車載寬視場夜視輔助駕駛系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛駕駛安全領域，特別涉及一種雙處理器協同處理技術，以保證系統的實時性，即車輛行駛過程中視頻的流暢度。
【背景技術】
[0002]在現代社會中，汽車已經成為普遍的消費品，由于汽車發生的交通事故也開始隨之上升，尤其在夜晚時，照明條件不佳時，更容易引發交通意外。為了更好的夜間行車安全，采用現代電子技術和圖像技術可以構建一套車載夜視輔助駕駛系統，使得夜間行車更安全。現有車載夜視系統由于車輛速度的原因，使得視頻的流暢度很難保證，為了保證系統的實時性，本實用新型采用雙處理器協同處理技術對實時性進行保障；另外為了更多地獲取前方道路圖像，本實用新型采用圖像拼接算法實現了前方道路的寬視場視頻圖像。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是針對當前汽車車載夜視安全系統中的技術問題建立一套輔助車輛夜晚安全駕駛的實時大視場高分辨率視頻系統。
[0004]本實用新型是基于雙處理器架構以保證系統實時性，車載寬視場夜視輔助駕駛系統包括低照度視頻相機模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和圖像顯示模塊。
[0005]所述的低照度視頻相機模塊采用兩個低照度攝像頭對前方視場成像，為了獲取前方120°的前方視場，兩個攝像頭成一定角度安裝，以保證足夠視場的同時，可以獲取重疊的視頻區域，為后續提供的一整幅大視場視頻圖像做好準備。
[0006]所述的圖像采集模塊采用兩路視頻AD芯片對從攝像機輸入的模擬信號進行模數轉換，轉換出ITU-R BT.656標準的信號。
[0007]所述的圖像處理部分為了保證25fps的幀頻率，從而保證視頻不失真，本發明采用雙處理器架構對視頻數據進行處理，即采用了雙處理器FPGA+DSP。采用雙處理器技術可以很好的保證系統的實時性，系統中采用FPGA處理器完成對圖像采集模塊輸出數字視頻的采集，并將數字視頻信號進行存儲，對這些原始圖像信號進行初步的圖像處理，為后續的圖像拼接算法做好準備，DSP處理器負責對FPGA發出指令，將處理后的初步視頻數據傳輸到DSP中，DSP對其實現存儲以及圖像拼接算法，實現寬視場視頻數據，由于本實用新型雙處理器協同處理，充分保證了系統的實時性，達到25fps。之后DSP負責將處理完成的視頻信號，送入視頻DA中進行數模轉換，送入圖像顯示模塊。
[0008]在雙處理器的外圍，需要配置存儲器等器件，本發明采用了兩片SDRAM，兩片SRAM用來存放視頻數據，DSP和FPGA處理器共用SDRAM，由FPGA配置兩片SRAM，在DSP的外圍配置了程序存儲器FLASH，用來存放DSP算法程序。
[0009]所述的圖像顯示模塊采用VGA顯示，視頻DA數模轉換后的模擬視頻信號，驅動顯示屏顯示，提供給用戶一幅流暢的大視場高分辨率視頻圖像。
[0010]通過上述技術方案，本實用新型的效果為:
[0011]I)此夜視系統視場角可達120°，大大擴展了觀察范圍，為安全駕駛提供更好的保障；
[0012]2)此夜視系統采用雙處理器協同處理，在保證視頻分辨率高的同時，保證在行駛過程中視頻信號的流暢性，使得幀頻率可以達到25fps，充分保證駕駛安全。
【附圖說明】
[0013]圖1為系統總體結構框圖；
[0014]圖2為系統硬件設計總體結構框圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的車載夜視拼接系統進行詳細的描述。
[0016]如附圖1，由模擬相機I和2對車輛前方道路圖像進行拍攝；拍攝得到的模擬圖像數據由圖像采集模塊3進行模數轉換，并進行存儲；圖像處理模塊4對圖像數據進行初步處理，存儲及其配準和拼接；完成的整體圖像送入圖像顯示模塊5進行顯示。
[0017]如附圖2，模擬相機6和7對前方道路進行成像，獲取兩幅重疊的視頻圖像，并輸出模擬信號，由視頻AD 8和9將模擬視頻信號轉換為ITU-R BT656數字視頻信號，FPGA處理器10負責數字視頻信號的采集和初步處理，SDRAM 14和15負責存儲圖像和對圖像進行預處理，SRAM 12和13負責圖像的暫存，以及DSP和FPGA的數據交換，DSP 11負責圖像配準和圖像拼接，運行程序存儲于FLASH 16中，當全部完成圖像拼接后，將整幅圖像送入視頻DA 17中，進行視頻DA轉換后，將模擬視頻信號從VGA 18顯示出來，供用戶使用。
【主權項】
1.車載寬視場夜視輔助駕駛系統，其特征在于，包括: 模擬相機模塊，用于獲取車輛前方道路圖像，該模塊采用兩個攝像頭對前方視場成像，兩個攝像頭采用成一定角度安裝，以保證足夠視場的同時，可以獲取重疊的視頻區域，為后續提供的一整幅大視場視頻圖像做好準備； 圖像采集模塊，用于將前面模擬相機模塊獲取的模擬視頻信號，轉換成數字信號處理器可以處理的數字視頻信號，采用兩路視頻AD芯片對從攝像機輸入的模擬信號進行模數轉換，轉換出ITU-R BT.656標準的信號； 圖像處理模塊，用于對兩路數字視頻信號進行處理，采用雙處理器架構對視頻數據進行處理； 圖像顯示模塊，用于將處理完成的視頻信號，送入視頻DA中進行數模轉換。驅動顯示屏顯示，提供給用戶一幅流暢的大視場高分辨率視頻圖像。2.根據權利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統，其特征在于，所述大視場的視場角可以達到120°。3.根據權利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統，其特征在于，所述雙處理器為 FPGA 和 DSP。4.根據權利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統，其特征在于顯示模塊為安裝在車輛上的車載顯示裝置。5.根據權利要求1所述的車載寬視場夜視輔助駕駛系統，其特征在于圖像處理模塊包括有與視頻A/D轉換器(8、9)相連接的圖像預處理器FPGA (10)，和圖像預處理器FPGA (10)相連接的是將數字視頻信號進行拼接為DSP處理器(11)，和處理DSP處理器(11)相連接的是輸出顯示信號的視頻D/A轉換器(17)，其中DSP處理器(11)外圍帶有數據存儲器SDRAM (15)、程序存儲器FLASH (16)，其中FPGA處理器(10)外圍帶有數據存儲器SDRAM (14、15)和用于暫存圖像信息的SRAM(12、13)。
【專利摘要】本實用新型針對當前汽車車載夜視安全系統中的技術問題建立一套輔助車輛夜晚安全駕駛的實時大視場高分辨率視頻系統，包括低照度視頻相機模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和圖像顯示四個模塊。其中兩個攝像頭采用成一定角度安裝，可獲取前方120°的前方視場；圖像處理部分采用FPGA+DSP的雙處理器架構方法保障系統實時性。相比于傳統車載夜視系統，此系統視場大、分辨率高、實時性好，為安全駕駛提供更好的保障。
【IPC分類】H04N5/232, H04N7/18
【公開號】CN204929041
【申請號】CN201520383253
【發明人】馮桂蘭, 呂昌亮, 陳靜, 黃昌清
【申請人】中國計量學院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月2日