專利名稱：具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動機(jī)械系統(tǒng)中使用的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在各種移動機(jī)械操作領(lǐng)域，如機(jī)動車輛行駛、船舶進(jìn)港，吊塔等裝載機(jī)械抓取、移動或放置貨物，特別是當(dāng)移動物體的許可移動范圍比較狹小時(shí)，需要操作人員非常仔細(xì)考慮移動時(shí)的周邊環(huán)境，以防止物體移動時(shí)出現(xiàn)碰觸、碰撞和摩擦的現(xiàn)象。一個(gè)常見的例子是，汽車駕駛員尤其是大型車輛的駕駛員，由于車體的遮蔽會出現(xiàn)一系列盲區(qū)，例如后視鏡和觀后鏡的觀察角度的不足而存在觀察盲區(qū)。由于此類盲區(qū)的存在，對駕駛員的車體空間感提出較高要求，尤其是當(dāng)駕駛車輛通過狹窄區(qū)域以及停車、倒車時(shí)，駕駛?cè)藛T很容易因?yàn)橐曈X盲區(qū)的存在和行進(jìn)時(shí)由于觀察不全面造成剮蹭，碰撞而產(chǎn)生危險(xiǎn)。常用的解決方式是超聲倒車?yán)走_(dá)和倒車攝像頭，倒車?yán)走_(dá)可以較好對盲區(qū)的障礙物進(jìn)行距離檢測，并將障礙物的檢測結(jié)果通過聲音和圖形的方式進(jìn)行提示，這樣可以對駕駛員進(jìn)行有限的提示。但是超聲雷達(dá)存在一個(gè)不直觀明顯的問題，同時(shí)由于測距探頭的個(gè)數(shù)有限，因此無法做到全方位各個(gè)角度都進(jìn)行可靠檢測。另外，由于測距存在一定的精度誤差，此類測距方法無法提供準(zhǔn)確可靠的測距。另外一個(gè)解決方案是倒車攝像頭，此方法通過在車尾安裝一個(gè)廣角攝像頭完成對后視圖像的攝取和顯示，同時(shí)該方法配合測距雷達(dá)等可以完成對后面圖像的采集和顯示。 但是該方法存在一個(gè)明顯的弊端該方法僅僅對車輛后面圖像實(shí)時(shí)采集和顯示，他無法對全景圖像進(jìn)行，因此當(dāng)車輛處于非倒車狀態(tài)時(shí)該方法失效。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，目前出現(xiàn)了一種全景的倒車系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過把多個(gè)攝像頭的圖像經(jīng)過畸變校準(zhǔn)以后進(jìn)行拼接，并顯示給駕駛員，以有利于駕駛?cè)藛T對周邊環(huán)境進(jìn)行測評。此方法十分有效的解決了汽車周邊視野的問題，如中國專利200710106237. 8 披露的技術(shù)方案。但是上述專利披露的技術(shù)方案也存在一些待提高的地方技術(shù)方案僅采用3路圖像采集，對體積過大的車輛或者掛車進(jìn)行圖像合成時(shí)，會導(dǎo)致對圖像傳感器的光學(xué)組件的視野和分辨率要求提高，同時(shí)該專利沒有談到圖像的畸變矯正，當(dāng)采用廣角攝像頭時(shí)，不進(jìn)行矯正的畸變圖像將使觀察者觀察得到的空間關(guān)系變差；同時(shí)上述專利也無法有針對性地對行駛方向和速度以及駕駛員轉(zhuǎn)向趨勢進(jìn)行突出顯示，在霧天雨天或者照明條件比較差時(shí)也沒對圖像進(jìn)行增強(qiáng)的功能，以使操作人員自適應(yīng)的獲得清晰有效的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，提供一種具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，以提供全方周邊圖像信息，該系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)控物體運(yùn)動趨勢提供自適應(yīng)的場景變化以及對圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以提供更有效的信息。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，包括如下單元圖像傳感器，安裝于被監(jiān)控物體上，用于獲取所述被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息，且任意相鄰兩個(gè)所述圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，其中，所述被監(jiān)控物體是指需要本系統(tǒng)進(jìn)行周圍環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備；場景決策單元，根據(jù)所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息，生成場景配置參數(shù)；標(biāo)定單元，用于對所述圖像傳感器進(jìn)行標(biāo)定，生成所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)；圖像處理單元，分別與所述圖像傳感器、場景決策單元和標(biāo)定單元連接，接收所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息，并根據(jù)所述場景決策單元傳輸來的場景配置參數(shù)以及所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)， 對所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行處理；輸出單元，與所述圖像處理單元連接，用于輸出所述圖像處理單元傳輸來的圖像信號。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息包括速度信號、檔位信號、轉(zhuǎn)向趨勢信號、加速度信號和轉(zhuǎn)向燈信號。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述場景配置參數(shù)包括最佳場景視點(diǎn)和圖像比例。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述場景決策單元采用自適應(yīng)方式進(jìn)行最佳場景視點(diǎn)的選取，根據(jù)運(yùn)動趨勢方向以確定視點(diǎn)方向，根據(jù)運(yùn)動速度以確定視點(diǎn)的距離，由視點(diǎn)方向和視點(diǎn)距離構(gòu)成自適應(yīng)的視角。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述場景決策單元預(yù)先設(shè)定好若干個(gè)固定位置作為最佳場景視點(diǎn)，再根據(jù)被監(jiān)控物體的運(yùn)動方向和轉(zhuǎn)向趨勢， 選擇其中某個(gè)最佳場景視點(diǎn)。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像此例為一定值或者一個(gè)與距離有關(guān)的函數(shù)。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像處理單元包括圖像采集單元，與所述圖像傳感器連接，采集所述圖像傳感器獲取的被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息；圖像畸變矯正單元，與所述圖像采集單元和所述標(biāo)定單元連接，根據(jù)所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像傳感器傳輸來的圖像信息進(jìn)行畸變矯正；圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元，與所述圖像畸變矯正單元連接，采用電子防抖和圖像增強(qiáng)算法對所述圖像畸變矯正單元傳輸來的圖像信息進(jìn)行處理，以提高圖像合成質(zhì)量；視角變換單元，分別與所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元、所述場景決策單元和所述標(biāo)定單元連接， 根據(jù)所述場景決策單元傳輸來的場景配置參數(shù)和所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元傳輸來的圖形信息進(jìn)行處理，以形成特定視角的圖像信息；圖像融合單元，與所述視角變換單元連接，對各個(gè)所述圖像傳感器獲取的圖像以及汽車的圖像進(jìn)行融合，形成汽車與周邊環(huán)境的合成圖像。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元包括圖像防抖模塊和圖像增強(qiáng)模塊；所述圖像防抖模塊與所述圖像畸變矯正單元連接，采用電子防抖算法消除幀間圖像模糊；所述圖像增強(qiáng)模塊與所述圖像防抖模塊連接，采用圖像增強(qiáng)算法提高圖像質(zhì)量。
上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像防抖模塊包括運(yùn)動檢測模塊、運(yùn)動估計(jì)模塊和運(yùn)動補(bǔ)償模塊；所述運(yùn)動檢測模塊與所述所述圖像畸變矯正單元連接，采用運(yùn)動檢測算法獲取圖像在不同幀之間發(fā)生的位置移動；所述運(yùn)動估計(jì)模塊與所述運(yùn)動檢測模塊連接，對有效運(yùn)動進(jìn)行估計(jì)；所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊與所述運(yùn)動估計(jì)模塊連接，根據(jù)所述運(yùn)動估計(jì)模塊的計(jì)算結(jié)果，對原始的圖像進(jìn)行補(bǔ)償，以得到消除隨機(jī)抖動以后的圖像。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像增強(qiáng)模塊包括圖像亮度調(diào)整模塊、圖像對比度增強(qiáng)模塊和圖像勾勒模塊；所述圖像亮度調(diào)整模塊與所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊連接，用于矯正由于各個(gè)所述圖像傳感器的鏡頭的感光特征不一致而導(dǎo)致的圖像亮度差異；所述圖像對此度增強(qiáng)模塊與所述圖像亮度調(diào)整模塊連接，用于對獲得的圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng)；所述圖像勾勒模塊與所述圖像對比度增強(qiáng)模塊連接，用于對圖像邊緣進(jìn)行勾勒和對障礙物進(jìn)行突出及勾畫，以使圖像具有更強(qiáng)的可辨識性。上述具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其中，所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)包括所述圖像傳感器的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器的畸變參數(shù)，以及所述圖像傳感器的姿態(tài)和位置參數(shù)。本發(fā)明具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)在被監(jiān)控物體上安裝多個(gè)圖像傳感器，任意相鄰兩個(gè)圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，以保證全方位獲取被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息，不存在視野盲區(qū)，圖像處理單元根據(jù)場景決策單元和標(biāo)定單元傳輸?shù)膮?shù)對各個(gè)圖像傳感器獲取的圖像信息進(jìn)行處理，以提供有效信息，并通過輸出單元輸出，直觀、具體。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中自適應(yīng)場景決策的最佳場景視點(diǎn)的位置示意圖。圖3為本發(fā)明中非自適應(yīng)場景決策的最佳場景視點(diǎn)的位置示意圖。圖4A 圖4D為本發(fā)明中獲得的圖像的各融合區(qū)域示意圖。圖5A 圖5D為本發(fā)明中標(biāo)定模板的示意圖。圖6為本發(fā)明中標(biāo)定圖像傳感器實(shí)施例一的示意圖。圖7為本發(fā)明中標(biāo)定圖像傳感器實(shí)施例二的示意圖。圖8為本發(fā)明中圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9本發(fā)明中圖像防抖模塊以及圖像增強(qiáng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過圖1 圖9，詳細(xì)介紹本發(fā)明的具體實(shí)施例，以便進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容。本發(fā)明具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)包括圖像傳感器，安裝于被監(jiān)控物體上，用于獲取所述被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息，且任意相鄰兩個(gè)所述圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，其中，所述被監(jiān)控物體是指需要本系統(tǒng)進(jìn)行周圍環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備，例如汽車、船舶；場景決策單元，根據(jù)所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息，生成場景配置參數(shù)；標(biāo)定單元，用于對所述圖像傳感器進(jìn)行標(biāo)定，生成所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)；圖像處理單元，分別與所述圖像傳感器、場景決策單元和標(biāo)定單元連接，接收所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息，并根據(jù)所述場景決策單元傳輸來的場景配置參數(shù)以及所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行處理；輸出單元，與所述圖像處理單元連接，用于輸出所述圖像處理單元傳輸來的圖像信號。本發(fā)明具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)在被監(jiān)控物體上安裝多個(gè)圖像傳感器，任意相鄰兩個(gè)圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，以保證全方位獲取被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息，不存在視野盲區(qū)，圖像處理單元根據(jù)場景決策單元和標(biāo)定單元傳輸?shù)膮?shù)對各個(gè)圖像傳感器獲取的圖像信息進(jìn)行處理，以提供有效信息，并通過輸出單元輸出，直觀、具體。以汽車為被監(jiān)控物體，詳細(xì)說明本發(fā)明具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)參見圖1，本實(shí)施例的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)包括多個(gè)圖像傳感器1、場景決策單元3、標(biāo)定單元5、圖像處理單元2和輸出單元4。所述多個(gè)圖像傳感器1安裝在汽車車體的外表面上，且環(huán)繞車體一周，所述圖像傳感器1用于獲取汽車周邊環(huán)境的圖像信息，且任意相鄰兩個(gè)所述圖像傳感器1存在互相重疊的視野區(qū)域；所述圖像傳感器1的個(gè)數(shù)應(yīng)保證能全方位獲取汽車周邊環(huán)境的圖像信息，并且不存在視野盲區(qū)；安裝所述圖像傳感器1時(shí)，所述圖像傳感器1的視野可以只包含汽車周邊的環(huán)境， 也可以既包含汽車周邊的環(huán)境，又包含部分車體，即拍攝車體的部分，以確保在圖像拼接時(shí)能夠顯示車體與障礙物的位置關(guān)系；所述圖像傳感器1可以是彩色圖像傳感器、黑白圖像傳感器、紅外圖像傳感器或者它們的組合，例如，黑白圖像傳感器和彩色圖像傳感器的組合、黑白圖像傳感器和紅外圖像傳感器的組合、彩色圖像傳感器和紅外圖像傳感器的組合、黑白圖像傳感器和彩色圖像傳感器以及紅外圖像傳感器的組合。所述場景決策單元3與所述圖像處理單元2連接，所述場景決策單元3根據(jù)汽車的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息，生成場景配置參數(shù)，并將所述場景配置參數(shù)傳輸給所述圖像處理單元2;所述運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息包括汽車的速度信號、檔位信號、轉(zhuǎn)向趨勢信號、加速度信號和轉(zhuǎn)向燈信號；所述場景配置參數(shù)包括最佳場景視點(diǎn)和圖像比例；若汽車配置了車速表和方向轉(zhuǎn)角傳感器，所述場景決策單元3可根據(jù)車速表和方向轉(zhuǎn)角傳感器傳輸來的汽車的運(yùn)動信息，采用自適應(yīng)方式選取最佳場景視點(diǎn)，即根據(jù)運(yùn)動趨勢方向以確定視點(diǎn)方向，根據(jù)運(yùn)動速度以確定視點(diǎn)的距離，由視點(diǎn)方向和視點(diǎn)距離構(gòu)成自適應(yīng)的視角，假設(shè)某一時(shí)刻汽車車速檢測為V，最佳場景視點(diǎn)將位于汽車運(yùn)動方向的距離 L處，L = f (vTs,式中Ts為顯示時(shí)間，f (χ)為自變量χ的函數(shù)，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需要，該函數(shù)f 為定值、分段函數(shù)、或者解析函數(shù)，且L不能大于汽車運(yùn)動方向上所述圖像傳感器1的視野的最大值，同時(shí)L的選取也與場景中是否存在障礙物有關(guān)系，如圖2所示；所述場景決策單元3也可以選擇固定的幾個(gè)點(diǎn)作為最佳場景視點(diǎn)，如圖3所示，最佳場景視點(diǎn)可以選擇圖3中PO P5的若干個(gè)固定方位點(diǎn)，所述場景決策單元3根據(jù)汽車運(yùn)動方向和轉(zhuǎn)向趨勢確定合適的最佳場景視點(diǎn)當(dāng)汽車無轉(zhuǎn)向趨勢且處于前進(jìn)狀態(tài)時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇PO點(diǎn)；當(dāng)汽車無轉(zhuǎn)向趨勢且處于后退狀態(tài)時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇P4點(diǎn)；當(dāng)汽車處于前進(jìn)狀態(tài)，且有向右轉(zhuǎn)的趨勢時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇P2點(diǎn)；當(dāng)汽車處于前進(jìn)狀態(tài)， 且有向左轉(zhuǎn)的趨勢時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇Pl點(diǎn)；當(dāng)汽車處于后退狀態(tài)，且有向右轉(zhuǎn)的趨勢時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇P5點(diǎn)；當(dāng)汽車處于后退狀態(tài)，且有向左轉(zhuǎn)的趨勢時(shí)，最佳場景視點(diǎn)選擇P3點(diǎn)；若汽車未裝配車速傳感器，使用檔位傳感器可確定當(dāng)前汽車的運(yùn)行方向當(dāng)檔位位于前進(jìn)檔時(shí)，可判定為車輛處于前進(jìn)方向或者操作者存在前進(jìn)的操作意圖；當(dāng)檔位位于后退檔時(shí)，可判定為車輛處于后退狀態(tài)，或者當(dāng)前操作者存在后退的操作意圖；若汽車未裝配方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，則轉(zhuǎn)向趨勢可以通過轉(zhuǎn)向燈的狀態(tài)判決當(dāng)轉(zhuǎn)向燈處于為左轉(zhuǎn)向燈打開時(shí)，判定車輛存在左轉(zhuǎn)向趨勢；當(dāng)轉(zhuǎn)向燈處于為右轉(zhuǎn)向燈打開時(shí)， 判定車輛存在右轉(zhuǎn)向趨勢；若汽車裝配了加速度傳感器，且加速度傳感器的敏感方向與汽車的車體縱軸垂直且位于水平面上，此時(shí)可以通過加速度傳感器的輸出而判斷汽車的轉(zhuǎn)向趨勢所述加速度傳感器的加速度信號要經(jīng)過濾波以去除噪聲的影響，當(dāng)濾波后的加速度信號檢測到左方向的加速度時(shí)，即可判定汽車存在向左的轉(zhuǎn)向趨勢；當(dāng)檢測到向右的加速度信號時(shí)，則判定為汽車存在向右的轉(zhuǎn)向趨勢；當(dāng)濾波后的加速度信號低于一定門限時(shí)，則判為汽車不存在有效轉(zhuǎn)向趨勢；若汽車存在多種轉(zhuǎn)向趨勢傳感器時(shí)，如同時(shí)具備轉(zhuǎn)向燈傳感器、方向角傳感器、以及加速度傳感器，將綜合上述傳感器信息進(jìn)行轉(zhuǎn)向趨勢判決，也可以采用優(yōu)先級順序進(jìn)行判斷，一個(gè)可用的優(yōu)先級為轉(zhuǎn)向燈信號的優(yōu)先級高于方向盤轉(zhuǎn)角傳感器信息，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器信息優(yōu)先級高于加速度傳感器；若沒有任何信息可供決策時(shí)，所述場景決策單元3將選擇頂視點(diǎn)，如圖3所示的PT 為缺省的頂視點(diǎn)，即選自汽車中心點(diǎn)上方；除了自適應(yīng)轉(zhuǎn)換場景之外，所述場景決策單元3可以根據(jù)操作者(本實(shí)施例中指駕駛員)的需要而手工控制和選擇；所述場景決策單元3除了對場景進(jìn)行調(diào)整外，還可以產(chǎn)生變此例尺信息，該此例尺為可以為定值，意味著在融合后的圖像中，各融合區(qū)域A、B、C、D的此例是一致的，如圖4A 所示；當(dāng)視場范圍較大時(shí)，由于所述輸出單元4的尺寸有限，因此此例尺選擇不是一個(gè)定值，而是一個(gè)與距離有關(guān)的函數(shù)，以使距離汽車越遠(yuǎn)的范圍內(nèi)，圖像壓縮的越厲害，而在距離汽車較近的范圍內(nèi)，圖像壓縮較小，如圖4B 圖4D所示，圖4B 圖4D中的粗箭頭表示視角方向，細(xì)箭頭表示汽車的運(yùn)動趨勢。所述標(biāo)定單元5與所述圖像處理單元2連接，向所述圖像處理單元2傳輸所述圖像傳感器1的標(biāo)定參數(shù)；所述圖像傳感器1的標(biāo)定參數(shù)包括所述圖像傳感器1的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器1的畸變參數(shù)，以及所述圖像傳感器1的姿態(tài)和位置參數(shù)，其中，圖像傳感器的鏡頭光學(xué)參數(shù)和圖像傳感器的畸變參數(shù)在機(jī)器視覺領(lǐng)域被稱作內(nèi)部參數(shù)，圖像傳感器的姿態(tài)和位置參數(shù)在機(jī)器視覺領(lǐng)域被稱作外部參數(shù)；若汽車上安裝的所述所述圖像傳感器1的個(gè)數(shù)大于1，則對每個(gè)所述圖像傳感器1 都要進(jìn)行標(biāo)定；所述圖像傳感器1安裝后，使用本系統(tǒng)監(jiān)測汽車移動前，先對每個(gè)所述圖像傳感器1進(jìn)行標(biāo)定，獲得每個(gè)所述圖像傳感器1的鏡頭光學(xué)參數(shù)、每個(gè)所述圖像傳感器1的畸變參數(shù)，以及每個(gè)所述圖像傳感器1的姿態(tài)和位置參數(shù)；對所述圖像傳感器1進(jìn)行標(biāo)定包括以下步驟步驟1，測算所述圖像傳感器1的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器1的畸變參數(shù)；步驟1. 1所述圖像傳感器1從不同方位和姿態(tài)獲取標(biāo)定模塊的圖像信息；所述標(biāo)定模板為表面設(shè)有平面圖樣、三維圖樣或線狀圖樣的矩形板，所述標(biāo)定模板表面的圖樣可以是若干多邊形，例如若干分立的正方形，如圖5A和圖5B所示，可以是帶有直線或曲線特征的圖樣，例如棋盤格或網(wǎng)格，如圖5C所示，也可以是帶有角點(diǎn)特征的圖樣，例如若干圓點(diǎn)，如圖5D所示；所述標(biāo)定模板表面的圖樣以及所述標(biāo)定模板的尺寸是預(yù)先設(shè)定好的；至少從4個(gè)不同方位和姿態(tài)獲取標(biāo)定模塊的圖像信息；步驟1. 2，根據(jù)獲取的所述標(biāo)定模塊的圖像信息，采用相機(jī)標(biāo)定方法計(jì)算所述圖像傳感器1的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器1的畸變參數(shù)；所述相機(jī)標(biāo)定方法可以是非線性模型的相機(jī)標(biāo)定方法或者線性模型的相機(jī)標(biāo)定方法；例如，基于徑向約束的非線性相機(jī)標(biāo)定方法(RAC)，參考文獻(xiàn)為《A versatile Camera Calibration Technique for High-Accuracy 3D Machine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses〉〉，Roger Y. Tsai, IEEE Journal of Robotics and Automation, Vol. RA-3, No. 4, August 1987，pages 323—344;張正友的基于2D靶標(biāo)的攝像機(jī)標(biāo)定算法，參考文獻(xiàn)《Z.amng. A flexible new technique for camera calibration)). I EEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，22(11) : 1330-1334，2000 ;折反式相機(jī)和魚眼相機(jī)的標(biāo)定方法，參考文獻(xiàn)為dcaramuzza，D. (2008). 《Omnidirectional Vision :from Calibration to Robot Motion Estimation》ETH Zurich Thesis no.17635 ；步驟2，測算所述圖像傳感器1的姿態(tài)和位置參數(shù)；步驟2. 1，確定標(biāo)定區(qū)域；—個(gè)所述標(biāo)定區(qū)域?qū)?yīng)于一個(gè)所述圖像傳感器1 ；所述標(biāo)定區(qū)域中設(shè)置基準(zhǔn)?？课恢?，所述基準(zhǔn)停靠位置由若干基準(zhǔn)?？繀⒖季€限定而形成，該基準(zhǔn)?？繀⒖季€的形狀和坐標(biāo)是預(yù)先設(shè)定，在標(biāo)定時(shí)將汽車?？坑谠摶鶞?zhǔn)停靠位置內(nèi)，所述基準(zhǔn)?？课恢门c汽車的外形特征相吻合，以保證汽車容易準(zhǔn)確?？?；步驟2. 2，汽車置于基準(zhǔn)?？课恢脙?nèi)；標(biāo)定時(shí)汽車停靠在所述基準(zhǔn)?？课恢脙?nèi)，并保持位置不變；步驟2. 3，在所述標(biāo)定區(qū)域內(nèi)放置所述標(biāo)定模板，所述圖像傳感器1獲取所述標(biāo)定模板的圖像信息；所述標(biāo)定模板以預(yù)先設(shè)定的姿態(tài)和位置放置，如水平放置、垂直放置、傾斜放置或上述姿態(tài)的組合；步驟2. 4，根據(jù)獲取的所述標(biāo)定模板的圖像信息，采用所述相機(jī)標(biāo)定方法計(jì)算所述圖像傳感器1的姿態(tài)和位置參數(shù)；即采用所述相機(jī)標(biāo)定方法計(jì)算每個(gè)所述圖像傳感器1相對于所述標(biāo)定模板的姿態(tài)旋轉(zhuǎn)量和位移量；由于所述標(biāo)定模板在所述標(biāo)定區(qū)域內(nèi)的位置和姿態(tài)都是已知的，汽車的尺寸信息是可以事先測量的，這樣每個(gè)所述圖像傳感器1的位置和姿態(tài)均可以計(jì)算出來，這樣就可以獲得獲得每一個(gè)所述圖像傳感器1的姿態(tài)參數(shù)和位移參數(shù)；如果在標(biāo)定區(qū)域沒有設(shè)置所述基準(zhǔn)?？繀⒖季€，將所述標(biāo)定模塊放置在相鄰兩個(gè)所述圖像傳感器1的重疊區(qū)域中，使所述兩個(gè)圖像傳感器1都能同時(shí)拍攝到該標(biāo)定模板的圖樣，同樣，所述標(biāo)定模板的姿態(tài)和位置都是預(yù)先設(shè)定的，標(biāo)定時(shí)進(jìn)行各個(gè)所述圖像傳感器 1的兩兩定位，則可以依次計(jì)算出各個(gè)所述圖像傳感器的姿態(tài)參數(shù)和位移參數(shù)；圖6所示為第一個(gè)標(biāo)定區(qū)域的例子，所述基準(zhǔn)?？繀⒖季€61限定所述基準(zhǔn)停靠位置62(圖6中兩條基準(zhǔn)?？繀⒖季€的交點(diǎn)62稱為參考點(diǎn))，所述基準(zhǔn)?？课恢迷O(shè)置在所述標(biāo)定區(qū)域6內(nèi)，汽車?？吭谒龌鶞?zhǔn)?？课恢脙?nèi)，在汽車的前、后、左、右四個(gè)方向各放置一所述標(biāo)定模塊Al、A2、A3、A4，所述標(biāo)定模塊Al、A2、A3、A4水平放置，標(biāo)定時(shí)所述圖像傳感器1對水平面放置的標(biāo)定模板進(jìn)行拍攝；圖7所示為第二個(gè)標(biāo)定區(qū)域的例子，汽車?？吭谒龌鶞?zhǔn)停靠位置內(nèi)，在汽車的前、后、左、右四個(gè)方向各放置一所述標(biāo)定模塊Al、A2、A3、A4，所述標(biāo)定模塊Al、A2、A3、A4 豎直放置，標(biāo)定時(shí)所述圖像傳感器1對豎直放置的標(biāo)定模板進(jìn)行拍攝；事實(shí)上根據(jù)需要，所述標(biāo)定模板可以采取豎直、水平或者以特定的姿態(tài)放置的組
I=I O繼續(xù)參見圖1，所述圖像處理單元2包括圖像采集單元21，與所述圖像傳感器1連接，采集所述圖像傳感器1獲取的汽車周邊環(huán)境的圖像信息；圖像畸變矯正單元22，與所述圖像采集單元21和所述標(biāo)定單元5連接，根據(jù)所述標(biāo)定單元5傳輸來的所述圖像傳感器1的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器1的畸變參數(shù)， 以及所述圖像傳感器1的姿態(tài)和位置參數(shù)，對所述圖像傳感器1傳輸來的圖像信息進(jìn)行畸變矯正；所述畸變由于所述圖像傳感器1的鏡頭畸變以及所述圖像傳感器1不理想產(chǎn)生， 所述畸變包括切向畸變、徑向畸變、薄棱鏡畸變、偏心畸變，所述畸變通過所述圖像傳感器1 的鏡頭光學(xué)參數(shù)(包括了光學(xué)系統(tǒng)不理想造成的畸變參數(shù))和所述圖像傳感器的畸變參數(shù)描述；所述圖像畸變矯正單元22采用插值或者卷積的方法矯正所述圖像傳感器1傳輸來的圖像信息進(jìn)行畸變矯正；圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元23，與所述圖像畸變矯正單元22連接，采用電子防抖和圖像增強(qiáng)算法對所述圖像畸變矯正單元22傳輸來的圖像信息進(jìn)行處理，以提高圖像合成
質(zhì)量；視角變換單元M，分別與所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元23、所述場景決策單元3 和所述標(biāo)定單元5連接，根據(jù)所述場景決策單元3傳輸來的場景配置參數(shù)和所述標(biāo)定單元 5傳輸來的所述圖像傳感器1的姿態(tài)參數(shù)和位置參數(shù)，對所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元23 傳輸來的圖形信息進(jìn)行處理，以形成特定視角的圖像信息；所述視角變換單元M根據(jù)所述場景決策單元3傳輸來的最佳場景視點(diǎn)和圖像比例，以及所述標(biāo)定單元5傳輸來的所述圖像傳感器1的姿態(tài)參數(shù)和位置參數(shù)，對所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元23傳輸來的圖形信息進(jìn)行視角變換和圖像縮放，以形成特定視角的圖
象信息；
信
以線性攝像機(jī)模型(小孔成像模型)為例來描述此視角變換； u
AR',R 1A 式中[u ν]τ為視角變換前的圖像元素，即在原始視角下的圖像，[u' ν' ]τ為視角變換后的圖像元素，R1為原始旋轉(zhuǎn)單應(yīng)矩陣，為圖像傳感器所在位置的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移
和
為新視點(diǎn)旋轉(zhuǎn)單應(yīng)矩陣，同樣由新的視點(diǎn)所在位置的旋轉(zhuǎn)矩陣和
furi3η矢量構(gòu)成巧和巧為旋轉(zhuǎn)矩陣R =r21r27r23的第一個(gè)列矢量η =rIR;=[r,,r2,t'] J/31r32r3 ,_/3
rM
r22 r37
R；
7M00ayvO001
第二列矢量、 平移矩陣所構(gòu)成； A為相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)模型，定義為A =αχ, ay, u0, ν0, Y是線性模型內(nèi)部參數(shù)αχ, ay分別是u，ν軸的尺度因子，或稱為有效焦距α χ = f/dx, α y = f/dy, dx, dy分別為水平方向和垂直方向的像元間距；Utl，Vtl是光學(xué)中心;γ是u軸和ν軸的不垂直因子，很多情況下Y=O;圖像融合單元25，與所述視角變換單元M連接，對各個(gè)所述圖像傳感器1獲取的圖像以及汽車的圖像進(jìn)行融合，形成汽車與周邊環(huán)境的合成圖像；所述圖像融合單元25采用的融合方法可以是直接將配準(zhǔn)位置的來自兩個(gè)所述圖
11像傳感器1的圖像進(jìn)行拼接；配準(zhǔn)位置，即拼接線位置，依據(jù)兩個(gè)所述圖像傳感器1的視野范圍和清晰度范圍而決定，確保在拼接線兩側(cè)、來自兩個(gè)所述圖像傳感器1的圖像清晰度是一致，拼接線為弧型線或直線。圖像融合時(shí)可以選用直接將拼接線兩側(cè)的原始圖像通過搬移而形成融合后的圖像，拼接線可以顯示為特殊顏色和灰度，以利于監(jiān)控者確定拼接線位置，也可以不顯示拼接線，以不破壞圖像的整體性；所述圖像融合單元25采用的融合方法也可以是融合區(qū)域采用來自兩個(gè)相鄰區(qū)的圖像在同一個(gè)融合點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均，這樣在拼接區(qū)就不存在拼接線，圖象一致性會更好；在圖像融合時(shí)為了能夠使融合位置更加準(zhǔn)確，需要對融合區(qū)域的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)， 配準(zhǔn)的方法為在拼接區(qū)域附近尋找圖像特征，如角點(diǎn)，輪廓，邊緣等特征，然后利用這些圖像特征對兩個(gè)圖像傳感器的圖像進(jìn)行匹配，以尋找最佳的匹配線，然后圖像在該最佳匹配線上進(jìn)行融合，以避免重影等情況的出現(xiàn)。融合時(shí)可以采用變權(quán)重的方式進(jìn)行變權(quán)重融合， 在拼接區(qū)內(nèi)，圖像融合后的某一點(diǎn)的圖像，越遠(yuǎn)離圖像傳感器的點(diǎn)在融合圖像中所占的權(quán)重越小，而來在同一位置來自另外一個(gè)圖像傳感器的圖像的權(quán)重則越大；所述圖像融合單元25在融合后的場景圖像中，需要增加汽車的俯視平面圖，或者俯視三維圖像，或者與所述決策單元3輸出的視角相一致的三維透視圖像，該圖像具有一定的透明程度，以顯示被設(shè)備遮蔽的周邊圖像信息，被監(jiān)控對象的透明程度可以手工設(shè)定， 同時(shí)被監(jiān)控對象圖像的顏色等的顏色也可以設(shè)定；所述圖像融合單元25除了將各個(gè)所述圖像傳感器1的圖像信息進(jìn)行融合之外，還可增加諸如障礙物距離等附屬信息；可將外部傳感器的信號可以合并顯示在最終全景的場景圖像中，如距離信息，障礙物信息，等外部參數(shù)加以合并。所述輸出單元4與所述圖像融合25連接，用于輸出所述圖像融合25傳輸來的圖
像信息。參見圖8，所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元23包括圖像防抖模塊231和圖像增強(qiáng)模塊 232 ；所述圖像防抖模塊231與所述圖像畸變矯正單元22連接，采用電子防抖算法消除幀間圖像模糊；由于汽車會不可避免發(fā)生振動，即所述圖像傳感器1會不斷發(fā)生抖動，因此，所述圖像傳感器1拍攝的圖像在不同的幀之間有可能會發(fā)生位置移動，如果不進(jìn)行圖像防抖就會導(dǎo)致圖像模糊和拼縫錯(cuò)誤，所述圖像防抖模塊231用于完成抖動的檢測和消除功能，以提高圖像融合和拼接的質(zhì)量；所述圖像增強(qiáng)模塊232與所述圖像防抖模塊231連接，采用圖像增強(qiáng)算法提高圖
像質(zhì)量。參見圖9，所述圖像防抖模塊231包括運(yùn)動檢測模塊2311、運(yùn)動估計(jì)模塊2312和運(yùn)動補(bǔ)償模塊2313;所述運(yùn)動檢測模塊2311與所述所述圖像畸變矯正單元22連接，采用運(yùn)動檢測算法獲取圖像在不同幀之間發(fā)生的位置移動；常用的運(yùn)動檢測算法包括投影法(PA Projection Algorithm)，代表點(diǎn)匹配算 ^ (RPM =Representative Point Matching)，位平面匹配法(BPM :Bit Plane Matching)等，采用上述方法，可以估算圖像在不同幀之間發(fā)生的平移量和旋轉(zhuǎn)量，或者變焦值；所述運(yùn)動估計(jì)模塊2312與所述運(yùn)動檢測模塊2311連接，對有效運(yùn)動進(jìn)行估計(jì)；所述運(yùn)動估計(jì)模塊2312估計(jì)相鄰幀之間存在的運(yùn)動參數(shù)，通過濾除隨機(jī)運(yùn)動的影響，獲得有效全局運(yùn)動矢量，并獲得序列幀的運(yùn)動趨勢，得到實(shí)際的圖像偏移值、旋轉(zhuǎn)值以及縮放值等；所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊2313與所述運(yùn)動估計(jì)模塊2312連接，根據(jù)所述運(yùn)動估計(jì)模塊 2312計(jì)算得到的圖像的偏移、旋轉(zhuǎn)和縮放，對原始的圖像進(jìn)行補(bǔ)償，以得到消除隨機(jī)抖動以后的圖像；當(dāng)各個(gè)所述圖像傳感器1的振動可以忽略時(shí)，可以省去所述圖像防抖模塊231。繼續(xù)參見圖9，所述圖像增強(qiáng)模塊232包括圖像亮度調(diào)整模塊2321、圖像對此度增強(qiáng)模塊2322和圖像勾勒模塊2323 ；所述圖像亮度調(diào)整模塊2321與所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊2313連接，用于矯正由于各個(gè)所述圖像傳感器1的鏡頭的感光特征不一致而導(dǎo)致的圖像亮度差異，該差異將導(dǎo)致在融合后的圖像中存在明顯亮度不一致的區(qū)域；亮度調(diào)節(jié)系數(shù)可在本系統(tǒng)初次使用時(shí)通過在標(biāo)定場景的亮度測量獲得，或者在本系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算得到，經(jīng)過亮度調(diào)整的圖像，在拼接時(shí)不會出現(xiàn)不同亮度的區(qū)域；所述圖像對比度增強(qiáng)模塊2322與所述圖像亮度調(diào)整模塊2321連接，用于對獲得的圖像進(jìn)行對此度增強(qiáng)；當(dāng)下雨、霧天或照明情況差時(shí)會導(dǎo)致所述圖像傳感器1拍攝到模糊降質(zhì)圖像，所述圖像對比度增強(qiáng)模塊2322就是用于處理由于此類原因造成的圖像劣化，以提高圖像的視覺效果；常見的圖像對比度增強(qiáng)算法包括直方圖均衡法(HE)，局部直方圖均衡法(AHE)， 非重疊塊直方圖均衡法(POSHE)，插值自適應(yīng)直方圖均衡化，以及廣義直方圖均衡化方法， 通過上述算法均可以實(shí)現(xiàn)對圖像的局部信息的自適應(yīng)對比度增強(qiáng)，以增加圖像的對比度， 提高降質(zhì)圖像的肉眼可辨識性，提高圖像的視覺效果；所述圖像勾勒模塊2323與所述圖像對此度增強(qiáng)模塊2322連接，用于對圖像邊緣進(jìn)行勾勒和對障礙物進(jìn)行突出及勾畫，以使圖像具有更強(qiáng)的可辨識性，對觀察者的目光進(jìn)行有效的提示指引；在監(jiān)測操作過程中，操作有時(shí)需要使用眼睛余光觀察本系統(tǒng)，因此需要采用合適方法對圖像進(jìn)行突出，可采用眾多的圖像邊緣算子對圖像的邊緣特征進(jìn)行提取，并可以根據(jù)障礙物的特征對特殊的圖型進(jìn)行特征檢測，以檢測特殊的物體，檢測到障礙物后，根據(jù)其邊緣的位置，對邊緣進(jìn)行勾勒或者采用特殊形狀(圓形，長方形等)將障礙物標(biāo)識與圖像中。是否采用圖像勾勒功能或者圖像勾勒的邊界線的顏色邊緣的粗細(xì)等可以通過操作人員進(jìn)行控制，同時(shí)可以根據(jù)外部的傳感器數(shù)據(jù)，如障礙物距離等數(shù)據(jù)，對特殊區(qū)域進(jìn)行勾畫；所述圖像增強(qiáng)模塊232可根據(jù)需要省去部分模塊，例如，當(dāng)不需要對圖像進(jìn)行邊緣勾勒時(shí)，可以省去所述圖像勾勒模塊2323，同樣地，所述亮度調(diào)整模塊2321和圖像對此度增強(qiáng)模塊2322也可以通過有選擇的省去。本發(fā)明提供的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，通過自適應(yīng)的對被監(jiān)控物體周圍的環(huán)境進(jìn)行判決，使操作人員能夠看到盡可能多的直觀有效信息，以有效提高安全性，在各種運(yùn)動機(jī)械領(lǐng)域，也可以為操作者提供盡可能多的有效信息，提高生產(chǎn)效率。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像傳感器，安裝于被監(jiān)控物體上，用于獲取所述被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息，且任意相鄰兩個(gè)所述圖像傳感器存在互相重疊的視野區(qū)域，其中，所述被監(jiān)控物體是指需要本系統(tǒng)進(jìn)行周圍環(huán)境監(jiān)控的設(shè)備；場景決策單元，根據(jù)所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息，生成場景配置參數(shù)；標(biāo)定單元，用于對所述圖像傳感器進(jìn)行標(biāo)定，生成所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)；圖像處理單元，分別與所述圖像傳感器、場景決策單元和標(biāo)定單元連接，接收所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息，并根據(jù)所述場景決策單元傳輸來的場景配置參數(shù)以及所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行處理；輸出單元，與所述圖像處理單元連接，用于輸出所述圖像處理單元傳輸來的圖像信號。
2.如權(quán)利要求1所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息包括速度信號、檔位信號、轉(zhuǎn)向趨勢信號、加速度信號和轉(zhuǎn)向燈信號。
3.如權(quán)利要求1所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述場景配置參數(shù)包括最佳場景視點(diǎn)和圖像比例。
4.如權(quán)利要求3所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述場景決策單元采用自適應(yīng)方式進(jìn)行最佳場景視點(diǎn)的選取，根據(jù)運(yùn)動趨勢方向以確定視點(diǎn)方向，根據(jù)運(yùn)動速度以確定視點(diǎn)的距離，由視點(diǎn)方向和視點(diǎn)距離構(gòu)成自適應(yīng)的視角。
5.如權(quán)利要求3所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述場景決策單元預(yù)先設(shè)定好若干個(gè)固定位置作為最佳場景視點(diǎn)，再根據(jù)被監(jiān)控物體的運(yùn)動方向和轉(zhuǎn)向趨勢，選擇其中某個(gè)最佳場景視點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求3所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像此例為一定值或者一個(gè)與距離有關(guān)的函數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像處理單元包括；圖像采集單元，與所述圖像傳感器連接，采集所述圖像傳感器獲取的被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息；圖像畸變矯正單元，與所述圖像采集單元和所述標(biāo)定單元連接，根據(jù)所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像傳感器傳輸來的圖像信息進(jìn)行畸變矯正；圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元，與所述圖像畸變矯正單元連接，采用電子防抖和圖像增強(qiáng)算法對所述圖像畸變矯正單元傳輸來的圖像信息進(jìn)行處理，以提高圖像合成質(zhì)量；視角變換單元，分別與所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元、所述場景決策單元和所述標(biāo)定單元連接，根據(jù)所述場景決策單元傳輸來的場景配置參數(shù)和所述標(biāo)定單元傳輸來的所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)，對所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元傳輸來的圖形信息進(jìn)行處理，以形成特定視角的圖像信息；圖像融合單元，與所述視角變換單元連接，對各個(gè)所述圖像傳感器獲取的圖像以及汽車的圖像進(jìn)行融合，形成汽車與周邊環(huán)境的合成圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像防抖和圖像增強(qiáng)單元包括圖像防抖模塊和圖像增強(qiáng)模塊；所述圖像防抖模塊與所述圖像畸變矯正單元連接，采用電子防抖算法消除幀間圖像模糊；所述圖像增強(qiáng)模塊與所述圖像防抖模塊連接，采用圖像增強(qiáng)算法提高圖像質(zhì)量。
9.如權(quán)利要求8所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像防抖模塊包括運(yùn)動檢測模塊、運(yùn)動估計(jì)模塊和運(yùn)動補(bǔ)償模塊；所述運(yùn)動檢測模塊與所述所述圖像畸變矯正單元連接，采用運(yùn)動檢測算法獲取圖像在不同幀之間發(fā)生的位置移動；所述運(yùn)動估計(jì)模塊與所述運(yùn)動檢測模塊連接，對有效運(yùn)動進(jìn)行估計(jì)； 所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊與所述運(yùn)動估計(jì)模塊連接，根據(jù)所述運(yùn)動估計(jì)模塊的計(jì)算結(jié)果，對原始的圖像進(jìn)行補(bǔ)償，以得到消除隨機(jī)抖動以后的圖像。
10.如權(quán)利要求8所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于， 所述圖像增強(qiáng)模塊包括圖像亮度調(diào)整模塊、圖像對比度增強(qiáng)模塊和圖像勾勒模塊；所述圖像亮度調(diào)整模塊與所述運(yùn)動補(bǔ)償模塊連接，用于矯正由于各個(gè)所述圖像傳感器的鏡頭的感光特征不一致而導(dǎo)致的圖像亮度差異；所述圖像對此度增強(qiáng)模塊與所述圖像亮度調(diào)整模塊連接，用于對獲得的圖像進(jìn)行對此度增強(qiáng)；所述圖像勾勒模塊與所述圖像對比度增強(qiáng)模塊連接，用于對圖像邊緣進(jìn)行勾勒和對障礙物進(jìn)行突出及勾畫，以使圖像具有更強(qiáng)的可辨識性。
11.如權(quán)利要求1或7所述的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)包括所述圖像傳感器的鏡頭光學(xué)參數(shù)和所述圖像傳感器的畸變參數(shù)，以及所述圖像傳感器的姿態(tài)和位置參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)包括圖像傳感器，安裝于被監(jiān)控物體上，用于獲取所述被監(jiān)控物體周邊環(huán)境的圖像信息；場景決策單元，根據(jù)所述被監(jiān)控物體的運(yùn)動信息或/和操作者操作意圖信息，生成場景配置參數(shù)；標(biāo)定單元，用于對所述圖像傳感器進(jìn)行標(biāo)定，生成所述圖像傳感器的標(biāo)定參數(shù)；圖像處理單元，分別與所述圖像傳感器、場景決策單元和標(biāo)定單元連接，接收所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息，對所述圖像傳感器傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行處理；輸出單元，與所述圖像處理單元連接。本發(fā)明的具有圖像增強(qiáng)功能的自適應(yīng)場景圖像輔助系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)控物體運(yùn)動趨勢提供自適應(yīng)的場景變化以及對圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，以提供更有效的信息。
文檔編號G06T5/00GK102196242SQ20111003875
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者王炳立 申請人:王炳立