本發(fā)明涉及汽車全景圖像處理方法，特別涉及一種車載全景圖像陰影遮蓋方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車在性能和安全上技術(shù)的提升，越來越來的汽車搭載全景成像技術(shù)，其對查看汽車周圍的障礙物以及全景導(dǎo)航提供很好的輔助作用。在3d全景導(dǎo)航系統(tǒng)中，由于4路廣角攝像頭拍攝到的圖像并不包含車底的信息，所以無論其如何拼接圖像，在形成的全景效果圖中均不可能顯示車底的信號。當(dāng)3d視角高度偏低的時，在3d立體透視效果的影響下，位置最低的車底陰影與車身偏離較大的位置，3d車模不能很好地遮蓋到其邊緣部分的地方，從而在圖像上會形成一個較大的黑色陰影底框，由于其沒有圖像數(shù)據(jù)，給人予一種非常突兀不真實的感覺，如圖1所示，并且容易誤以為車身與周圍景物的距離偏遠(yuǎn)，并給人視覺上一種距離感，對周身景物的距離感不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供了具有一種車載全景圖像陰影遮蓋方法。

一種車載全景圖像陰影遮蓋方法，包括如下步驟：

s10.構(gòu)建坐標(biāo)系，確定3d車模底部地面的陰影范圍，采集視點坐標(biāo)、位于陰影內(nèi)的第一地面參考點坐標(biāo)以及位于陰影邊緣的第二地面參考點坐標(biāo)；

s20.根據(jù)車底高度、所述視點坐標(biāo)以及兩地面參考點的坐標(biāo)的比例計算出關(guān)于第一地面參考點的第一偏移量以及關(guān)于第二地面參考點的第二偏移量；

s30.根據(jù)所述第一偏移量和所述第二偏移量的比例計算出偏移量參數(shù)；

s40.計算所述視點與所述第一地面參考點的距離在所述3d車模移動方向上的分量，與所述偏移量參量相乘計算出最終偏移量，并根據(jù)所述最終偏移量將所述3d車模向所述視點方向偏移。

進(jìn)一步的，所述坐標(biāo)系為三軸坐標(biāo)系。

進(jìn)一步的，所述第一地面參考點處于所述3d車模的中心點，所述第二地面參考點處于所述3d車模的車前端或者車后端的中心位置。

進(jìn)一步的，所述步驟s20包括如下子步驟：

采集第一地面參考點或者第二地面參考點的坐標(biāo)；

將所述視點坐標(biāo)豎直映射到地面，再旋轉(zhuǎn)映射到所述第一地面參考點和第二底面參考點之間的連線上；

計算第一地面參考點或者第二地面參考點與映射后視點的映射距離；

根據(jù)所述視點的高度、車底盤高度以及所述映射距離，利用三角形等比關(guān)系計算出第一偏移量或者第二偏移量。

進(jìn)一步的，所述步驟s30包括如下子步驟：

獲取第一偏移量以及第二偏移量；

將第一偏移量以及第二偏移量相除獲得偏移量參數(shù)。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述視點與所述第一地面參考點的水平距離小于所述第一地面參考點到所述3d車模的車頭或車位的距離時，所述偏移量參數(shù)為0。

進(jìn)一步的，所述3d車模的車長度、車底盤高度與所模擬的實際汽車對應(yīng)參數(shù)相等。

另外，本實施例還提供一種車載全景圖像陰影遮蓋方法，包括如下步驟：

s10’.構(gòu)建坐標(biāo)系，采集視點坐標(biāo)、位于陰影范圍內(nèi)的第一地面參考點坐標(biāo)；

s20’.根據(jù)車底高度、所述視點坐標(biāo)以及所述第一地面參考點的坐標(biāo)的比例計算出關(guān)于第一地面參考點的第一偏移量；

s30’.根據(jù)所述第一偏移量將所述3d車模向所述視點方向偏移。

進(jìn)一步的，所述第一地面參考點位于陰影范圍的中心點或者車前端或者車后端的中間處。

本發(fā)明的所起到的有益效果包括：

可以有效改進(jìn)在3d全景導(dǎo)航系統(tǒng)中車體與底部陰影邊框的位置關(guān)系，使車體與3d全景影像中的物體有更好的遠(yuǎn)近視覺效果。其偏移量將自動根據(jù)視點的位置關(guān)系進(jìn)行計算實時更新，在視點不斷變化的過程中，形成漸進(jìn)變化、不突兀頓挫的視覺變化效果。

有效改進(jìn)了視覺效果，增強(qiáng)了3d空間中車與周圍景物的視覺距離關(guān)系，提高了系統(tǒng)展現(xiàn)效果的真實性以及安全性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例1中的方法流程圖。

圖3為本發(fā)明中視點與第一底面參考點以及第二底面參考點的位置關(guān)系圖。

圖4為本發(fā)明實施例3中的偏移參數(shù)的計算圖。

圖5為本發(fā)明實施例4中的視點與第一底面參考點的位置關(guān)系圖。

其中，陰影為1；黑色圖像邊緣與3d車模邊緣的距離為11；視點為e；第一參考點為o；第二參考點為b；車底高度為h；第一偏移量為s1；第二偏移量為s2。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更易被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚的界定。

實施例1：

一種車載全景圖像陰影遮蓋方法，用于減少全景圖像中3d車模底部地面的陰影，其主要原理是根據(jù)視角的位置，移動3d全景圖像中的3d車模位置以減少車底位置的黑色圖像邊緣與3d車模邊緣的距離，從而降低突兀感。如當(dāng)在3d全景圖像場景下，視點在3d車模的正后上方，通過計算偏移量后，3d車模將向后移動偏移量的距離，從而減少呈現(xiàn)出來的陰影邊框面積。并且本發(fā)明中的偏移量是根據(jù)視點的位置適時調(diào)整的。

具體方法包括如下步驟，如圖2~4所示：

s10.在該3d全景圖像中構(gòu)建一個坐標(biāo)系，并通過該坐標(biāo)系來采集視點坐標(biāo)、第一地面參考點的坐標(biāo)以及第二地面參考點的坐標(biāo)。本步驟中，該第一地面參考點的坐標(biāo)位于3d車模的車底陰影內(nèi)，其可以是陰影的中心附近位置，也可以是靠近邊緣的位置。而第二地面參考點則與第一地面參考點相對，設(shè)置在車底陰影邊緣上。第一地面參考點和第二地面參考點之間的關(guān)系則對3d車膜在全景圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時偏移量變換的平滑程度有影響。

s20.根據(jù)3d車模車底的高度、視點坐標(biāo)以及兩地面參考點的坐標(biāo)這四個參量的比例進(jìn)行偏移量的計算，其中，根據(jù)3d車模車底的高度、視點坐標(biāo)以及第一地面參考點之間的距離比例計算出關(guān)于第一地面參考點的第一偏移量；根據(jù)3d車模車底的高度、視點坐標(biāo)以及第二地面參考點之間的距離比例計算出關(guān)于第二地面參考點的第二偏移量。該兩個偏移量均可以根據(jù)視點的移動來進(jìn)行偏移量大小地調(diào)整，從其整體趨勢上看，當(dāng)視點越遠(yuǎn)離3d車模位置，偏移量就越大；另一方面，當(dāng)視點約貼近地面，其偏移量也越大。

上述的第一偏移量和第二偏移量變化趨勢有所不同，第一偏移量是隨著視點位置的變化逐漸變化的，但是由于其實基于黑色陰影內(nèi)，因此偏移量會偏大，進(jìn)而黑色陰影的修正量過多，而第二偏移量由于基于黑色陰影的邊緣，因此其偏移量的修正量很好，但是當(dāng)視點進(jìn)入到3d車模正側(cè)面范圍的時候，其偏移量則為0，在從3d車模的后方經(jīng)過車側(cè)面掃到前方時，其進(jìn)入正側(cè)面的在臨界位置會產(chǎn)生頓挫感，其在臨界位置計算出來的偏移量將降為0，在臨界線與臨界線之間將一直保持偏移量為0。

s30.為了解決上述的矛盾，需要根據(jù)第一偏移量和第二偏移量的比例計算出偏移量參數(shù)。使視點在逐漸進(jìn)入到3d車模的正側(cè)面時，最終的偏移量由第二偏移量逐漸修正到第一偏移量上。即當(dāng)視點越靠近3d車模的正側(cè)面范圍時，第一偏移量占到最終偏移量的權(quán)重越大。時視角變換的過程中既滿足準(zhǔn)確偏移修正，又能夠進(jìn)行平滑過渡。

s40.在計算得到上述偏移量參數(shù)后，需要確定一個偏移的基礎(chǔ)值，該基礎(chǔ)值需要與視點位置以及3d車模的位置相關(guān)聯(lián)，本實施根據(jù)視點與第一地面參考點的距離進(jìn)行該基礎(chǔ)值的計算，即計算該兩點在3d車模水平縱軸上的分量。最后將該分量與偏移量參量相乘計算出最終偏移量，并根據(jù)最終偏移量將3d車模向視點方向偏移。

本步驟中，視點與第一地面參考點的距離為該兩點在3d車模水平縱軸上的分量。

實施例2：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，本實施例中，最終偏移量、第一偏移量和第二偏移量的方向均沿3d車模的水平縱軸方向。即3d車模的移動方向只要前進(jìn)或者后退即可。由于車的側(cè)面有與地面接觸的輪子，因此在車側(cè)面無論黑色陰影的面積有多大，均不容易使人產(chǎn)生錯覺。

本實施例所采用的坐標(biāo)系為三軸坐標(biāo)系。其分別為x軸y軸以及z軸。通過該坐標(biāo)系對個點的定位，可以簡化數(shù)據(jù)運算量。當(dāng)然坐標(biāo)系也可以是三維極坐標(biāo)系。

為了更加準(zhǔn)確地反應(yīng)車輛與周圍障礙物的實際情況，3d車模的車長度、車底盤高度與所模擬的實際汽車對應(yīng)參數(shù)相等。

實施例3：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，為了使偏移量變換更加均勻，將第一地面參考點處于3d車模的中心點，第二地面參考點處于3d車模的車前端或者車后端的中心位置，當(dāng)視點靠近3d車模前方的時候，第二地面參考點則處于車墊段的中心位置，反之當(dāng)視點靠近3d車模后方的時候，第二地面參考點則處于車后端的中心位置，以便準(zhǔn)確得到第二偏移量。

本實施例中，第一偏移量和第二偏移量的具體計算方法包括如下子步驟，如圖3所示：

s21.采集第一地面參考點或者第二地面參考點的坐標(biāo)。

s22.為了獲得準(zhǔn)確的偏移量，需要將三點之間的距離關(guān)系整理到一條線上。首先將視點坐標(biāo)豎直映射到地面，再旋轉(zhuǎn)映射到所述第一地面參考點和第二底面參考點之間的連線上。

s23.計算第一地面參考點或者第二地面參考點與映射后視點的映射距離。

按照本實施例對第一地面參考點和第二地面參考點的定義，可以將坐標(biāo)系的原點置于第一地面參考點上，此時可以確定為第一地面參考點與映射后視點的距離即是視點在地面上的映射點到坐標(biāo)原點的距離，而第二地面參考點與映射后視點的距離即是視點在地面上的映射點到坐標(biāo)原點的距離減去1/2的車長度。

s24.根據(jù)視點的高度、車底盤高度以及映射距離，利用三角形等比關(guān)系計算出第一偏移量或者第二偏移量。

即計算第一偏移量的公式為：

其中s1為第一偏移量，h為車底盤高度，o為第一地面參考點，e為視點。

第二偏移量的公式為：

其中s2為第二偏移量，h為車底盤高度，b為第二地面參考點，e為視點。

在偏移量參數(shù)方面，具體的計算方法包括如下子步驟：

為了方便描述，如圖4所示，將第一偏移量標(biāo)記為a，第二偏移量標(biāo)記為b，偏移量參數(shù)標(biāo)記為a。

s31.獲取第一偏移量s1以及第二偏移量s2，

s32.將第一偏移量s1以及第二偏移量s2相除獲得偏移量參數(shù)a。使得偏移量參數(shù)為：

另外，為了保證在全景圖像修正的穩(wěn)定，當(dāng)視點過于靠近3d車模時，第二偏移量結(jié)果會為負(fù)，同時由于視點太近也影響整體效果，為了避免該問題的，當(dāng)視點與第一地面參考點的水平距離小于第一地面參考點到3d車模的車頭或車位的距離時，本實施例中即為1/2的車長度，偏移量參數(shù)為0。

實施例4：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，本實施例的車載全景圖像陰影遮蓋方法所采集的僅僅是一個地面參考點，如圖5所示，該參考點位于車底陰影范圍的中心點或者車前端或者車后端的中間處。具體方法包括如下子步驟：

s10’.構(gòu)建坐標(biāo)系，采集視點坐標(biāo)、位于陰影范圍內(nèi)的第一地面參考點坐標(biāo)；

s20’.根據(jù)車底高度、視點坐標(biāo)以及第一地面參考點的坐標(biāo)的比例計算出關(guān)于第一地面參考點的第一偏移量；

s30’.根據(jù)第一偏移量將所述3d車模向視點方向偏移。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。