專利名稱：一種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛視野顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種基于攝像頭的車輛右前方視野 顯示裝置。
背景技術(shù)：
我國的汽車都是在左側(cè)駕駛的，這就使得駕駛員無法獲得車輛右前方視野。尤其 是大型客車或貨車，由于車身大，駕駛員無法看到車輛右前方的狀況。在超車過程中，空間 感欠佳的駕駛員往往不能很好的把握與右側(cè)車輛的距離，從而容易引起刮擦事故。此外， 在車輛泊車過程中，駕駛員由于看不到右前方視野，全憑自己的經(jīng)驗(yàn)?？科?，不但費(fèi)時(shí)費(fèi) 力，技術(shù)不熟練的駕駛員經(jīng)常會(huì)跟其他車輛或固定物發(fā)生刮擦。目前，駕駛員可以通過后視鏡或者后風(fēng)擋玻璃獲得后方視野，而且可視倒車?yán)走_(dá) 等倒車可視系統(tǒng)已經(jīng)有比較成熟的產(chǎn)品。但是，還沒有能夠探測并顯示車輛右前方視野的
直ο為了讓駕駛員能夠獲得更加廣闊的視野，更好地把握汽車的空間位置信息，設(shè)計(jì) 一種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，使得駕駛員在超車或泊車時(shí)更加安全省心。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，它投資 費(fèi)用少、處理速度快，同時(shí)能夠解決駕駛員無法獲取車輛右前方視野的問題，保證視野探測 及顯示的實(shí)時(shí)性要求，從而提高車輛在超車及泊車過程中的安全性。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，包括電源模塊、圖像采集裝置、數(shù)字 圖像處理芯片和視頻顯示裝置，圖像采集裝置為數(shù)字?jǐn)z像頭，圖像采集裝置與數(shù)字圖像處 理芯片相連；視頻顯示裝置由顯示屏和視頻編碼器組成，其中視頻編碼器與數(shù)字圖像處理 芯片相連。本實(shí)用新型的其他技術(shù)特點(diǎn)為所述的數(shù)字圖像處理芯片為TMS320DM642。所述的數(shù)字?jǐn)z像頭為0V6620數(shù)字?jǐn)z像頭。所述的顯示屏為IXD顯示屏。所述的電源模塊為TPS54310芯片。本實(shí)用新型的主要部件采用數(shù)字?jǐn)z像頭，DSP芯片，視頻編碼器和IXD顯示屏，成 本低；由于采用了高速DSP芯片，因此，圖像顯示的實(shí)時(shí)性能很好。

圖1為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本實(shí)用新型的攝像頭和IXD顯示屏安裝位置示意圖。圖3為本實(shí)用新型的視頻采集電路圖。
3[0016]圖4為本實(shí)用新型的視頻顯示電路圖。圖5為本實(shí)用新型的電源模塊電路圖。圖6為本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作流程圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
對于傳統(tǒng)的機(jī)器視覺的車輛預(yù)警系統(tǒng)，對圖像的實(shí)時(shí)性要求較高。高速的DSP處 理芯片的出現(xiàn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員在硬件方面提供了一個(gè)很好的解決方案。另外，TI公司的 達(dá)芬奇(DaVinci)技術(shù)是一組專門為高效和引人注目的數(shù)字視頻而設(shè)計(jì)的基于DSP的系統(tǒng) 解決方案，經(jīng)申請人驗(yàn)證，也適用于本技術(shù)方案應(yīng)用。本實(shí)用新型的基本原理是，將整個(gè)顯示系統(tǒng)分為兩個(gè)部分視頻采集部分和視頻 顯示部分。視頻采集部分通過0V6620攝像頭采集車輛右前方圖像信息，將獲得的視頻信號 傳送到DSP處理芯片。視頻顯示部分接收DSP處理芯片的信號，并經(jīng)過編碼器的編碼，在液 晶屏上實(shí)時(shí)顯示汽車右前方的視野。參照圖1，本實(shí)用新型的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，包括電源模塊、 圖像采集裝置、數(shù)字圖像處理芯片和視頻顯示裝置，圖像采集裝置為CMOS數(shù)字?jǐn)z像頭，圖 像采集裝置與數(shù)字圖像處理芯片(DSP芯片)相連；視頻顯示裝置由液晶顯示屏(IXD顯示 屏)和視頻編碼器組成，其中視頻編碼器與數(shù)字圖像處理芯片相連。參照圖2，本實(shí)用新型的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，其中CMOS攝像 頭安裝在汽車右后視鏡背面，LCD液晶顯示器安裝在汽車儀表板中間部分。圖像采集裝置 中CMOS攝像頭的有效像素為130萬。參照圖2，1為汽車右后視鏡，2為攝像頭，3為IXD顯示屏，4為方向盤。綜合各種 因素考慮，將攝像頭安裝在汽車右側(cè)后視鏡的背面最為合適，能夠獲取較為廣闊的視野。為 了防止雨水、灰塵、油污等對攝像頭鏡頭的影響，需要將右后視鏡的背面換成透明的塑料， 并定期的擦洗以保持?jǐn)z像頭的采集到清晰的圖像。另外，將IXD顯示屏安裝在汽車內(nèi)部儀表板中部。鑒于人機(jī)工效學(xué)因素，駕駛員在 觀察右前方物體時(shí)，如果視線被遮擋，稍微改變注視方向就能看到顯示屏上的圖像，從而在 一定程度上減輕了駕駛員的操作負(fù)荷。CMOS圖像傳感器是近幾年發(fā)展較快的新型圖像傳感器，可以將像素陣列與外圍支 持電路集成在同一塊芯片上，是一個(gè)完整的圖像系統(tǒng)。與C⑶產(chǎn)品相比較其功耗小、體積 小、成本低。在采集系統(tǒng)中，使用0V6620作為圖像采集芯片。0V6620是Omni Vision公司開發(fā) 的CMOS彩色圖像傳感器。在它內(nèi)部集成了一個(gè)分辨率為356X^2的彩色圖像陣列。該圖 像傳感器能對所拍攝的圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括自動(dòng)曝光控制、自動(dòng)白平衡調(diào)節(jié)、gamma校正、 自動(dòng)圖像增強(qiáng)，與TMS320DM642芯片相連的通信接口，對傳感器內(nèi)部的92個(gè)寄存器的參數(shù) 進(jìn)行設(shè)置。該芯片將CMOS光感應(yīng)核與外圍支持電路集成在一起，輸出的視頻為彩色圖像， 采集速度為25幀/秒，所需供電電壓為5V。所用的0V6620攝像頭采集到的圖像為數(shù)字圖像，DSP處理芯片TMS320DM642。 0V6620攝像頭的可輸出多種格式的視頻，可通過IIC總線進(jìn)行設(shè)置，在此選擇YUV(4:2:2)格式。參照圖3，0V6620圖像傳感器提供場中斷信號端(VSYNC)、行中斷信號端(HREF)， 像素同步信號段(PCLK)，奇偶場信號端(FODD)等視頻標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號。電源引腳為DVDD，接 地引腳為DGND0在該模塊電路中，0V6620的Y[0:7]引腳與TMS320DM642的VPlD[2-9]引 腳相連，為視頻數(shù)據(jù)傳輸端口 ；VP1_CTL0為水平同步信號端口，VP1_CTL1為垂直同步信號 端口，VP1_CTL2為場標(biāo)志信號端口 ；SCL、SDA分別為IIC總線控制的串行時(shí)鐘線和串行數(shù) 據(jù)線端口。參見圖4，圖像顯示模塊中，采用的圖像顯示設(shè)備是IXD顯示屏。由于 TMS320DM642處理后的圖像信號為數(shù)字信號，而IXD液晶顯示屏的輸入信號為PAL/NTSC制 模擬信號，所以采用視頻解碼芯片SAA7105H將數(shù)字視頻信號解碼成NTSC/PAL制式的復(fù)合 電視信號。該系統(tǒng)中，用TMS320DM642中的端口 2來為SAA7105H提供數(shù)據(jù)信號，數(shù)字視頻 信號數(shù)據(jù)從TMS320DM642的數(shù)據(jù)引腳(VP2D[2:9])輸出，送到SAA7105H的PDW7]引腳 上，轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號。SAA7105H內(nèi)部有一個(gè)可編程的寄存器，通過IIC總線可以對它 進(jìn)行控制設(shè)置。在該模塊的電路中，PIXCLKI為SAA7105H的像素時(shí)鐘輸入，與TMS320DM642 的 VP2_CLK1 連接，PIXCLK0 為 SAA7105H 的像素時(shí)鐘輸出，與 TMS320DM642 的 VP2_CLK0 連 接，輸出給視頻圖像控制器(VGC)。HSVGC、VSVGC, FSVGC為SAA7105H的水平、垂直、場同步 信號，分別與 TMS320DM64 的 VP2_CTL0、VP2_CTL1、VP2_CTL2 相連，輸出給 VGC。SCL、SDA 為 SAA7105H的串行時(shí)鐘線與串行數(shù)據(jù)線，分別與TMS320DM642的SCLO與SDAO相連。RED_CR_ C_CVBS為SAA7105H的模擬信號輸出，輸出給IXD顯示器，以顯示汽車右前方視野。 參照圖5，整個(gè)裝置由汽車蓄電池供電(12V直流)，本實(shí)用新型采用的電源模塊為 TPS54310芯片，在高達(dá)1. 5A的最寬負(fù)載電流范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高性能的數(shù)控功能與效率最大 化改變TPS54310外圍電阻的阻值可輸出1.2V、3. 3V和1. 8V電壓。其中，1.2V電壓用于 TMS320DM6437的內(nèi)核供電；1. 8V電壓用于TMS320DM6437的I/O端口供電；3. 3V電壓用于 TMS320DM6437的外設(shè)接口供電。 參照圖6為本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作流程，首先啟動(dòng)系統(tǒng)電源模塊，經(jīng)系統(tǒng)初始化 后，電數(shù)字?jǐn)z像頭進(jìn)行視頻采集，所采集到的圖像為數(shù)字信號，可直接傳送至DSP芯片，DSP 芯片經(jīng)過一定的處理之后，通過視頻編碼器將DSP傳來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后 傳輸?shù)絃CD顯示屏上實(shí)時(shí)顯示汽車右前方視野信息。
權(quán)利要求1.一種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，包括電源模塊、圖像采集裝置、數(shù)字圖 像處理芯片和視頻顯示裝置，其特征在于圖像采集裝置為數(shù)字?jǐn)z像頭，圖像采集裝置與數(shù) 字圖像處理芯片相連；視頻顯示裝置由顯示屏和視頻編碼器組成，其中視頻編碼器與數(shù)字 圖像處理芯片相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，其特征在于所述的 數(shù)字圖像處理芯片為TMS320DM642。
3.如權(quán)利要求1所述的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，其特征在于所述的 數(shù)字?jǐn)z像頭為0V6620數(shù)字?jǐn)z像頭。
4.如權(quán)利要求1所述的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，其特征在于所述的 顯示屏為IXD顯示屏。
5.如權(quán)利要求1所述的基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，其特征在于所述的 電源模塊為TPS54310芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于攝像頭的車輛右前方視野顯示裝置，包括電源模塊、圖像采集裝置、數(shù)字圖像處理芯片和視頻顯示裝置，圖像采集裝置為數(shù)字?jǐn)z像頭，圖像采集裝置與數(shù)字圖像處理芯片相連；視頻顯示裝置由液晶顯示屏和視頻編碼器組成，其中視頻編碼器與數(shù)字圖像處理芯片相連。本實(shí)用新型的主要部件采用數(shù)字?jǐn)z像頭，DSP芯片，視頻編碼器和LCD顯示屏，成本低；由于采用了高速DSP芯片，因此，圖像顯示的實(shí)時(shí)性能很好。
文檔編號H04N7/18GK201846434SQ20102055007
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者吳付威, 宋殿明, 黎明 申請人:長安大學(xué)