浅谈360全景环视系统

 随着图像和计算机视觉技术的快速发展，越来越多的技术被应用到汽车电子领域，传统的基于图像的倒车影像系统只在车尾安装摄像头，只能覆盖车尾周围有限的区域，而车辆周围和车头的盲区无疑增加了安全驾驶的隐患，在狭隘拥堵的市区和停车场容易出现碰撞和刮蹭事件。为扩大驾驶员视野，就必须能感知360°全方位的环境，这就需要多个视觉传感器的相互协同配合作用然后通过视频合成处理，形成全车周围的一整套的视频图像，就是有这类需求，全景视觉泊车辅助系统应运而生。

全景环视系统在汽车周围架设能覆盖车辆周边所有视场范围的4到8个广角摄像头，对同一时刻采集到的多路视频影像处理成一幅车辆周边360度的车身俯视图，最后在中控台的屏幕上显示，让驾驶员清楚查看车辆周边是否存在障碍物并了解障碍物的相对方位与距离，帮助驾驶员轻松停泊车辆。不仅非常直观，而且不存在任何盲点，可以提高驾驶员从容操控车辆泊车入位或通过复杂路面，有效减少刮蹭、碰撞、陷落等事故的发生。

 

 

摄像头安装示意图

360度环视系统，主要构成包括车辆前、后、左、右四个摄像头及一个中央控制器。

 

 

360度环视系统构成图

日产首款全景行车安全系统“环景监视系统AVM”

2007年12月，日产发布全球首款AVM 环景监视系统，通过车身周围安装的高分辨率超广角摄像头及测距雷达，结合中央控制台显示屏，环视系统能够实时显示车身鸟瞰图，以便为驾驶员提供完整的多方位驾驶视角辅助。据了解，日产“Elgrand(君爵)”MPV上率先使用了此AVM系统。

 

 

日产AVM环景监视系统车身摄像组及测距雷达

日产AVM环景监视系统工作原理：

AVM 系统分别由安装在车前、车尾，左右外后视镜的 4 个超广角摄像头、测距雷达、车内中央控制台组成。4 个方向的超广角摄像头能够采集车身前后左右的实时画面，通过中央控制台的处理，将 4 个方向的视频图像合成为完整的 360°全景鸟瞰图并显示在中控台屏幕上。AVM 系统的屏幕分为左右两个画面。

 

 

(上图)倒车入车位画面(下图)侧位停车画面

如上图所示：在车辆倒车入停车位时，左边显示车身周围的全景鸟瞰图，右边可以选择显示车辆前方、或者后方的视频图像，并且画面上会给出辅助停车线;在车辆进行侧位停车时，驾驶员可以切换视角，在屏幕左边显示车辆左前方视野(日本为左侧行驶)，以掌握停车位前方车辆位置，在右侧屏幕显示车辆后方视野。同时，AVM 系统在车身四角安装的测距雷达所探测到的车辆与障碍物之间的距离也可以显示在屏幕上，并发出报警声音警示驾驶员。

本田多视角摄像系统(MulTI-View Camera System)

继日产之后，本田为旗下汽车新一代奥德赛(Odyssey)，配备本田所开发的多视角摄像系统，通过车头、车尾与后视镜上的四个CCD鱼眼摄像头，利用ECU电子控制元件整合视讯内容后，提供完整的无死角的车外画面，可用来监测车辆外部路面状况，为驾驶员提供汽车驾驶安全指引。

                                                                                          

                                                                                             

 

本田自主研发的“多视角摄像系统”

 

 

多视角摄像系统构成

多视角摄像系统在前格栅中央部分、左右侧镜及车尾上部配置有4个CCD相机。利用电子控制单元(ECU)对四个相机影像进行图像处理，然后在车载导航仪的显示器上显示如同从车辆上部俯瞰车辆的影像。为了处理图像，ECU采用了松下电器开发的专用ASIC。ASIC分别对4个影像进行变形补偿、视角转换以及颜色亮度补偿后，将4个影像合成在一起，然后在显示器上显示。CCD相机也为松下电器制造，像素为35万。相机的画角为水平180度、垂直120度。ECU配备在仪表板内。

 

 

多视角摄像系统的CCD型相机

 

 

多视角摄像系统的电子控制单元(ECU)

另外，系统只在副驾驶席侧的侧镜上配备近红外LED，通过点亮近红外LED，在夜间及立体停车场等光线较暗的地方也能看清的副驾驶席侧侧镜的相机影像。同时，系统在收起侧镜的情况下也可以看到俯瞰影像。显示器俯瞰画面的范围为：前方1.5m，左右各1.8m，后方3.0m。为了侧重于汽车后方的视野，本田决定把系统后方显示范围设定比前方大。

 

 

副驾席侧侧镜配备有近红外LED

 

 

显示侧镜的相机影像

普捷利360度全景泊车影像系统

普捷利全景泊车影像系统，通过安装在车身前后左右的4个超广角摄像头，同时采集车辆四周的影像，经过普捷利专有的“实时图像畸变还原对接技术”对图像进行畸变还原—视角转化—图像拼接—图像增强等处理，最终形成一幅无缝完整的车周全景鸟瞰图。该系统不但可以显示全景图，还可同时显示任一方向的单视图;驾驶员通过配合标尺线能够准确读出障碍物的位置和距离。

产品特点：

1. 质量可靠、性能稳定，通过中国CQC和欧盟E-MARK认证

2. 按需快速定制人机界面，支持复杂样式和风格。

3. 自有技术，自主研发，业内最优软硬件方案，性价比高。

4. 调试自动化、方便快捷，借助简单工具，5分钟完成调试，10秒钟完成拼接。不用手工左移右移，也不用铺一大卷布等半天，安装师傅最欢迎。

5. 全实时输出，画面稳定，不晃眼，不卡帧。开机速度小于2秒;唤醒时间小于1秒;画面切换小于200毫秒。

6. 无线旋钮(选配)操控，安装简单，操作便捷。

7. 领先整个行业的研发能力，可根据特殊用户需求全面定制或联合开发，如前装级产品(元器件通过AEC认证)，高度集成化的产品(整合导航、移动电视、基于机器视觉的其他驾驶员辅助系统)。

 

 

微光也能看见，选配LED灯，全黑环境一样看得清楚，夜间停车完全能胜任。

 

 

一般产品只能显示红框框住的范围，看到车的时候再打方向盘已经晚了，此款卫星全景行车安全系统视野足够宽广，真正实用。

 

 

系统还具备自动休眠时间、亮度、对比度、界面风格可设置，满足不同用户需求。

技术参数：

1. 图像处理单元技术参数

工作电压：DC 8~32V

工作电流：≤160mA(DV12V)

静态电流：≤0.1mA

平均功耗：≤2000mW

工作温度：-30℃-85℃

贮存温度：-40℃-105℃

工作湿度：10%-90%

视频格式：PAL/NTSC

2. 摄像头技术参数

摄像头工作电压：DC3.3V

工作电流(单个)：<120mA(DV3.3V)

平均功耗(单个)：<400mW

工作温度：-40℃-85℃

贮存温度：-40℃-105℃

视频格式：PAL/NTSC

专车专用产品支持车型：

1. 奥迪A4L、奥迪A6L、奥迪Q5、奥迪Q7

2. 本田CR-V.歌诗图、雅阁、锋范、奥德赛、思域

3. 丰田汉兰达、锐志、霸道(普拉多)、RAV4、凯美瑞、皇冠

4. 大众朗逸、途观、途锐、迈腾、速腾、宝来、帕萨特

5. 雷克萨斯RX270、RX350、ES系列、CT系列

6. 日产天籁、逍客

7. 别克君越、君威、GL8

8. 奔驰C级、GLK

9. 现代IX35、新胜达

10.起亚智跑

通用型产品：

支持市面绝大部分车型

大巴专用产品：

适用于大巴、货车等大型车辆