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CN105150937B - 一种智能泊车辅助系统及其辅助方法 - Google Patents

一种智能泊车辅助系统及其辅助方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能泊车辅助系统及其辅助方法，所述系统包括视频采集装置、主机和人机交互界面；所述视频采集装置包括多个影像传感单元和多个测距传感单元，所述主机包括图像处理单元和数据信号处理单元。通过本发明，能够将可视图像、数字传感、操控显示、语音提醒、声光报警相结合，能够辅助驾驶员对各种车辆进行精准的泊车。

Description

一种智能泊车辅助系统及其辅助方法
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种智能泊车辅助系统及其辅助方法。
背景技术
某部队的通信车辆通过列车进行长距离运输时，要求经过多个甲板后驻停在指定位置。因车体受承重、规格、车身长度，以及甲板空间有限的影响，泊车难度大、花费时间长、泊车精度难以保证。以当前人工方式而言，需要在三位导车员配合指导下，花费三个小时才能实现泊车。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能泊车辅助系统及其辅助方法，能够辅助各种车辆进行精准的泊车。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的一个方面，提供了一种智能泊车辅助系统，所述系统包括视频采集装置、主机和人机交互界面；
所述视频采集装置包括：
多个影像传感单元，分别设置于车身前后，用于拍摄多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，并传输给所述主机；
多个测距传感单元，分别设置于各个车轮上，用于拍摄包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给所述主机；
所述主机包括：
图像处理单元，用于将接收到的多幅车前场景视频图像合并拼接为一幅前视场景图像以及将多幅车后场景视频图像拼接为一幅后视场景图像，并分别将前视场景图像和后视场景图像输出至人机交互界面以分别进行显示；
数据信号处理单元，用于从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出驾驶室内方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘当前应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示。
依据本发明的另一个方面，提供了一种智能泊车辅助方法，所述方法包括：
S1、采集多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，以及采集包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给主机；
S2a、所述主机将所述多幅车前场景视频图像和所述多幅车后场景视频图像分别合并拼接为一幅前视场景视频图像和一幅后视场景视频图像，并输出至人机交互界面以分别进行显示；
S2b、所述主机从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示。
本发明提供的一种智能泊车辅助系统及其辅助方法，通过采集车身前后的各个角度场景视频图像，并分别进行合并拼接，输出前视场景视频图像和后视场景视频图像，并分别在人机交互界面上显示；另外，通过采集包含车辆的各车轮与指定边界线之间的距离，最终计算出方向盘当前应该旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示，能够将可视图像、数字传感、操控显示、语音提醒、声光报警相结合，简化了泊车步骤、降低了泊车难度，提升泊车效率、节省泊车时间、提高泊车精度、节约人力成本，从而极大地提高运输保障，提升战备储运能力。
附图说明
图1为本发明实施例一的一种智能泊车辅助系统示意图；
图2为本发明实施例一中视频采集装置安装示意图；
图3为本发明实施例一中人机交互界面示意图；
图4为本发明实施例二的一种智能泊车辅助方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一、一种智能泊车辅助系统。以下结合图1-图3对本实施例提供的系统进行详细说明。
参见图1，本实施例提供的智能泊车辅助系统包括视频采集装置10、主机20和人机交互加界面30，其中，视频采集装置10包括影像传感单元101和测距传感单元102，主机20包括模数转换单元201、图像处理单元202、数据信号处理单元203、语音提醒单元204和声光报警单元205。
其中，视频采集装置10中的影像传感单元101，分别设置于车身前后，用于拍摄多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，并传输给所述主机20。
测距传感单元102，分别设置于车辆的各个车轮上，用于拍摄包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给所述主机20。
具体的，可以参见图2，影像传感单元101可以为摄像头，本实施例中的影像传感单元101安装于车辆的车前和车后，具体安装的数量可以根据车型大小或者具体需求进行选择，比如，车前和车后分别安装3个影像传感单元101，分别拍摄多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像。测距传感单元102安装于车辆的各个车轮上，数量视具体需求而定，分别拍摄包含各个车轮与对应的指定边界线之间的距离的测距视频图像。其中，影像传感单元101与测距传感单元102均通过信号传输线与所述主机20相连接，其中，主机20设有航空头转接口，所述影像传感单元101和测距传感单元102均通过信号传输线连接至航空头转接口，进而连接至所述主机20。
影像传感单元101将拍摄的多幅车前场景视频图像与多幅车后场景视频图像以及测距传感单元102拍摄的包含车辆各个车轮与指定边界线的距离的测距视频图像传输给主机20。
主机20中的模数转换单元201，主要用于将多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像分别对应的模拟视频信号转换成数字视频信号，并将转换后的多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像传输至图像处理单元202；还用于将多幅测距视频图像对应的模拟视频信号转换成数字视频信号，并将转换后的多幅测距视频图像传输至数据信号处理单元203。
图像处理单元202，主要用于将接收到的模数转换后的多幅车前场景视频图像合并拼接为一幅前视场景图像以及将模数转换后的多幅车后场景视频图像拼接为一幅后视场景图像，并分别将拼接后的前视场景图像和后视场景图像输出至人机交互界面30以分别进行显示。
数据信号处理单元203，主要用于从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘当前应旋转的方向和角度传输至人机交互界面30进行显示。
具体的，数据信号处理单元203接收到经过模数转换后的测距视频图像，通过单目测距算法，从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，然后计算各个车轮应该偏移的精确距离，结合各车轮的偏移距离，运用相应的算法计算出方向盘当前应旋转的方向，以及方向盘当前应旋转的角度，并将各车轮与指定边界线之间的距离以及驾驶室内方向盘当前应该旋转的方向和角度传输至人机交互界面30进行显示。
另外，主机20还包括语音提醒单元204和声光报警单元205，其中，语音报警单元204，主要用于将方向盘当前应旋转的方向和角度以语音的形式向驾驶员播报。声光报警单元205，主要用于当车轮越过或即将越过指定的边界线时，发出声光报警信号。
人机交互界面30接收图像处理单元202拼接后的前视场景图像和拼接后的后视场景图像并以动态图像的形式进行显示，以供驾驶员实时查看车辆车身前后的场景。另外，可参见图3，人机交互界,30接收数据信号处理单元203处理后的各车轮与指定边界线之间的距离以及当前方向盘应旋转的方向和角度，并以可视化电子罗盘的形式将方向盘当前应旋转的方向和角度在人机交互界面30上显示，以图像和数字的形式将各车轮与相应指定边界线之间的距离显示于人机交互界面30上。本实施例中人机交互界面30为LED触摸显示屏，人机交互界面30上还设有画面切换按钮301，可通过画面切换按钮301在多画面与单个画面之间相互切换，即可以在人机交互界面30上一次同时显示多幅画面，也可以一次显示一幅画面。
实施例二、一种智能泊车辅助方法。以下结合图4对本实施例提供的方法进行详细说明。
参见图4，S1、采集多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，以及采集包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给主机。
具体的，本实施例提供的智能泊车辅助方法采用影像传感单元采集车前多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像并传输给主机；利用测距传感单元采集包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给主机。
S2a、所述主机将所述多幅车前场景视频图像和所述多幅车后场景视频图像分别合并拼接为一幅前视场景视频图像和一幅后视场景视频图像，并输出至人机交互界面以分别进行显示。
S2b、所述主机从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘当前应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示。
具体的，主机接收到多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像以及测距视频图像，首先将视频图像对应的模拟视频信号转换为数字视频信号，并分别对转换后的多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像进行合并拼接，以形成一幅前视视频图形和后视场景图像，并将拼接后的前视场景图像和后视场景图像传输至人机交互界面分别进行显示。主机还通过单目测距算法，从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，然后计算各个车轮应该偏移的精确距离，结合各车轮的偏移距离，运用相应的算法计算出方向盘当前应旋转的方向，以及方向盘当前应旋转的角度，并将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘当前应旋转的方法和角度传输至人机交互界面进行显示。
另外，主机还将方向盘当前应旋转的方向和角度以语音的形式向驾驶员播报，以及当车轮越过或即将越过指定的边界线时，发出声光报警信号。
人机交互界面以动态图像的方式显示前视场景图像和后视场景图像，以可视化电子罗盘的形式将方向盘当前应旋转的方向和角度在人机交互界面上显示，以图像及数字的形式将各车轮与指定边界线之间的距离在人机交互界面上显示。本实施例中的人机交互界面为LED触摸显示屏，通过所述人机交互界面能在多画面显示与单个画面显示之间相互切换。
本发明提供的一种智能泊车辅助系统及其辅助方法，通过采集车身前后的各个角度场景视频图像，并分别进行合并拼接，输出前视场景视频图像和后视场景视频图像，并分别在人机交互界面上显示；另外，通过采集包含车辆的各车轮与指定边界线之间的距离，最终计算出方向盘当前应该旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘当前应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示，以供驾驶员查看车辆周边的场景进而准确无误的泊车；另外，还将方向盘当前应该旋转的方向和角度以语音的形式向驾驶员进行播报，并且当车轮越过或即将越过指定边界线时，进行声光报警；在人机交互界面上，以可视化罗盘(也可称为智能方向盘)的形式显示方向盘当前应该旋转的方向和角度，与现实中的方向盘对应，方便驾驶员的习惯，并显示各车轮与指定边界线之间的距离，能够让驾驶员一目了然；在人机交互界面上，可以同时显示多幅画面，若希望看得更清楚，可以切换至显示一幅画面，实现灵活显示，本发明能够将可视图像、数字传感、操控显示、语音提醒、声光报警相结合，简化了泊车步骤、降低了泊车难度，提升泊车效率、节省泊车时间、提高泊车精度、节约人力成本，从而极大地提高运输保障，提升战备储运能力。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能泊车辅助系统，其特征在于，所述系统包括视频采集装置、主机和人机交互界面；
所述视频采集装置包括：
多个影像传感单元，分别设置于车身前后，用于拍摄多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，并传输给所述主机；
多个测距传感单元，分别设置于车辆的各个车轮上，用于拍摄包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给所述主机；
所述主机包括：
图像处理单元，用于将接收到的多幅车前场景视频图像合并拼接为一幅前视场景图像以及将多幅车后场景视频图像拼接为一幅后视场景图像，并将拼接后的前视场景图像和后视场景图像输出至人机交互界面以分别进行显示；
数据信号处理单元，用于从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出驾驶室内方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及驾驶室内方向盘当前应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示。
2.如权利要求1所述的智能泊车辅助系统，其特征在于，所述主机上设有航空接头转接口，所述视频采集装置通过信号传输线连接至所述航空接头转接口，进而连接至所述主机。
3.如权利要求1所述的智能泊车辅助系统，其特征在于，所述主机还包括：
模数转换单元，用于将多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像分别对应的模拟视频信号转换成数字视频信号，并将转换后的多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像传输至图像处理单元；还用于将多幅测距视频图像对应的模拟视频信号转换成数字视频信号，并将转换后的多幅测距视频图像传输至数据信号处理单元。
4.如权利要求1所述的智能泊车辅助系统，其特征在于，以可视化电子罗盘的形式将方向盘当前应旋转的方向和角度在人机交互界面上显示，以图像及数字的形式将各车轮与指定边界线之间的距离在人机交互界面上显示。
5.如权利要求1所述的智能泊车辅助系统，其特征在于，所述主机还包括语音提醒单元和声光报警单元；
所述语音提醒单元，用于将方向盘当前应旋转的方向和角度以语音的形式向驾驶员播报；
所述声光报警单元，用于当车轮越过或即将越过指定的边界线时，发出声光报警信号。
6.如权利要求4所述的智能泊车辅助系统，其特征在于，所述人机交互界面为LED触摸显示屏，所述人机交互界面还包括：
画面切换按钮，用于在多画面显示与单个画面显示之间相互切换。
7.一种智能泊车辅助方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、采集多幅车前场景视频图像和多幅车后场景视频图像，以及采集包含各个车轮与指定边界线之间距离的测距视频图像，并传输给主机；
S2a、所述主机将所述多幅车前场景视频图像和所述多幅车后场景视频图像分别合并拼接为一幅前视场景视频图像和一幅后视场景视频图像，并将拼接后的前视场景图像和后视场景图像输出至人机交互界面以分别进行显示；
S2b、所述主机从测距视频图像中提取出各个车轮与指定边界线之间的距离，并计算出方向盘当前应旋转的方向和角度，且将各车轮与指定边界线之间的距离以及方向盘应旋转的方向和角度传输至人机交互界面进行显示。
8.如权利要求7所述的智能泊车辅助方法，其特征在于，以可视化电子罗盘的形式将方向盘当前应旋转的方向和角度在人机交互界面上显示，以图像及数字的形式将各车轮与指定边界线之间的距离在人机交互界面上显示。
9.如权利要求7所述的智能泊车辅助方法，其特征在于，所述方法还包括：
将方向盘当前应旋转的方向和角度以语音的形式向驾驶员播报，以及当车轮越过或即将越过指定的边界线或者当车辆周边出现异常情况时，发出声光报警信号。
10.如权利要求8所述的智能泊车辅助方法，其特征在于，所述人机交互界面为LED触摸显示屏，通过所述人机交互界面能在多画面显示与单个画面显示之间相互切换。
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