汽車360度全景影像系統及其應用前景研究

史璐 石振新 高發

摘 要：當今社會正在快速發展，汽車產業也緊隨社會潮流快速壯大起來，汽車已飛速的進入千家萬戶，社會汽車保有量越來越大，這也伴隨著每年不斷增加很多新手司機，大量汽車上路致使車流量巨大，密度越來越高，導致整個社會的用車環境非常的復雜，更是增加了開車的風險，駕駛安全隱患問題凸顯。這時，駕駛員不僅要增強自己的安全意識、提高自己的駕駛水平，更需要擁有一款智能配置來輔助自己避免各種安全問題的發生。正是基于對汽車的行車安全和泊車安全的考慮，作為高級駕駛輔助系統（ADAS）組成部分的360度全景影像系統（MVCS）也就應運而生。本文首先對360度全景影像系統作出簡介，再從技術角度和市場角度兩個方面的分析對360度全景影像系統的應用前景提供支持。

關鍵詞：高級駕駛輔助系統;360度全景影像系統;駕駛安全;應用前景;技術支持;市場支持

1 360度全景影像系統簡介

1.1 360度全景影像系統是駕駛安全需要

在駕車車輛時，我們通常依靠車內外的后視鏡來觀察車輛周圍狀況，雖然在一定程度上保障安全性，卻遠遠不夠。倒車雷達只能對后方障礙物情況起到提醒作用。倒車影像系統所成影像在車輛前及兩側仍存在著很大的盲區。大多駕駛員在車位泊車時很難停車到最精確位置。復雜路況下的行車安全問題更加凸顯，致使大大小小的行車事故頻發。因此360度全景影像系統的推出就有了現實的需求。該系統使駕駛員能夠更直觀更完整的觀察到車輛周圍環境，使駕駛員在操控車輛前進、倒車入庫、躲避障礙物等情況時準確預判、精準到位。

1.2 360度全景影像系統簡介

360度全景影像系統，即MVCS，全稱Multi-View Camera System。MVCS是2008年本田公司推出的安全駕駛輔助系統，屬高級駕駛輔助系統（ADAS）。

360度全景影像系統主要由以下六部分組成：圖像獲取、攝像機定標、圖像變換、圖像美化、圖像無縫拼接融合、圖像顯示。圖像的獲取往往利用安裝在車身前后左右4-6個超廣角攝像頭SWVC（Super-Wide-View-Camera）捕捉車輛周圍狀況。通過合成一幅車身周圍的全景鳥瞰圖，將車輛四周真實畫面展示出來。

具體的操作流程：

（1）取得影像：使用廣角攝像機取得模擬信號，把信號轉為影像數據;

（2）構建攝像機標定模型：建立世界坐標與攝像機坐標的關系，建立攝像機坐標與圖像坐標的關系，從而確定世界坐標與圖像坐標的關系;

（3）確定攝像機內外參數：標定內外參數時，使用先進的算法進行內參、外參標定，確準標定參數;

（4）調整影像數據：探究相同情景下成像灰度值的關系，剖析不同光源對攝像機成像造成的影響，構建算法削弱該影響;

（5）拼接融合圖像：依據人眼視覺模型，使用視覺過渡的方法對圖像進行拼接融合;

（6）呈現圖像：通過算法得到圖像并呈現出來;

（7）產品成形。

2 360度全景影像系統應用前景

2.1 360度全景影像系統應用的技術支持

首先從技術研發角度來看，一般是有政府相關部門制定中長期的研發計劃和目標，明細研究項目，保障整體技術研發工作的有序推進。各個科研機構、汽車公司和電子公司或獨立或合作進行具體的研發工作。2017年3月，美國芯片巨頭英特爾收購以色列知名高級駕駛輔助系統（ADAS）廠商Mobileye。其主要業務是提供的算法和計算機芯片能夠根據圖像（由汽車上的攝像頭拍攝）來預測潛在的碰撞事故。飛思卡爾半導體與通用公司共同開發了業界首款全集成全景攝像頭系統。

其次，高級駕駛輔助系統正在從單個技術獨立發展轉變為整合式主動安全系統的開發，已有的車身電子穩定系統（ESP）、自適應巡航控制（ACC）技術以及360全景影像技術將會與智能駕駛技術融合，最終將會被無人駕駛技術所整合。這會進一步推動360全景影像系統在汽車上的廣泛應用。

2.2 360度全景影像系統應用的市場支持

從市場應用角度來看，由于人們都強烈希望減少安全事故、減小生命和財產損失，而高級駕駛輔助系統作為主動安全技術，可以有效減少事故的發生。消費者對行車安全性的注重也會其市場需求不斷增長。

360度全景影像系統可以使得車輛獲取外界環境的完整俯瞰影像，為ADAS技術的全面應用提供基礎。但是目前裝備高級駕駛輔助系統的整車出貨率會很低，預計 2020 年中國市場滲透率達到20%，2025年達到50%左右。屆時高級駕駛輔助系統將全部滲透至中端車型。如吉利繽越在頂配車型上配備了360度全景影像系統，長城汽車WEY-P8全系配置了全景影像系統，360度全景影像系統已經不再只是高端豪華車的配置。

3 結語

360度全景影像系統作為高級駕駛輔助系統，使駕駛人員可以獲得車輛外界環境的信息，從而為駕駛員的合理操作提供最直觀路況信息，也為汽車駕駛的智能化和無人駕駛提供技術基礎。作為一項實用的技術，全景影響系統既能使駕駛人員感受到駕駛本身的輕松愉快、安全方便，又能夠快速推動汽車產業和電子產業的整合與發展，為人們提供更智能化人性化的汽車產品。

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