基于場(chǎng)景的360°全景系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王敏　楊漢飛　彭?xiàng)?/p>

摘 要：360°全景環(huán)視系統(tǒng)主要利用安裝在整車前、后、左、右的4個(gè)魚眼攝像頭進(jìn)行圖像拼接，通過(guò)鳥瞰圖的模式給駕駛員展示真實(shí)車輛周圍景象的系統(tǒng)，具有視角寬、圖像真實(shí)等特點(diǎn)。該功能近幾年被廣泛應(yīng)用于車載主動(dòng)輔助駕駛安全領(lǐng)域。論文對(duì)360°全景技術(shù)進(jìn)行概述，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合用戶的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行軟件邏輯的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是一種可借鑒的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：魚眼鏡頭;場(chǎng)景;360°全景

1 引言

隨著汽車保有量的逐漸提升，國(guó)產(chǎn)消費(fèi)及體驗(yàn)升級(jí)，泊車和行車安全問(wèn)題越來(lái)越受到用戶關(guān)注。但現(xiàn)有汽車通過(guò)車內(nèi)后視鏡和左右外后視鏡進(jìn)行泊車和行車過(guò)程中存在很多盲區(qū)，經(jīng)常導(dǎo)致事故發(fā)生[1]。360°全景環(huán)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)360°無(wú)死角，使泊車和行車過(guò)程更加安全。

汽車周圍盲區(qū)見圖1所示。

2 360全景的系統(tǒng)概述

360°全景環(huán)視系統(tǒng)主要由前、左、右、后攝像頭以及360環(huán)視控制器這5個(gè)零件組成。前攝像頭安裝在前格柵區(qū)域，左、右攝像頭分別安裝在左、右后視鏡上，后攝像頭安裝在后蒙皮或者尾門拉手上。全景系統(tǒng)采用魚眼攝像頭采集到的圖像經(jīng)過(guò)算法進(jìn)行圖像合成和圖像修正，通過(guò)鳥瞰圖可以真實(shí)實(shí)現(xiàn)360°無(wú)死角，直觀呈現(xiàn)出車輛所處周圍的情況[2]。360全景環(huán)視系統(tǒng)應(yīng)用，大大拓展了駕駛員對(duì)周圍環(huán)境的感知能力，使駕駛員在車輛起步，行車轉(zhuǎn)彎，泊車入位，等規(guī)避障礙的時(shí)候從容不迫，輕松自如，可有效減少刮蹭、碰撞等事故的發(fā)生，如圖2所示。

3 360全景的系統(tǒng)硬件架構(gòu)

根據(jù)360全景的系統(tǒng)搭建的硬件結(jié)構(gòu)，CAN信號(hào)通過(guò)CAN收發(fā)器傳給處理器，4個(gè)攝像頭的圖像通過(guò)LVDS傳輸通過(guò)解碼芯片輸入SOC，SOC將圖像進(jìn)行去畸變、拼接、白平衡、色差均衡等處理后將圖像輸出到車機(jī)顯示屏進(jìn)行輸出顯示，具體見圖3。

4 基于場(chǎng)景的邏輯設(shè)計(jì)

基于用戶使用場(chǎng)景的邏輯設(shè)計(jì)，讓360全景更加智能，體驗(yàn)更加便捷舒適，同時(shí)不失趣味性。

360全景邏輯設(shè)計(jì)需要的整車CAN信號(hào)和作用統(tǒng)計(jì)如表1：

4.1 啟動(dòng)場(chǎng)景

車輛啟動(dòng)，用戶出庫(kù)或者出車位的場(chǎng)景時(shí)，駕駛員掛D檔后，彈出360全景影像，無(wú)需用戶手動(dòng)激活，方便用戶出庫(kù)，如圖4。

4.2 轉(zhuǎn)彎場(chǎng)景

（1）在車輛轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，駕駛員放向盤角度大于60°，彈出360全景影像，結(jié)合轉(zhuǎn)彎場(chǎng)景，方便用戶使用，減少因?yàn)槊^(qū)造成的隱患。

（2）利用魚眼攝像頭的優(yōu)勢(shì)，在方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，設(shè)置圖像跟隨方向盤轉(zhuǎn)角而變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)圖像隨動(dòng)，保證駕駛員駕駛無(wú)盲區(qū)。

（3）增加車輪輔助線，用戶可以知道車輛行駛過(guò)程中輪胎可能會(huì)壓到的東西，用戶可以及時(shí)進(jìn)行避讓。

4.3 趣味場(chǎng)景

增加車模顏色設(shè)置，全景的畫面更具趣味性。增加觸摸切換，用戶點(diǎn)擊車輛四周即可實(shí)現(xiàn)圖像切換（圖5）。

4.4 智能場(chǎng)景

在行車或者泊車情況下，雷達(dá)探測(cè)到障礙物報(bào)警時(shí)，用戶希望觀察周圍的障礙物，針對(duì)這種情況通過(guò)車身雷達(dá)與攝像頭的融合實(shí)現(xiàn)，如果雷達(dá)探測(cè)到障礙物，自動(dòng)彈出360，讓駕駛更安全可靠。雷達(dá)報(bào)警消失后，360全景3s后退出。

4.5 尋車場(chǎng)景

用戶停車后經(jīng)常會(huì)忘記車輛所在位置，通過(guò)360全景拍攝照片的方式，上傳到TBOX，用戶開啟遠(yuǎn)程尋車時(shí)候，手機(jī)端APP顯示360的拍照照片，方便用戶尋車，具體見圖6。

5 360全景的軟件系統(tǒng)架構(gòu)

如圖7所示，微處理器根據(jù)CAN信號(hào)進(jìn)行處理和邏輯判斷，控制車機(jī)的顯示情況。

6 總結(jié)

基于應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品開發(fā)是產(chǎn)品開發(fā)作用的體現(xiàn)，本文對(duì)360全景的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，對(duì)基于場(chǎng)景的邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，體現(xiàn)智能化，人性化，場(chǎng)景化的設(shè)計(jì)思路，在汽車上可以推廣這類設(shè)計(jì)思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉玉.360 全景技術(shù)讓行車更安全[J].新技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐 ，1673-1069（2018）-06-0187-02.

[2]鄭忠慧.車載全景視覺系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2017.