CN204801634U - 侧视行车影像系统 - Google Patents

Abstract

一种侧视行车影像系统，包含镜头群组、三维影像处理模块、影像选取单元，及显示单元，镜头群组包含多个镜头，分别位于车辆的周围，拍摄车体周围的多个影像并输出，三维影像处理模块将该些影像合成为三维环场投影影像，三维环场投影影像中包含虚拟车体，影像选取单元依据车辆的操控模块的操控指令选取对应方位的局部的三维环场投影影像，并转换为局部三维平面化影像并输出，显示单元接收并显示局部三维平面化影像，依据实际状况显示，使驾驶者更利于判断周边的状况。

Description

侧视行车影像系统

技术领域

本实用新型涉及一种行车影像系统，尤其涉及一种将影像进行三维环场投影，再依据操控指令进行选取及转换为局部三维平面化影像并显示的行车影像系统。

背景技术

传统上，驾驶者主要是仰赖车外后视镜来对车体的侧边视角(sideview)进行观察。一般来说，A柱区、C柱区为常见的视觉死角区域。此外，即使有后视镜辅助，对于左侧驾驶而言，由于视线的落差，车体右侧也常是视觉的死角。

因此，目前已发展出将影像拍摄、再显示于车用显示装置的系统。然而，目前单以后视镜上所拍摄的影像、或是将多个后视镜所拍摄的影像合成或投影，目前常见的问题在于影像在高度(Z轴)的呈现不明显，而难以判别周边物体的高度。驾驶者即使看到影像画面，无法判别高度，尤其是高度较低的流浪猫狗、小孩、以及鸡爪钉等路面阻挡件，仍可能使得驾驶者误判，而产生碰撞、擦撞、或车辆受损等问题。因此，无法提升驾驶者安装这类装置的意愿。

从而，需要一种能够呈现出高度差的影像装置，来辅助视觉死角，使驾驶者能判断周遭物件的高度，进而提升行车安全，也能促进驾驶者安装这行车影像装置的意愿。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种侧视行车影像系统。侧视行车影像系统包含镜头群组、三维影像处理模块、影像选取单元，以及显示单元。镜头群组包含多个镜头，分别设置于车体的周围的不同位置，用以拍摄车体周围的多个影像并输出。三维影像处理模块电气连接镜头群组，用以将该些影像组合并以逆投影(reciprocalprojection)方式合成为一三维环场投影影像并输出，其中三维环场投影影像中包含一虚拟车体。

为达上述目的，本实用新型提供一种侧视行车影像系统，其包含：

一镜头群组，包含多个镜头，分别设置于一车辆周围的不同位置，用以拍摄该车辆周围的多个影像并输出；

一三维影像处理模块，电连接该镜头群组，接收该些影像，并合成为一三维环场投影影像并输出，其中该三维环场投影影像中包含一虚拟车体；

一影像选取单元，电连接该车辆的一操控模块、该三维影像处理模块、及该镜头群组，该影像选取单元接收该三维环场投影影像，并依据来自该操控模块的一操控指令选取其对应方位的局部的该三维环场投影影像，并将之转换为一局部三维平面化影像，其中该局部三维平面化影像包含由该些影像中至少二个影像的数据所合成，该影像选取单元并控制输出该局部三维平面化影像；以及

一显示单元，电连接该影像选取单元，接收并选择地显示该局部三维平面化影像。

上述的侧视行车影像系统，其中该镜头群组包含：

一左下视镜头，安装于该车辆的左侧，用以拍摄一车体左下侧影像；

一右下视镜头，安装于该车辆的右侧，用以拍摄一车体右下侧影像；

一后视镜头，安装于该车辆后侧，用以拍摄一车体后下视影像，该车体后下视影像与该车体左下侧影像至少一部分重合，该车体后下视影像与该车体右下侧影像至少一部分重合；以及

一前视镜头，安装于该车辆前侧，用以拍摄一车体前下视影像，该车体前下视影像与该车体左下侧影像至少一部分重合，该车体前下视影像与该车体右下侧影像至少一部分重合，

其中该车体左下侧影像、该车体右下侧影像、该车体前下侧影像及该车体后下侧影像经三维影像处理模块合成为该三维环场投影影像。

上述的侧视行车影像系统，其中该镜头群组更包含一左后视镜头及一右后视镜头，该左后视镜头用以拍摄一左后视影像，而该右后视镜头用以拍摄一右后视影像。

上述的侧视行车影像系统，其中该影像选取单元更依据来自该操控模块的该操控指令选取对应方位的一特定影像，该影像选取单元并控制输出该特定影像，该显示单元接收该特定影像并选择地显示该特定影像，其中该特定影像为该左后视影像、该右后视影像、该车体左下侧影像、该车体右下侧影像、该车体后下视影像、或该车体前下视影像。

上述的侧视行车影像系统，其中该影像选取单元更电连接该车辆的一车速检测单元，当该车速检测单元检测到该车辆的速度超过一极限值时，发出一切换指令至该影像选取单元，该影像选取单元选择性输出该局部三维平面化影像或该特定影像至该显示单元上。

上述的侧视行车影像系统，其中该极限值为10公里/小时。

上述的侧视行车影像系统，其中该显示单元包含一触控屏幕，该触控屏幕电连接该影像选取单元，当触控时会发出一触控指令至该影像选取单元，以控制调整该影像选取单元所输出的该局部三维平面化影像或该特定影像，其中该触控指令是指一放大指令、一缩小指令、一位移指令、一切换画面数量指令及一切换视角指令。

上述的侧视行车影像系统，其中该三维影像处理模块更包含一亮度处理单元及一水平处理单元。

上述的侧视行车影像系统，其中进一步包含一数据纪录单元，该数据纪录单元电连接该影像选取单元，用以储存输出至该显示单元上的该局部三维平面化影像及该特定影像的连续画面。

上述的侧视行车影像系统，其中该操控模块包含一转向单元、一排档单元、及一镜头调整单元的至少其中之一。

本实用新型侧视行车影像系统是利用影像的处理及合成，建立三维环场投影影像，再依据操控指令选取对应方位的局部影像，并转换为局部三维平面化影像并输出至显示单元，较传统上的平面二维投影，更因提升了Z轴，使得画面立体化，进而使驾驶者利于判断周边的状况。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1A及图1B所示为本实用新型镜头的配置示意图；

图2为本实用新型侧视行车影像系统的单元示意图；

图3A及图3B为本实用新型环场投影的示意图；

图4为本实用新型显示单元上的影像的示意图；

图5为本实用新型操控模块的单元示意图；

图6为本实用新型三维影像处理模块的单元示意图。

其中，附图标记

1侧视行车影像系统

10镜头群组

10LB左后视镜头

10LD左下视镜头

10RB右后视镜头

10RD右下视镜头

10B后视镜头

10F前视镜头

20三维影像处理模块

21亮度处理单元

23水平处理单元

30影像选取单元

40显示单元

42触控屏幕

60数据纪录单元

200车辆

210L左后视镜

210R右后视镜

220控制汇流模块

230操控模块

231转向单元

233排档单元

235镜头调整单元

240车速检测单元

500虚拟车体

I_L左方投影影像

I_R右方投影影像

I_F前方投影影像

I_B后方投影影像

I_surr三维环场投影影像

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

参阅图1A、图1B以及图2，图1A及图1B所示为本实用新型镜头的配置示意图，而图2为本实用新型侧视行车影像系统的单元示意图。如图1A、图1B及图2所示，本实用新型侧视行车影像系统1包含一镜头群组10、一三维影像处理模块20、一影像选取单元30，以及显示单元40。三维影像处理模块20电气连接镜头群组10、影像选取单元30电气连接镜头群组10、三维影像处理模块20及车辆200的操控模块230、显示单元40可以为一个或多个，各显示单元40电气连接影像选取单元30。

镜头群组10至少包含一左下视镜头10LD、一右下视镜头10RD、一后视镜头10B、以及一前视镜头10F。左下视镜头10LD与右下视镜头10RD分别安装于车辆200的左侧及右侧，例如，左后视镜210L及右后视镜210R的下缘，分别用以拍摄一车体左下侧影像及一车体右下侧影像并输出。后视镜头10B及前视镜头10F分别安装于车辆200的后方及前方，分别用以拍摄一车体后下视影像及一车体后下视影像并输出。

基本上，左下视镜头10LD、右下视镜头10RD、后视镜头10B、前视镜头10F都是以广角镜头来实现，使得车体后下视影像与车体左下侧影像的至少一部分重合、车体后下视影像与车体右下侧影像的至少一部分重合、车体前下视影像与车体左下侧影像的至少一部分重合、及车体前下视影像与车体右下侧影像的至少一部分重合。左下视镜头10LD及一右下视镜头10RD的角度可以受到调整。

除此之外，镜头群组10更包含一左后视镜头10LB及一右后视镜头10RB，左后视镜头10LD安装于左后视镜210L，用以拍摄一左后视影像，而右后视镜头10RB安装于右后视镜210R，用以拍摄一右后视影像。实际上，镜头的数量及角度都可以依实际的需求调整，以上仅为示例，而非用以限制。

参阅图3A及图3B，本实用新型环场投影的示意图。三维影像处理模块20电气连接左下视镜头10LD、右下视镜头10RD、后视镜头10B及前视镜头10F，将车体左下侧影像、车体后下视影像、车体右下侧影像、车体前下视影像，先组合为一平面的环场影像，再经由逆投影的方式将平面的环场影像合成为一三维环场投影影像I_surr并输出。如图3A及图3B所示，三维环场投影影像I_surr中包含一虚拟车体500及车体周边的环场投影影像，如左方投影影像I_L、右方投影影像I_R、前方投影影像I_F、或后方投影影像I_B等。三维影像处理模块20可以由一微电脑、一处理器或一特用芯片来实现。

参阅图4，本实用新型显示单元上的影像的示意图。同时参阅图2、图3A及图3B。车辆200的操控模块230与影像选取单元30均电气连接至车辆200的控制汇流模块220。操控模块230产生一操控指令通过控制汇流模块220传输。影像选取单元30接收三维环场投影影像Isurr及操控指令，并依据操控指令选取对应方位的局部的三维环场投影影像I_surr，例如，影像选取单元30选取左方投影影像I_L、右方投影影像I_R、前方投影影像I_F、或后方投影影像I_B或其部分的组合，并将选取后的局部三维环场投影影像I_surr的曲面影像平面化转换为一局部三维平面化影像。局部三维平面化影像中包含虚拟车体500，且局部三维平面化影像由车体左下侧影像、车体后下视影像、车体右下侧影像、车体前下视影像中至少二个影像的数据所合成。

影像选取单元30更依据操控指令选取对应的方位的特定影像，其中特定影像可以为左后视影像、右后视影像、车体左下侧影像、车体右下侧影像、车体后下视影像、或车体前下视影像。例如，以图4为例，在车辆200倒车的状态，显示单元40上显示车体左下侧影像以及选取部分的左方投影影像I_L、部分的右方投影影像I_R、部分的前方投影影像I_F、及部分的后方投影影像I_B所合成的局部三维平面化影像。

此外，影像选取单元30更控制局部三维平面化影像及特定影像的输出。一般来说，显示单元40上呈现局部三维平面化影像及特定影像的双画面，例如，当以局部三维平面化影像为主、特定影像为辅时，输出至显示单元40的数据画面比例局部三维平面化影像大于特定影像。但整体实际的状况，可以依据驾驶者的习惯来调整。

更进一步地，实际上三维影像处理模块20也可以藉由组合车体左下侧影像、车体后下视影像、车体右下侧影像，或是车体左下侧影像、车体前下视影像、车体右下侧影像形成一半环场影像，再经由逆投影的方式将半环场影像合成为半个三维环场投影影像I_surr。影像选取单元30再从半个三维环场投影影像I_surr选取局部，再平面化转换为局部三维平面化影像。

影像选取单元30可以为由一微电脑、一处理器或一特用芯片来实现，亦可与三维影像处理模块20设置于同一微电脑、一处理器或一特用芯片中。显示单元40是指一电子仪表板、一车用多媒体装置、一电子后视镜、一抬头显示器、一智能型手机的显示面板、一平板电脑的显示面板或其组合。

进一步参阅图5，本实用新型操控模块的单元示意图。如图5所示，操控模块230包含一转向单元231及一排档单元233。转向单元231及排档单元233分别用以产生一转向指令及一排档指令，使影像选取单元30选取三维环场投影影像I_surr的角度，以及对应的特定影像。例如，在打左转灯时选择左方投影影像I_L及车体左后视影像、打倒车档时选择后方投影影像I_B及车体后下视影像。操控模块230更包含一镜头调整单元235，用以产生一镜头调整指令，以调整镜头群组10中镜头的角度符合驾驶者的视角。

再次参阅图2，车辆200更包含一车速检测单元240。影像选取单元30与车速检测单元240都电气连接至控制汇流模块220。车速检测单元240检测车辆200的速度，当检测到速度超过一极限值，例如10公里/小时(Km/HR)时，发出一切换指令。切换指令通过控制汇流模块220传送至影像选取单元30。影像选取单元30接收切换指令后，可以选择性地输出局部三维平面化影像或特定影像。例如，可以设定为在高速时仅输出特定影像，藉此避免在车速较快时驾驶者无法即时辨识周遭的状态。

参阅图6，本实用新型三维影像处理模块的单元示意图，如图6所示，三维影像处理模块20包含一亮度处理单元21及一水平处理单元23。亮度处理单元21及水平处理单元23分别连接镜头群组10，用以校正亮度及水平，使车体左下侧影像、车体右下侧影像、车体前下视影像，以及车体后下视影像的亮度及水平一致，以避免影像三维影像处理模块20在处理三维环场投影影像I_surr时产生偏差。

再次参阅图2，显示单元40更可包含一触控屏幕42，触控屏幕42电气连接影像选取单元30，当触控时会发出一触控指令至影像选取单元30，以控制调整影像选取单元30所输出的局部三维平面化影像以及特定影像。触控指令是指放大指令、缩小指令、位移指令、切换画面数量指令及切换视角指令等，可以为单一指令或是多个指令的组合，以调整在显示单元40所呈现的画面大小、位置、画面数量及画面视角。

再次参阅图2，本实用新型侧视行车影像系统1更包含一数据纪录单元60。数据纪录单元60电气连接影像选取单元30，用以储存输出至显示单元40的局部三维平面化影像特定影像的连续画面，以作为行车纪录。主要用以保存在侧边受到撞击时的画面，以作为佐证证据。

本实用新型侧视行车影像系统主要能够利用影像的处理及合成，将平面影像组合后以逆投影的方式建立三维环场投影影像，再依据操控指令选取对应方位的局部影像，并转换为局部三维平面化影像并输出至显示单元。从而，驾驶者可以观看显示单元辅助，避免传统上视角盲点。由于更能利用模拟车体及周边的画面建立三维投影及画面合成，较传统上的平面二维投影，更因提升了Z轴，使得画面立体化，进而使驾驶者利于判断周边的状况。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧视行车影像系统，其特征在于，包含：

一镜头群组，包含多个镜头，分别设置于一车辆周围的不同位置，用以拍摄该车辆周围的多个影像并输出；

一三维影像处理模块，电连接该镜头群组，接收该些影像，并合成为一三维环场投影影像并输出，其中该三维环场投影影像中包含一虚拟车体；

一影像选取单元，电连接该车辆的一操控模块、该三维影像处理模块、及该镜头群组，该影像选取单元接收该三维环场投影影像，并依据来自该操控模块的一操控指令选取其对应方位的局部的该三维环场投影影像，并将之转换为一局部三维平面化影像，其中该局部三维平面化影像包含由该些影像中至少二个影像的数据所合成，该影像选取单元并控制输出该局部三维平面化影像；以及

一显示单元，电连接该影像选取单元，接收并选择地显示该局部三维平面化影像。

2.根据权利要求1所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该镜头群组包含：

一左下视镜头，安装于该车辆的左侧，用以拍摄一车体左下侧影像；

一右下视镜头，安装于该车辆的右侧，用以拍摄一车体右下侧影像；

一后视镜头，安装于该车辆后侧，用以拍摄一车体后下视影像，该车体后下视影像与该车体左下侧影像至少一部分重合，该车体后下视影像与该车体右下侧影像至少一部分重合；以及

一前视镜头，安装于该车辆前侧，用以拍摄一车体前下视影像，该车体前下视影像与该车体左下侧影像至少一部分重合，该车体前下视影像与该车体右下侧影像至少一部分重合，

其中该车体左下侧影像、该车体右下侧影像、该车体前下侧影像及该车体后下侧影像经三维影像处理模块合成为该三维环场投影影像。

3.根据权利要求2所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该镜头群组更包含一左后视镜头及一右后视镜头，该左后视镜头用以拍摄一左后视影像，而该右后视镜头用以拍摄一右后视影像。

4.根据权利要求3所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该影像选取单元更依据来自该操控模块的该操控指令选取对应方位的一特定影像，该影像选取单元并控制输出该特定影像，该显示单元接收该特定影像并选择地显示该特定影像，其中该特定影像为该左后视影像、该右后视影像、该车体左下侧影像、该车体右下侧影像、该车体后下视影像、或该车体前下视影像。

5.根据权利要求4所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该影像选取单元更电连接该车辆的一车速检测单元，当该车速检测单元检测到该车辆的速度超过一极限值时，发出一切换指令至该影像选取单元，该影像选取单元选择性输出该局部三维平面化影像或该特定影像至该显示单元上。

6.根据权利要求5所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该极限值为10公里/小时。

7.根据权利要求4所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该显示单元包含一触控屏幕，该触控屏幕电连接该影像选取单元，当触控时会发出一触控指令至该影像选取单元，以控制调整该影像选取单元所输出的该局部三维平面化影像或该特定影像，其中该触控指令是指一放大指令、一缩小指令、一位移指令、一切换画面数量指令及一切换视角指令。

8.根据权利要求1所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该三维影像处理模块更包含一亮度处理单元及一水平处理单元。

9.根据权利要求4所述的侧视行车影像系统，其特征在于，进一步包含一数据纪录单元，该数据纪录单元电连接该影像选取单元，用以储存输出至该显示单元上的该局部三维平面化影像及该特定影像的连续画面。

10.根据权利要求1所述的侧视行车影像系统，其特征在于，该操控模块包含一转向单元、一排档单元、及一镜头调整单元的至少其中之一。