TW201404140A

TW201404140A - 行車影像擷取裝置

Info

Publication number: TW201404140A
Application number: TW101125321A
Authority: TW
Inventors: Pei-Yong Xiao; Jin-Yi Liu; Jian-Zhou Xu
Original assignee: Nat Univ Kaohsiung
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-01-16

Abstract

一種行車影像擷取裝置，包含一影像擷取單元、一與該影像擷取單元電連接的影像處理單元，及一與該影像處理單元電連接的儲存單元。該影像擷取單元包括數個相連接設置的非廣視角影像擷取器，且每兩相連接設置的非廣視角影像擷取器的視角相互重疊形成一角度小於10度且不為0度的夾角。利用所述非廣視角影像擷取器的視角相互重疊所形成的夾角，配合該影像處理單元將所述非廣視角影像擷取器視角內的影像結合成該廣角影像，不但可以有效避免影像的失真變形，以及遠端清晰度與可辨識度不足等問題，還能有效降低生產成本。

Description

行車影像擷取裝置

本發明是有關於一種影像擷取裝置，特別是指一種行車影像擷取裝置。

隨著都市化、工業化的演進，我國車輛總數逐年增加，相對的車禍發生的頻率也屢創新高。為了增加行車安全，且避免於發生車禍時產生爭執，近年來，有愈來愈多的車主，會在車輛上加裝可以記錄車輛周圍影像的「行車記錄器」，以提供明確的證據釐清肇事責任。

然而，現有市面上的「行車記錄器」，大多是採用一個魚眼鏡頭，以降低成本同時又能具有更大的可視角度，減少視覺死角的產生。但是，眾所周知，魚眼鏡頭的畸變量很大，因此，魚眼鏡頭所拍攝的影像往往存在著影像失真變形，以及遠端清晰度與可辨識度不足...等問題。

影像失真的問題目前有積體電路廠商以數位影像技術配合即時運算單元進行失真修正(distortion correction)加以克服；而遠端清晰度與可辨識度不足的問題，則可以利用較高解析度之影像感測器(HD image sensor)配合足夠之光學解析度的高階鏡頭作為因應。

然而，高解析度的影像感測器與高階鏡頭要價不斐，因此，利用高解析度的影像感測器與高階鏡頭雖然能解決魚眼鏡頭的缺點，但是，卻也造成「行車記錄器」的元件成本大幅增加。

為了避免元件成本大幅增加，相關業者亦研發出如中華民國公告第I314906號「廣角鏡頭及使用該廣角鏡頭之車輛裝置」發明專利，利用多片透鏡的排列將鏡頭的可視角度提升至135°以取代魚眼鏡頭。但是，光學設計的技術門檻高，往往需要花費相當高的研發成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種廣視角、低影像畸變量且成本低之行車影像擷取裝置。

於是，本發明行車影像擷取裝置，包含一影像擷取單元、一與該影像擷取單元電連接的影像處理單元，及一與該影像處理單元電連接的儲存單元。

該影像擷取單元包括數個相連接設置的非廣視角影像擷取器，且每兩相連接設置的非廣視角影像擷取器的視角相互重疊形成一角度小於10度且不為0度的夾角。

該影像處理單元能將所述非廣視角影像擷取器視角內的影像結合成一廣角影像；該儲存單元是用以儲存該廣角影像。

本發明的有益效果在於：利用所述非廣視角影像擷取器的視角相互重疊所形成的夾角，配合該影像處理單元將所述非廣視角影像擷取器視角內的影像結合成該廣角影像，以提供一種低研發成本且元件成本低、廣視角、低影像畸變量的行車影像擷取裝置。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之兩個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，本發明行車影像擷取裝置2之第一較佳實施例包含一影像擷取單元21、一與該影像擷取單元21電連接的影像處理單元22，及一與該影像處理單元22電連接的儲存單元23。

該影像擷取單元21包括兩相連接設置於一設置平面A上的非廣視角影像擷取器211，且所述相連接設置的非廣視角影像擷取器211間定義有一與該設置平面A相垂直的中軸線L，而所述相連接設置的非廣視角影像擷取器211是位於該中軸線L的兩側。

所述非廣視角影像擷取器211的視角θ 1是介於30度至100度之間，所述非廣視角影像擷取器211的視角θ 1在所述非廣視角影像擷取器211的有效焦距(Effective Focal Length)D外相互重疊形成一角度小於10度且不為0度的夾角α。

於本較佳實施例中，所述非廣視角影像擷取器211是以電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)為感光元件且視角θ 1為100度的攝影機，而該夾角α為10度。當然，在實際應用上，所述非廣視角影像擷取器211也可以是以互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)為感光元件的攝影機，依然能產生相同的功效。

該影像處理單元22是一儲存有影像接合演算法(Image Stitching)的處理晶片，能將所述非廣視角影像擷取器211視角θ 1內的影像依重疊夾角α之場景影像進行重疊場景之識別及無縫接合，再結合成一無段差且視角θ 2(θ 2=2*θ 1-α)介於50度至190度之間的廣角影像。於本較佳實施例中，該廣角影像的視角θ 2是190度。而該儲存單元23一是用以儲存該廣角影像的記憶卡。

由於所述的非廣視角影像擷取器211是相連接設置，因此，所述非廣視角影像擷取器211的基線(Base line)為0，配合所述非廣視角影像擷取器211的視角θ 1在所述非廣視角影像擷取器211的有效焦距D外相互重疊所形的該夾角α，可以有效縮小所述非廣視角影像擷取器211的不可視區(Blind Zone)X的範圍，並獲得該無段差且視角θ 2介於50度~190度的廣角影像。若所述非廣視角影像擷取器211的基線不為0，即所述非廣視角影像擷取器211相互間隔，則會造成不可視區X的範圍大增，影響所述非廣視角影像擷取器211所能擷取之影像的範圍。

而利用所述非廣視角影像擷取器211分別擷取影像，再以該影像處理單元22將所述非廣視角影像擷取器211視角θ 1內的影像結合成該廣角影像，不但可以有效避免使用魚眼鏡頭所可能產生之影像失真變形，以及遠端清晰度與可辨識度不足等問題，同時，由於所述非廣視角影像擷取器211的價格較低，且影像接合演算法(Image Stitching)的架構，也較變更光學透鏡來得簡單，因此，還能有效降低生產成本。

參閱圖2，本發明行車影像擷取裝置2的第二較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相似，不同的地方在於；該影像擷取單元21是包括四個概呈環繞相連接設置的非廣視角影像擷取器211。

由於本較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相似，因此，除了可以達成與該第一較佳實施例相同的功效外，更能將所述非廣視角影像擷取器211視角θ 1內的影像依重疊夾角α之場景影像進行重疊場景之識別及無縫接合而產生360°的環繞影像。

在此要特別說明的是，本較佳實施例是以四個非廣視角影像擷取器211作說明，實際應用時，非廣視角影像擷取器211的數量可配合所述非廣視角影像擷取器211的視角θ 1範圍作增減，同樣能產生360°的環繞影像，並不以本實施例的揭露所限。

綜上所述，本發明行車影像擷取裝置2，利用所述非廣視角影像擷取器211的視角θ 1相互重疊所形成的夾角α，配合該影像處理單元22將所述非廣視角影像擷取器211視角θ 1內的影像結合成該無段差且為視角θ 2廣角影像，不但可以有效避免使用魚眼鏡頭所可能產生之影像失真變形，以及遠端清晰度與可辨識度不足等問題，同時，由於非廣視角影像擷取器211的價格較低，且影像接合演算法的架構，也較變更光學透鏡來得簡單，因此，還能有效降低生產成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧行車影像擷取裝置

21‧‧‧影像擷取單元

211‧‧‧非廣視角影像擷取器

22‧‧‧影像處理單元

23‧‧‧儲存單元

A‧‧‧設置平面

L‧‧‧中軸線

D‧‧‧有效焦距

θ 1、θ 2‧‧‧視角

α‧‧‧夾角

X‧‧‧不可視區

圖1是一示意圖，說明本發明行車影像擷取裝置的第一較佳實施例；及圖2是一示意圖，說明本發明行車影像擷取裝置的第二較佳實施例。