[发明专利]一种提高车载双目视觉系统性能的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种提高车载双目视觉系统性能的装置，所述装置连接在摄像头模块与ADAS主机之间，所述摄像头模块包括两个摄像头单元，所述装置的特征在于，包括：数据接收模块、灰度处理模块、曝光控制模块、数码变焦模块和数据发送模块；

数据接收模块为两个，第一数据接收模块与第一摄像头单元相连接，第二数据接收模块与第二摄像头单元相连接，用于接收来自摄像头的图像数据，分别生成待处理图像帧；

所述灰度处理模块与数据模块相连接，用于对接收到的待处理图像帧进行处理，使用如下公式生成灰度处理后图像帧

Grey＝R×0.299+G×0.587+B×0.114；

所述曝光控制模块与灰度处理模块相连接，用于对接收到的灰度处理后图像帧进行处理，计算生成当前的灰度处理后图像帧的亮度信息，并且所述曝光控制模块与摄像头单元相连接，用于反馈调节摄像头曝光时间；

所述数码变焦模块分别与灰度处理模块和车速信息单元相连接，用于根据车速信息对接收到的灰度处理后图像帧进行数码变焦处理，生成变焦后图像帧；

所述数据发送模块与数码变焦模块相连接，用于将变焦后图像帧发送至ADAS主机。

2.一种如权利要求1所述的提高车载双目视觉系统性能的装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

1)数据接收模块检测帧同步信号，从摄像头单元获取待处理图像帧；

2)灰度处理模块对待处理图像帧进行灰度处理，去掉待处理图像帧中的彩色信息，只保留亮度信息，生成灰度处理后图像帧；

3)曝光控制模块计算灰度处理后图像帧的平均亮度，并计算平均亮度与期望亮度的差值，并根据差值计算需要增加的曝光时间增量；

4)数码变焦模块根据车速信息计算生成数码变焦倍数，使用变焦倍数对灰度处理后图像帧进行数码变焦，并生成变焦后图像帧；

5)数据发送模块将变焦后图像帧发送至ADAS主机进行后续计算；

6)根据步骤3)计算出的曝光时间增量，曝光控制模块计算生成下一帧图像的曝光时间En，并对摄像头进行自动曝光控制；

7)准备处理下一帧图像，返回步骤1)。

3.如权利要求2所述的使用方法，其特征在于，步骤1)当中的数据接收模块检测帧同步信号包括：根据帧同步信号判断一个图像帧的开始，检测到帧同步信号后开始接收图像帧，否则继续检测帧同步信号。

4.如权利要求3所述的使用方法，其特征在于，步骤1)当中的待处理图像帧是以MIPI-CSI协议方式进行传输的RAW格式图像。

5.如权利要求2所述的使用方法，其特征在于，步骤2)当中的灰度处理包括使用如下公式1，加权平均每个像素对待处理图像帧进行灰度处理，去掉待处理图像帧中的彩色信息，只保留亮度信息，

Grey＝R×0.299+G×0.587+B×0.114 (公式1)

其中，Gray代表该像素的灰度值，R代表该像素的红色分量，G代表该像素的绿色分量，B代表该像素的蓝色分量。

6.如权利要求2所述的使用方法，其特征在于，步骤3)当中的计算灰度处理后图像帧的平均亮度是计算全部像素灰度值的平均值，将其记为Y，计算平均亮度与期望亮度的差值包括使用如下的公式2，

delta＝|Y-Y₀| (公式2)

其中，delta代表平均亮度与期望亮度的差值，Y代表平均亮度，Y₀代表期望亮度。

7.如权利要求6所述的使用方法，其特征在于，步骤3)当中的计算需要增加的曝光时间增量Ei包括使用如下的函数1，

其中，当前曝光时间为Ec。

8.如权利要求2所述的使用方法，其特征在于，步骤4)当中的计算生成数码变焦倍数包括：当车速小于50公里/小时，变焦倍数为1倍；当车速大于50公里/小时且小于80公里/小时，变焦倍数为1.5倍；当车速大于80公里/小时时，变焦倍数为2倍。

在进一步优选的实施例中，步骤6)当中的曝光控制模块计算生成下一帧图像的曝光时间En包括：使用如下的公式3计算曝光时间En，