[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

说明书

一种提高车载双目视觉系统性能的装置及其使用方法，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。能够对摄像头模块进行有效的曝光控制，而无需使用ISP芯片，进而避免了由其带来的冗余与成本升高，同时，在ADAS主机进行数据处理之前，依照车速对数据图像进行数码变焦，有效地减小视角，放大关注区域，减轻了ADAS主机计算负担，提高了响应速度，进一步提高了ADAS整体性能。

技术领域

本发明涉及高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems，以下简称ADAS)的前方碰撞预警(Forward Collision Warning，以下简称FCW)领域，并且更具体地，涉及一种通过双目摄像头来对前向物体进行测距感知从而实现FCW功能的系统。

背景技术

FCW作为ADAS的重要功能之一，通过识别前向障碍物，协助驾驶员避免或减缓高速、低速追尾及与前向障碍物碰撞等事故。在FCW中通常使用雷达、摄像头等传感器来对前方障碍物进行感知，以完成预警功能。现有技术中，双目视觉系统测距就是利用两个摄像头同时拍摄的左右图像对进行立体匹配，根据立体匹配得出的视差图算出目标物体的距离。对于一个双目视觉系统来说，两个摄像头所拍摄的图像亮度是否一致很大程度上影响了测距的准确性。而同时，对于ADAS来说，当车辆高速行驶时，FCW的响应速度要足够快并且要有较高的准确性。

现有技术中存在的缺陷在于，为使两个摄像头拍摄的图像亮度一致，通常采用的技术手段是在系统中加入ISP芯片。但是对于双目视觉系统测距来说，只需要对相机引入曝光控制，而不需要ISP中其他图像处理效果，造成了系统不必要的冗余，进而推高了整个系统的成本。与此同时，现有技术中对于高速行驶的汽车，为保证FCW的功能通常采用的技术手段是提高算法精度，准确计算图像中细小的纹理。该技术手段增加了计算量和计算复杂度，增大了ADAS主机负担，影响了响应速度。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中使用ISP芯片推高成本以及ADAS主机计算负担过重导致响应速度受限的缺陷，本发明要解决的技术问题是，提出一种放置在摄像头模块与ADAS主机间的装置，该装置可以提高车载双目视觉系统性能，减少系统冗余，并可以根据车速调整装置的输出图像，以便更加适合ADAS主机计算，减轻ADAS主机的负担，提高响应速度。

2.技术方案

本发明提出了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；所述数据接收模块与摄像头单元相连接，用于接收来自摄像头的图像数据，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，生成灰度处理后图像帧；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。

同时，本发明提出一种如前所述的提高车载双目视觉系统性能的装置的使用方法，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；