[发明专利]一种车载视觉辅助系统

说明书

本发明公开了一种车载视觉辅助系统，其系统架构包含：控制模块，控制车载视觉辅助系统的运作；传感器模块，侦测第一后方环境讯号；图像处理模块，耦接控制模块与传感器模块，将第一后方环境讯号转换为第一影像讯号；以及，显示模块，耦接图像处理模块，显示第一影像讯号；此外，上述传感器模块包含数个摄影镜头，其中第一镜头的视角为40°‑85°。与现有技术相比，本发明的技术效果为：在尽可能缩小摄影镜头的体积下，能有尽可能广阔的视角，同时在观察局部影像时保持原来的影像分辨率，使驾驶人能精确把握车况和路况，并使所得影像对周遭环境信息的侦测完整不失真，且较为容易进行后续的处理运用。

技术领域

本发明涉及一种车载视觉辅助系统，更详而言之，为一种通过多个摄影镜头或声学等各式传感器，撷取周遭环境信息，并将该环境信息进行处理后，以影像方式显示给用户，以达到改善行车安全的目的。

背景技术

近年来得利于各类摄影镜头或传感器的组件体积日益缩小，使得众多基于影像或各项环境信息的应用愈发广泛，如今，将摄影镜头应用于行车纪录或行车安全也几乎成为汽车、机车甚至自行车的标准配备。以汽车来说，目前现有应用的电子后视镜利用在汽车尾部装设摄影镜头，以提供倒车时汽车尾部的环境侦测，或经过后制处理的影像，以提供驾驶人相较于传统后视镜更为全面的态势感知能力(Situation Awareness)，大幅改善了传统后视镜的视觉死角，有效降低了行车意外的发生。

然而，现有的电子后视镜则大多仅有一个摄影镜头，虽然使其具有成本低廉的优点，并确实提高了驾驶人对周遭环境的反应速度，但仍有不足之处：首先大部分的摄影镜头为了减少其占用的厚度、体积以及在维持较大的纵向光学分辨率(或称：景深，Depth ofField，DOF)的前提下尽可能提升进光量，多采用固定焦点而缺乏变焦机构的摄影镜头，在此条件下，若采用焦距短的摄影镜头，虽然可得到较为广角的视角(Field of View，FOV)，但是物体的成像相对较小，驾驶人在行驶中若要对局部影像观察将较为吃力(如某个位置有障碍物或有事故发生)；相反的，若采用焦距较长的摄影镜头，则物体成像较大，虽对局部影像观察比较轻松，但视角较窄，可能造成视觉上的死角，反而可能降低驾驶人态势感知的能力。

先前技术中，以德国奥迪公司(Audi AG)于2012年提出的美国专利案US20150042803A1举例，在该专利中，提到用以解决上述视角广但成像小导致局部事件不易观察和视角窄易形成视觉盲点的方法，可分别通过驾驶人手动调整缩放电子后视镜的影像，以及装设马达机构以调整摄影镜头的摄影方向获得解决。然而，在上述解决问题的方法中，由于摄影镜头本身为固定焦距，若想以数字变焦(Digital Zoom)的方式对影像进行缩放，则在感光组件面积大小固定，像素点固定的情况下，局部影像放大时会同时牺牲影像的分辨率，以2560X 1920的影像分辨率为例，在长宽比例不变以及影像大小不变的情况下放大两倍，放大后的局部影像分辨率将会变为1280X 960，局部影像的分辨率实质上会变为原来的1/4，可能不利于观察远方的目标。而以马达机构调整摄影方向来说，除了马达机构有故障的风险以外，驾驶人于行车路况复杂时，能否腾出注意力通过手动方式，或车辆搭载的语音助理能否精准辨别驾驶人语音，以调整后视镜的视角亦是一个问题。

除此之外，单个摄影镜头的所做的成像，在光学上比较难以精准测量物体的物距，若要针对所取得的影像作进一步的应用，则会因为缺乏物距的信息，须以额外的硬件设计，或软件算法加以模拟，除了提高成本，且会浪费电子后视镜不必要的运算效能。上述问题，请参阅图1A，在成像时若有两个以上的摄影镜头，则对同一个物体而言可经由测量视角(Angle of View)α的大小，通过“d＝aCotα”的公式轻易计算出物距d；然则，在图1B的情况中，单个摄影镜头无法通过两个以上摄影镜头对于同一个物体的视角α进行计算，除了所取得的影像较难应用外，所显示给驾驶人的成像也会使驾驶人难以判断物体与本身的车行距离，使得驾驶人在进行相对精细的车辆操控时，如在狭窄巷弄、装卸货码头、车况复杂的使用环境下，因距离感把握不足，影响仅具单一摄影镜头的电子后视镜的装置可靠度。