[发明专利]一种车辆夜间辅助驾驶仪及其多视场图像拼接、图像融合处理方法

说明书

本发明提供一种车辆夜间辅助驾驶仪及其多视场图像拼接、图像融合处理方法。该车辆夜间辅助驾驶仪包括夜视摄像头组件、安装支架、显示设备，其中夜视摄像头组件包括主视场微光镜头、辅视场微光镜头、主视场红外镜头以及超广角微光镜头等多个图像传感器组件。这些不同功能的镜头主要负责采集路况图像，然后对采集到的图像分类进行拼接和融合处理，由此形成的超广角、高分辨率图像通过显示设备显示出来，辅助驾驶员在低照度或夜间环境下驾驶车辆，提高了驾驶的安全性。

技术领域

本发明涉及光电设备技术领域，具体涉及一种车辆夜间辅助驾驶仪及其多视场图像拼接、图像融合处理方法。

背景技术

车辆作为人员、物资、设备的运输载体，具有用途广、数量大等特点，已成为保障机动的主要平台，其夜间行驶能力十分关键。作为众多夜视装备中的一种，车辆夜间驾驶仪是有效支持车辆全天时、全天候正常服役的重要辅助装备，确保其在夜晚或烟、雾、雨、雪等低能见度天气条件下，探测、识别道路信息，显示车辆驾驶所需的视频图像信息，辅助驾驶员观察道路及周边环境，最终确保车辆装备满足夜间机动性和行驶安全性要求。

目前已有的夜间驾驶仪视场较小，在车辆拐弯、上坡时视野无法需求，存在较大的观察盲区。此外单一红外型的夜间驾驶仪在低照度环境下很难分辨复杂路况信息，不能满足车辆在夜间的行使机动性及安全性要求。因此，开发多镜头或多传感器的夜间驾驶仪很有必要，这就涉及图像拼接和图像融合技术。

图像拼接是将同一场景的多个重叠图像拼接成较大图像的一种方法，通过图像处理算法能够实现不同摄像头在不同方向视场图像的融合，其在医学成像、计算机视觉、卫星数据、军事目标自动识别等领域具有重要意义。图像拼接的输出是两个输入图像的并集，但它的基本思想并非简单的将两张有共同区域的图像按照相同的区域重合起来，而是以一张图像为基准对另外一张图像进行相应的透视变换，然后将透视变换后的图像进行简单的平移后与基准图像的共同区域进行重合。图像融合则是将两个或两个以上的传感器在同一时间或不同时间获取的关于某个具体场景的图像或图像序列信息加以综合，以生成新的有关此场景解释的信息处理过程。这也就是说，图像融合是图像拼接的关键技术，它囊括于图像拼接之中。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种车辆夜间辅助驾驶仪，其主要包括夜视摄像头组件、显示设备，所述夜视摄像头组件至少包括红外镜头、微光镜头、超广角镜头。

进一步的，所述夜视摄像头组件安装在车外，所述显示设备安装在车内，并且夜视摄像头组件、显示设备之间以无线或有线的方式进行通信，由此完成图像采集和输出。

进一步的，所述夜视摄像头组件通过磁吸的方式固定在车顶或车盖上，所述显示设备通过安装支架真空吸附在驾驶室顶部或挡风玻璃上。

进一步的，所述夜视摄像头组件包括常规微光镜头、主视场红外镜头、超广角微光镜头，各个镜头均布置在车辆夜间辅助驾驶仪壳体的同一侧面上。

进一步的，所述常规微光镜头包括1个主视场微光镜头和至少2个辅视场微光镜头，所述主视场微光镜头正对前方，辅视场微光镜头围绕在主视场微光镜头周围，并且倾斜一定角度朝向不同方位。

进一步的，所述主视场微光镜头对应的视场为57.6°(H)×43.6°(V)，所述辅视场微光镜头对应的视场为50.7°(H)×41.5°(V)，所述主视场红外镜头对应的视场为50.7°(H)×41.5°(V)，所述超广角微光镜头对应的视场为89°(H)×66°(V)。不同镜头的作用不同，各司其职且不能相互代替，其中主视场微光镜头主要用于主视场微光观察以及融合观察；辅视场微光镜头主要用于从其他角度辅助微光观察，进而与主视场微光镜头进行拼接；主视场红外镜头主要用于主视场红外观察、融合观察；超广角微光镜头主要用于辅助车辆拐弯及上坡观察。