車載全景拼接建設(shè)方案

  隨著科技的不斷進(jìn)步，機(jī)動(dòng)車輛在各種場(chǎng)景中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，針對(duì)應(yīng)用最為廣泛的家用車輛，為提高車輛行駛安全性，全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該通過(guò)四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭，實(shí)時(shí)采集車輛四周的影像，并經(jīng)過(guò)圖像處理單元的處理，最終形成一幅車輛四周360度全景俯視圖。

  全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)在車輛行駛安全中具有廣泛的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

  倒車輔助：倒車時(shí)，駕駛員可以通過(guò)全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)觀察車輛周圍的情況，更加準(zhǔn)確地掌握車輛與障礙物的距離和位置，有效避免碰撞和刮擦等事故。

  車道偏離預(yù)警：全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)車輛行駛的車道，一旦駕駛員偏離車道，系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員及時(shí)調(diào)整方向，避免事故發(fā)生。

  盲區(qū)監(jiān)測(cè)：全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效地降低駕駛員的盲區(qū)，監(jiān)測(cè)車輛周圍的情況，提供更加全面、準(zhǔn)確的信息，幫助駕駛員更好地掌握車輛行駛情況，避免碰撞等事故。

  自動(dòng)泊車：全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)可以為自動(dòng)泊車系統(tǒng)提供更加準(zhǔn)確、全面的信息，幫助車輛更加準(zhǔn)確地進(jìn)行泊車操作，提高自動(dòng)泊車的安全性和可靠性。

  目前使用的全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)主要由四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭、圖像處理單元以及顯示屏組成。四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭安裝在車身前后左右四個(gè)方向，可以實(shí)時(shí)采集車輛周圍的影像。采集到的影像由圖像處理單元進(jìn)行畸變還原、視角轉(zhuǎn)化、圖像拼接以及圖像增強(qiáng)，最終形成一幅車輛四周無(wú)縫隙的360度全景俯視圖。

  由于家用車輛的普及應(yīng)用，傳統(tǒng)的全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)日益成熟，這種全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)在一定程度上有其局限性：

  傳統(tǒng)的全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)采用四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭采集影像，這就導(dǎo)致采集影像的視角有限，對(duì)于車體的尺寸有要求，一些超大超高的車體無(wú)法通過(guò)這種傳統(tǒng)的全景影像技術(shù)監(jiān)測(cè)周圍情況；

  傳統(tǒng)全息影像監(jiān)測(cè)技術(shù)采用的魚(yú)眼攝像頭，為擴(kuò)大視角范圍，往往采用焦距小的鏡頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的范圍有限，同時(shí)由于需要控制成本的因素，往往在拼接算力上無(wú)法進(jìn)行高速變化視頻畫(huà)面的拼接，所以傳統(tǒng)車載全景影像監(jiān)測(cè)技術(shù)只能在車速很低的情況下才能有效；

  采用魚(yú)眼鏡頭進(jìn)行全景拼接，不論拼接時(shí)如何進(jìn)行畸變還原，視頻圖像還是變形的，在視頻中觀察的物體和人體都是變形的狀態(tài)，并不符合人眼的觀看習(xí)慣；

  目前針對(duì)一些特殊場(chǎng)景和行業(yè)的特殊車輛，為保證行車安全、作業(yè)安全也需要進(jìn)行相應(yīng)的影像監(jiān)測(cè)，同時(shí)這些車輛有時(shí)還是屬于嚴(yán)格管控作業(yè)規(guī)范的車輛，往往還需要監(jiān)管部門(mén)對(duì)車輛作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)車輛行駛和作業(yè)的場(chǎng)景環(huán)境都能嚴(yán)格管控。

  這些特種作業(yè)車輛均是車體長(zhǎng)寬高尺寸超出常規(guī)，駕駛員和作業(yè)人員的視角盲區(qū)大，而且這種車輛的作業(yè)環(huán)境也十分復(fù)雜，在很多時(shí)候完全靠駕駛?cè)藛T和作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，而車輛視角盲區(qū)如果有臨時(shí)狀況發(fā)生就會(huì)容易出現(xiàn)意外事故。所以就需要有一種技術(shù)能把這些特種作業(yè)車輛的周圍環(huán)境監(jiān)控，同時(shí)考慮到駕駛員和作業(yè)人員人數(shù)偏少，甚至多數(shù)情況下同時(shí)在進(jìn)行其它的操作，這些周圍環(huán)境如果能通過(guò)一張便于觀察的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像呈現(xiàn)給駕駛?cè)藛T和作業(yè)人員的話，就會(huì)大大減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)這個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影像上傳給監(jiān)管人員，也可以讓遠(yuǎn)端的監(jiān)管人員實(shí)時(shí)了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)狀況。從目前AI算法的發(fā)展來(lái)看，各種針對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的視頻識(shí)別算法應(yīng)運(yùn)而生且逐漸成熟，如果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像再疊加各種作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)視頻識(shí)別算法，就會(huì)極大提高作業(yè)操作的智能化管理水平，也在很大程度上避免了人工操作可能出現(xiàn)的誤操作、疲勞操作等等風(fēng)險(xiǎn)。

  從以上分析來(lái)看，目前針對(duì)這些特種車輛的全景視頻監(jiān)測(cè)方案，應(yīng)該是采用成像延時(shí)低、畫(huà)面無(wú)變形、車輛顛簸畫(huà)面無(wú)明顯影響，同時(shí)為了滿足后續(xù)監(jiān)管需求對(duì)圖像數(shù)據(jù)疊加視頻識(shí)別算法，就要求成像效果能大幅提升識(shí)別區(qū)域，那么采用傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)就無(wú)法滿足這些特種車輛視頻監(jiān)測(cè)的需求。

  我公司提供的多路視頻芯片拼接攝像機(jī)，采用拼接專用芯片進(jìn)行視覺(jué)拼接，拼接算法穩(wěn)定且高效，在拼接成像效果上由于采用芯片固化優(yōu)越的圖像畸變校正、區(qū)域裁剪和視頻融合等視覺(jué)相關(guān)拼接算法，同時(shí)鏡頭標(biāo)定到位固化，所以攝像機(jī)的成像效果相對(duì)市場(chǎng)上大多數(shù)視頻拼接產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，具有拼接畫(huà)面無(wú)變形不會(huì)呈現(xiàn)魚(yú)眼廣角的視覺(jué)效果更符合人眼觀看習(xí)慣，拼接接縫無(wú)明顯痕跡，移動(dòng)物體在多目鏡頭之間切換沒(méi)有也明顯拖影痕跡，處于視頻拼縫處的物體無(wú)明顯變形，同時(shí)由于采用固化鏡頭標(biāo)定的設(shè)計(jì)，所以高速顛簸對(duì)畫(huà)面拼接效果沒(méi)有影響。 

圖一 城市平整路面高速行駛成像效果呈現(xiàn)

圖二 鄉(xiāng)村顛簸路面高速行駛成像效果呈現(xiàn)

  我公司的多路視頻拼接攝像機(jī)可以三目、四目、五目拼接，拼接鏡頭焦距從2.1mm到25mm均可進(jìn)行拼接，同時(shí)可以提供模組、整機(jī)甚至可以根據(jù)用戶場(chǎng)景需求進(jìn)行各種定制化設(shè)計(jì)，一旦方案定型可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，十分適合在行業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行產(chǎn)品定制的需求。