車(chē)載全景拼接建設方案

  隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步，機動(dòng)車(chē)輛在各種場(chǎng)景中的應用越來(lái)越廣泛，針對應用最為廣泛的家用車(chē)輛，為提高車(chē)輛行駛安全性，全景影像監測技術(shù)應運而生，該通過(guò)四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭，實(shí)時(shí)采集車(chē)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(chē)輛四周360度全景俯視圖。

  全景影像監測技術(shù)在車(chē)輛行駛安全中具有廣泛的應用，主要表現在以下幾個(gè)方面：

  倒車(chē)輔助：倒車(chē)時(shí)，駕駛員可以通過(guò)全景影像監測技術(shù)觀(guān)察車(chē)輛周?chē)那闆r，更加準確地掌握車(chē)輛與障礙物的距離和位置，有效避免碰撞和刮擦等事故。

  車(chē)道偏離預警：全景影像監測技術(shù)可以監測車(chē)輛行駛的車(chē)道，一旦駕駛員偏離車(chē)道，系統便會(huì )發(fā)出警報，提醒駕駛員及時(shí)調整方向，避免事故發(fā)生。

  盲區監測：全景影像監測技術(shù)可以有效地降低駕駛員的盲區，監測車(chē)輛周?chē)那闆r，提供更加全面、準確的信息，幫助駕駛員更好地掌握車(chē)輛行駛情況，避免碰撞等事故。

  自動(dòng)泊車(chē)：全景影像監測技術(shù)可以為自動(dòng)泊車(chē)系統提供更加準確、全面的信息，幫助車(chē)輛更加準確地進(jìn)行泊車(chē)操作，提高自動(dòng)泊車(chē)的安全性和可靠性。

  目前使用的全景影像監測技術(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(chē)身前后左右四個(gè)方向，可以實(shí)時(shí)采集車(chē)輛周?chē)挠跋?。采集到的影像由圖像處理單元進(jìn)行畸變還原、視角轉化、圖像拼接以及圖像增強，最終形成一幅車(chē)輛四周無(wú)縫隙的360度全景俯視圖。

  由于家用車(chē)輛的普及應用，傳統的全景影像監測技術(shù)日益成熟，這種全景影像監測技術(shù)在一定程度上有其局限性：

  傳統的全景影像監測技術(shù)采用四個(gè)超廣角魚(yú)眼攝像頭采集影像，這就導致采集影像的視角有限，對于車(chē)體的尺寸有要求，一些超大超高的車(chē)體無(wú)法通過(guò)這種傳統的全景影像技術(shù)監測周?chē)闆r；

  傳統全息影像監測技術(shù)采用的魚(yú)眼攝像頭，為擴大視角范圍，往往采用焦距小的鏡頭來(lái)實(shí)現，這導致監測的范圍有限，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，所以傳統車(chē)載全景影像監測技術(shù)只能在車(chē)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(guān)察的物體和人體都是變形的狀態(tài)，并不符合人眼的觀(guān)看習慣；

  目前針對一些特殊場(chǎng)景和行業(yè)的特殊車(chē)輛，為保證行車(chē)安全、作業(yè)安全也需要進(jìn)行相應的影像監測，同時(shí)這些車(chē)輛有時(shí)還是屬于嚴格管控作業(yè)規范的車(chē)輛，往往還需要監管部門(mén)對車(chē)輛作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，對車(chē)輛行駛和作業(yè)的場(chǎng)景環(huán)境都能?chē)栏窆芸亍?/span>

  這些特種作業(yè)車(chē)輛均是車(chē)體長(cháng)寬高尺寸超出常規，駕駛員和作業(yè)人員的視角盲區大，而且這種車(chē)輛的作業(yè)環(huán)境也十分復雜，在很多時(shí)候完全靠駕駛人員和作業(yè)人員的經(jīng)驗進(jìn)行現場(chǎng)操作，而車(chē)輛視角盲區如果有臨時(shí)狀況發(fā)生就會(huì )容易出現意外事故。所以就需要有一種技術(shù)能把這些特種作業(yè)車(chē)輛的周?chē)h(huán)境監控，同時(shí)考慮到駕駛員和作業(yè)人員人數偏少，甚至多數情況下同時(shí)在進(jìn)行其它的操作，這些周?chē)h(huán)境如果能通過(guò)一張便于觀(guān)察的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像呈現給駕駛人員和作業(yè)人員的話(huà)，就會(huì )大大減少作業(yè)風(fēng)險，同時(shí)這個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影像上傳給監管人員，也可以讓遠端的監管人員實(shí)時(shí)了解作業(yè)現場(chǎng)狀況。從目前AI算法的發(fā)展來(lái)看，各種針對作業(yè)現場(chǎng)的視頻識別算法應運而生且逐漸成熟，如果對現場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像再疊加各種作業(yè)現場(chǎng)視頻識別算法，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的誤操作、疲勞操作等等風(fēng)險。

  從以上分析來(lái)看，目前針對這些特種車(chē)輛的全景視頻監測方案，應該是采用成像延時(shí)低、畫(huà)面無(wú)變形、車(chē)輛顛簸畫(huà)面無(wú)明顯影響，同時(shí)為了滿(mǎn)足后續監管需求對圖像數據疊加視頻識別算法，就要求成像效果能大幅提升識別區域，那么采用傳統的視頻監控攝像機就無(wú)法滿(mǎn)足這些特種車(chē)輛視頻監測的需求。

  我公司提供的多路視頻芯片拼接攝像機，采用拼接專(zhuān)用芯片進(jìn)行視覺(jué)拼接，拼接算法穩定且高效，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)鏡頭標定到位固化，所以攝像機的成像效果相對市場(chǎng)上大多數視頻拼接產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，具有拼接畫(huà)面無(wú)變形不會(huì )呈現魚(yú)眼廣角的視覺(jué)效果更符合人眼觀(guān)看習慣，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定的設計，所以高速顛簸對畫(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

圖二 鄉村顛簸路面高速行駛成像效果呈現

  我公司的多路視頻拼接攝像機可以三目、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、整機甚至可以根據用戶(hù)場(chǎng)景需求進(jìn)行各種定制化設計，一旦方案定型可以實(shí)現進(jìn)行規?；a(chǎn)，十分適合在行業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行產(chǎn)品定制的需求。