CN114274877B - 一种后视镜图像显示控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供后视镜图像显示控制方法，方法包括：标定出车辆在各种车身摆角下的关注区域及其最终放大区域在显示屏图像中的位置；获取摄像头全分辨率图像，处理后得到显示屏图像，进行显示；当检测到启动关注区域放大的预设条件后，获取车辆的当前车身摆角，获取所述关注区域及其最终放大区域的位置，确定放大比例，所述放大比例为所述最终放大区域、关注区域对应边长的比值；根据预设映射公式确定所述关注区域在摄像头裁剪图像中对应的映射区域；对所述映射区域内的图像根据预设策略进行处理后，更新到最终放大区域；对所述关注区域之外的像素按照预设压缩策略进行合并。本发明实现了既能将关注区域放大突出显示，又能维持原有视野不变，提高了驾驶安全性。

Description

一种后视镜图像显示控制方法

技术领域

本发明涉及后视镜技术领域，尤其涉及一种后视镜图像显示控制方法。

背景技术

随着汽车电子技术的不断发展，外电子后视镜正从传统的玻璃后视镜向电子后视镜转变。电子后视镜通过将安装在车辆合适位置的广角摄像头拍摄的视频传输到车内的显示屏中进行显示，从而扩大了驾驶员的视野，并在很大程度上消除了视野盲区。然而，由于车内安装位置及成本方面的考虑，一般电子外后视镜的显示屏小于7寸，如果显示屏的屏幕上均匀显示全部画面，则会存在画面上的目标物体过小的问题，不利于驾驶员观察车辆侧方或/和后方的路况，如果将显示画面进行等比放大，则又会大大缩小视野范围，同样存在驾驶安全隐患。

发明内容

本发明提供一种后视镜图像显示控制方法，旨在解决现有技术中的缺陷，实现既能将关注区域放大突出显示，又能维持原有视野不变，提高了驾驶安全性。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提供一种后视镜图像显示控制方法，包括：

步骤1、标定在车辆在各种车身摆角下的关注区域及其最终放大区域在显示屏图像中的位置；

步骤2、获取摄像头全分辨率图像，处理后得到显示屏图像，进行显示；

步骤3、当检测到启动关注区域放大的预设条件后，进入下一步；

步骤4、获取车辆的当前车身摆角，获取所述关注区域及其最终放大区域的位置，确定放大比例，所述放大比例为所述最终放大区域、关注区域对应边长的比值；

步骤5、根据预设映射公式确定所述关注区域在摄像头裁剪图像中对应的映射区域；

步骤6、对所述映射区域内的图像根据预设策略进行处理后，更新到最终放大区域；

步骤7、对所述关注区域之外的像素按照预设压缩策略进行合并。

具体地，所述关注区域为矩形，所述最终放大区域为所述关注区域的等比例放大后得到的区域，两者的中心点重合。

具体地，所述预设映射公式为：W_{k_i}(u_{k_i},v_{k_i})＝T_{k_i}(x_{k_i}/γ,y_{k_i}/γ)，其中W_{k_i}表示映射区域的四个顶点，T_{k_i}表示关注区域的四个顶点。

具体地，所述预设策略包括：

A、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积等于1，则将所述映射区域内的图像直接拷贝填充到所述最终放大区域；

B、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积大于1，则将所述映射区域内的图像尺寸插值到与所述最终放大区域的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域内显示；

C、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积小于1，则将所述映射区域内的图像尺寸缩小到与所述最终放大区域的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域内显示。

具体地，所述步骤7包括：

步骤A1、获取所述关注区域的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离；

步骤A2、获取对应最终放大区域的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离；

步骤A3、计算所述关注区域的左侧区域的像素列的第一合并系数、右侧区域的像素列的第二合并系数、上侧区域的像素行的第三合并系数、下侧区域的像素行的第四合并系数；

步骤A4、对所述关注区域的左右两侧区域的像素列分别按照第一合并系数、第二合并系数进列合并，对所述关注区域的上下两侧区域的像素行分别按照第三合并系数、第四合并系数进行合并。

具体地，所述第一合并系数、第二合并系数、第三合并系数、第四合并系数根据如下公式确定：

j_{k_i}＝[L_{k_i}/L'_{k_i}]，其中i＝1、2、3、4，分别表示左、右、上、下，[]表示取整运算，j_{k_i}表示各合并系数，L_{k_i}表示关注区域Z_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离，L'_{k_i}表示最终放大区域Z'_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离。

具体地，所述步骤7包括：

步骤B1、确定第一图像边界、第二图像边界，所述第一图像边界为显示屏图像各边中距离所述关注区域的中心点最大的边，所述第二图像边界为所述关注区域中与所述第一图像边界相邻且平行的边；

步骤B2、根据第一预设关系式计算第一距离，所述第一距离为所述关注区域的中心点到所述第一图像边界的垂直距离；

步骤B3、获取第二距离，所述第二距离为所述关注区域的中心点到所述第二图像边界的垂直距离；

步骤B4、计算第一放大倍数，所述第一放大倍数为所述关注区域的面积与显示屏图像的面积比值；

步骤B5、计算第三距离，所述第三距离为所述关注区域之外的像素点与所述关注区域的中心点的距离；

步骤B6、根据预设规则确定所述关注区域之外的像素点在变换后的显示屏图像中的位置。

具体地，所述第一预设关系式为：

S_{k_1}＝S_{1_1}+(S_{n_1}-S_{1_1})β_k/β_n

其中，S_{1_1}表示车身摆角为0时的第一距离，S_{n_1}表示车身摆角最大时的第一距离。

具体地，所述预设规则为：

A)与所述关注区域的中心点的距离由如下公式确定：

S'_{k_ij}＝S_{k_1}*(S_{k_ij}/S_{k_1})^p

p根据如下公式确定：p＝1+logλ'/log(S_{k_2}/S_{k_1})，

其中，S'_{k_ij}表示关注区域之外的像素点在变换后与所述关注区域的中心点的距离，S_{k_1}表示第一距离，S_{k_2}表示第二距离，S_{k_ij}表示第三距离，λ'表示第一放大倍数；

B)与所述关注区域的中心点的角度维持不变。

具体地，所述预设条件为车辆直行转向、倒车。

本发明的有益效果在于：本发明通过获取关注区域及其最终放大区域的位置，确定放大比例，然后根据预设映射公式确定关注区域在摄像头裁剪图像中对应的映射区域，并对映射区域内的图像根据预设策略进行处理后更新到最终放大区域，最后对关注区域之外的像素按照预设压缩策略进行合并，实现了既能将关注区域放大突出显示，又能维持原有视野不变，提高了驾驶安全性。

附图说明

图1是本发明的后视镜图像显示控制方法的流程示意图；

图2是本发明的任意车身摆角时关注区域及其最终放大区域的位置示意图；

图3是本发明的车身摆角为0时关注区域及其最终放大区域的位置示意图；

图4是本发明的摄像头全分辨率图像、摄像头裁剪图像、显示屏图像示意图；

图5是本发明第一图像边界、第二图像边界的示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

如图1所示，本实施例提供一种后视镜图像显示控制方法，包括：

步骤1、标定在车辆在各种车身摆角β_k(k＝1,2…n)下的关注区域Z_k及其最终放大区域Z'_k在显示屏图像中的位置。

如图2所示，在本实施例中，以显示屏图像的左上角为显示屏图像的坐标原点O。所述关注区域Z_k为矩形。所述关注区域Z_k的左上、左下、右下、右上四个顶点的坐标依次记为T_{k_i}(x_{k_i},y_{k_i})，其中k＝1,2,3,4；所述关注区域Z_k的中心点记为D_k(x_ck,y_ck)；所述关注区域Z_k左右上下各边到显示屏图像对应边的距离依次记为L_{k_i}，该距离用像素数量表示。

在本实施例中，所述最终放大区域Z'_k为所述关注区域Z_k的等比例放大后得到的区域，两者的中心点重合。所述最终放大区域Z'_k的左上、左下、右下、右上四个顶点的坐标依次记为T'_{k_i}(x'_{k_i},y'_{k_i})。

例如，当车身摆角β₁＝0时(直线行驶状态，方向盘回正状态)，对应的关注区域Z₁及其最终放大区域Z'₁在显示屏图像中位置，如图3所示。

关注区域Z₁的中心点为D₁，关注区域Z₁左右上下各边到显示屏图像对应边的像素距离分别为L_{1_1}、L_{1_2}、L_{1_3}、L_{1_4}。

步骤2、获取摄像头全分辨率图像，处理后得到显示屏图像，进行显示。

在本实施例中，所述全分辨率图像为摄像头拍摄得到的原始分辨率的图像。

在本实施例中，显示器的分辨率小于摄像头图像的原始分辨率。因此，需要对摄像头全分辨率图像进行相应处理(例如按照显示屏的比例进行裁剪(比例裁剪)、按照显示屏的尺寸进行缩放(尺寸缩放))后得到显示屏图像，然后显示在显示器上，如图4所示。

摄像头全分辨率图像经过比例裁剪后得到的图像称为摄像头裁剪图像，摄像头裁剪图像经过尺寸缩放后即可得到显示屏图像。

在本实施例中，设摄像头裁剪图像的水平像素为H_c，垂直像素为V_c，显示屏图像的水平像素为H_d，垂直像素为V_d，则尺寸缩放系数γ＝H_d/H_c或V_d/V_c。

步骤3、当检测到启动关注区域放大的预设条件后，进入下一步。

例如，可以在用户界面中设置一图标，用于控制启动或关闭所述关注区域放大以及预设条件，所述预设条件包括但不限于车辆直行转向、倒车。

步骤4、获取车辆的当前车身摆角β_k，获取所述关注区域Z_k及其最终放大区域Z'_k的位置，确定放大比例λ，所述放大比例λ为所述最终放大区域Z'_k、关注区域Z_k对应边长的比值。

车身摆角β_k可以直接从惯性传感器中获取，也可以通过车速与转向曲率或者半径的比值来获得。

步骤5、根据预设映射公式确定所述关注区域Z_k在摄像头裁剪图像中对应的映射区域I_k。

所述预设映射公式为：W_{k_i}(u_{k_i},v_{k_i})＝T_{k_i}(x_{k_i}/γ,y_{k_i}/γ)，其中W_{k_i}表示映射区域I_k的四个顶点，T_{k_i}表示关注区域Z_k的四个顶点。

也即：

W_{k_1}(u_{k_1},v_{k_1})：u_{k_1}＝x_{k_1}/γ,v_{k_1}＝y_{k_1}/γ；

W_{k_2}(u_{k_2},v_{k_2})：u_{k_2}＝x_{k_2}/γ,v_{k_2}＝y_{k_2}/γ；

W_{k_3}(u_{k_3},v_{k_3})：u_{k_3}＝x_{k_3}/γ,v_{k_3}＝y_{k_3}/γ；

W_{k_4}(u_{k_4},v_{k_4})：u_{k_4}＝*x_{k_4}/γ,v_{k_3}＝y_{k_4}/γ。

步骤6、对所述映射区域I_k内的图像根据预设策略进行处理后，更新到最终放大区域Z'_k。

在本实施例中，所述预设策略包括：

A、如果所述放大比例λ与尺寸缩放系数γ乘积等于1，则将所述映射区域I_k内的图像直接拷贝填充到所述最终放大区域Z'_k；

B、如果所述放大比例λ与尺寸缩放系数γ乘积大于1，则将所述映射区域I_k内的图像尺寸插值到与所述最终放大区域Z'_k的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域Z'_k内显示；

C、如果所述放大比例λ与尺寸缩放系数γ乘积小于1，则将所述映射区域I_k内的图像尺寸缩小到与所述最终放大区域Z'_k的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域Z'_k内显示。

步骤7、对所述关注区域Z_k之外的像素按照预设压缩策略进行合并。

在本实施例中，所述步骤7包括：

步骤A1、获取所述关注区域Z_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离L_{k_i}；

步骤A2、获取对应最终放大区域Z'_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离L'_{k_i}；

步骤A3、计算所述关注区域Z_k的左侧区域的像素列的第一合并系数j_{k_1}、右侧区域的像素列的第二合并系数j_{k_2}、上侧区域的像素行的第三合并系数j_{k_3}、下侧区域的像素行的第四合并系数j_{k_4}。

在本实施例中，所述合并系数j_{k_i}＝[L_{k_i}/L'_{k_i}]，其中i＝1、2、3、4，分别表示左、右、上、下，[]表示取整运算，j_{k_i}表示各合并系数，L_{k_i}表示关注区域Z_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离，L'_{k_i}表示最终放大区域Z'_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离。

步骤A4、对所述关注区域Z_k的左右两侧区域的像素列分别按照第一合并系数j_{k_1}、第二合并系数j_{k_2}进列合并，对所述关注区域Z_k的上下两侧区域的像素行分别按照第三合并系数j_{k_3}、第四合并系数j_{k_4}进行合并。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤7包括：

步骤B1、确定第一图像边界、第二图像边界，所述第一图像边界为显示屏图像各边中距离所述关注区域的中心点D_k最大的边，所述第二图像边界为所述关注区域中与所述第一图像边界相邻且平行的边。

如图5所示，第一图像边界为MN，第二图像边界为M'N'。

步骤B2、根据第一预设关系式计算第一距离S_{k_1}，所述第一距离S_{k_1}为所述关注区域的中心点D_k到所述第一图像边界的垂直距离。

在本实施例中，所述第一预设关系式为：

S_{k_1}＝S_{1_1}+(S_{n_1}-S_{1_1})β_k/β_n

其中，S_{1_1}表示车身摆角为0(即β₁)时的第一距离，S_{n_1}表示车身摆角最大(即β_n)时的第一距离。

步骤B3、获取第二距离S_{k_2}，所述第二距离S_{k_2}为所述关注区域的中心点D_k到所述第二图像边界的垂直距离。

步骤B4、计算第一放大倍数λ'，所述第一放大倍数λ'为所述关注区域Z_k的面积与显示屏图像的面积比值。

步骤B5、计算第三距离S_{k_ij}，所述第三距离S_{k_ij}为所述关注区域Z_k之外的像素点P_{k_ij}与所述关注区域的中心点D_k的距离；

步骤B6、根据预设规则确定所述关注区域Z_k之外的像素点P_ij在变换后的显示屏图像中的位置。

在本实施例中，所述预设规则为：

A)与所述关注区域的中心点D_k的距离S'_{k_ij}由如下公式确定：

S'_{k_ij}＝S_{k_1}*(S_{k_ij}/S_{k_1})^p，

其中，p根据如下公式确定：p＝1+logλ'/log(S_{k_2}/S_{k_1})，S_{k_1}表示第一距离，S_{k_2}表示第二距离。

B)与所述关注区域的中心点D_k的角度维持不变。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种后视镜图像显示控制方法，其特征在于，包括：

步骤1、标定出车辆在各种车身摆角下的关注区域及其最终放大区域在显示屏图像中的位置，所述关注区域为矩形，所述最终放大区域为所述关注区域的等比例放大后得到的区域，两者的中心点重合；

步骤2、获取摄像头全分辨率图像，处理后得到显示屏图像，进行显示；

步骤3、当检测到启动关注区域放大的预设条件后，进入下一步；

步骤4、获取车辆的当前车身摆角，获取所述关注区域及其最终放大区域的位置，确定放大比例，所述放大比例为所述最终放大区域、关注区域对应边长的比值；

步骤5、根据预设映射公式确定所述关注区域在摄像头裁剪图像中对应的映射区域，所述预设映射公式为：W_{k_i}(u_{k_i},v_{k_i})=T_{k_i}(x_{k_i}/ γ,y_{k_i}/ γ)，其中W_{k_i}表示映射区域的四个顶点，T_{k_i}表示关注区域的四个顶点，γ表示尺寸缩放系数；所述尺寸缩放系数γ= H_d/H_c或V_d/V_c，其中H_c为摄像头裁剪图像的水平像素，V_c为摄像头裁剪图像的垂直像素，H_d为显示屏图像的水平像素，V_d为显示屏图像的垂直像素；

步骤6、对所述映射区域内的图像根据预设策略进行处理后，更新到最终放大区域；

步骤7、对所述关注区域之外的像素按照预设压缩策略进行合并；

所述步骤7包括：

步骤B1、确定第一图像边界、第二图像边界，所述第一图像边界为显示屏图像各边中距离所述关注区域的中心点最大的边，所述第二图像边界为所述关注区域中与所述第一图像边界相邻且平行的边；

步骤B2、根据第一预设关系式计算第一距离，所述第一距离为所述关注区域的中心点到所述第一图像边界的垂直距离；

步骤B3、获取第二距离，所述第二距离为所述关注区域的中心点到所述第二图像边界的垂直距离；

步骤B4、计算第一放大倍数，所述第一放大倍数为所述关注区域的面积与显示屏图像的面积比值；

步骤B5、计算第三距离，所述第三距离为所述关注区域之外的像素点与所述关注区域的中心点的距离；

步骤B6、根据预设规则确定所述关注区域之外的像素点在变换后的显示屏图像中的位置；

所述第一预设关系式为：

S_{k_1}=S_{1_1}+(S_{n_1}-S_{1_1})β_k /β_n

其中，S_{k_1}表示第一距离，S_{1_1}表示车身摆角为0时的第一距离，S_{n_1}表示车身摆角最大时的第一距离，β_k表示当前车身摆角，β_n表示最大车身摆角；

所述预设规则为：

A）与所述关注区域的中心点的距离由如下公式确定：

S'_{k_ij}=S_{k_1}*(S_{k_ij}/S_{k_1})^p

p根据如下公式确定：p=1+logλ'/log(S_{k_2}/S_{k_1})，

其中，S'_{k_ij}表示关注区域之外的像素点在变换后与所述关注区域的中心点的距离，S_{k_1}表示第一距离，S_{k_2}表示第二距离，S_{k_ij}表示第三距离，λ'表示第一放大倍数；

B）与所述关注区域的中心点的角度维持不变。

2.根据权利要求1所述的后视镜图像显示控制方法，其特征在于，所述预设策略包括：

A、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积等于1，则将所述映射区域内的图像直接拷贝填充到所述最终放大区域；

B、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积大于1，则将所述映射区域内的图像尺寸插值到与所述最终放大区域的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域内显示；

C、如果所述放大比例与尺寸缩放系数乘积小于1，则将所述映射区域内的图像尺寸缩小到与所述最终放大区域的尺寸一致后，填充到所述最终放大区域内显示。

3.根据权利要求1所述的后视镜图像显示控制方法，其特征在于，所述步骤7包括：

步骤A1、获取所述关注区域的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离；

步骤A2、获取对应最终放大区域的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离；

步骤A3、计算所述关注区域的左侧区域的像素列的第一合并系数、右侧区域的像素列的第二合并系数、上侧区域的像素行的第三合并系数、下侧区域的像素行的第四合并系数；

步骤A4、对所述关注区域的左右两侧区域的像素列分别按照第一合并系数、第二合并系数进列合并，对所述关注区域的上下两侧区域的像素行分别按照第三合并系数、第四合并系数进行合并。

4.根据权利要求3所述的后视镜图像显示控制方法，其特征在于，所述第一合并系数、第二合并系数、第三合并系数、第四合并系数根据如下公式确定：

j_{k_i}=[L_{k_i}/ L'_{k_i}]，其中i=1、2、3、4，分别表示左、右、上、下，[]表示取整运算，j_{k_i}表示各合并系数，L_{k_i}表示关注区域Z_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离， L'_{k_i}表示最终放大区域Z'_k的左右上下各边到显示屏图像相应边的距离。

5.根据权利要求1~4任一项所述的后视镜图像显示控制方法，其特征在于，所述预设条件为车辆直行转向、倒车。

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