TWM561630U - 攝影顯像控制系統 - Google Patents

Abstract

一種攝影顯像控制方法及系統，主要包括一影像處理裝置、一安裝於車體上之廣角攝影裝置、以及一顯示裝置，係由該影像處理裝置接收該廣角攝影裝置所拍攝的廣角影像，於該廣角影像中選定局部的區域位置為顯像範圍，擷取相應的即時影像顯示於該顯示裝置，並能根據所接收的觸發訊號調整該顯像範圍於廣角影像中的區域位置，擷取調整後相應的即時影像顯示於顯示裝置。

Description

攝影顯像控制系統

本創作係有關於行車監視，特別是指一種架構簡單、適用性廣、且能根據行車狀態主動地調整並顯示預期視覺死角區域的攝影顯像控制系統。

行車安全一直是交通危安的首重，對於駕駛者而言，在行駛時不可避免存在難以觀察到的視覺死角區域，特別是大型的交通工具，諸如公車、大貨車、砂石車、甚至貨櫃車、聯結車等大型車輛，因駕駛座位較高、車身較長，旁側及後方的視野有諸多死角，又因其車重且軸距較長、迴轉半徑大，在行駛過程中難以讓車體即時作出應變，因此，由視覺死角所引發的交通事故層出不窮，往往造成難以挽回的傷害。

目前已知有多種利用旁側或後方攝影機來協助駕駛人觀察死角情況的監視系統，但因行進間狀況多變會有不同的需求，習知的產品難以滿足使用上的需求；舉例來說，聯結車輛轉彎時車體相對角度產生變化，導致側方的攝影機無法很好的拍攝到轉彎時所需觀察的死角區域，又或者是設置於車體後方的攝影機，其多係朝後向攝影以觀察車體後方的車況或障礙物，但因拍攝角度受限，難以於倒車時提供駕駛人判斷距離遠近 之資訊；雖上述之情況能利用多個攝影鏡頭或拍攝角度充足的廣角攝影鏡頭來改善，但多鏡頭不可避免增加了在設備與安裝的成本問題，且過多的顯示屏幕反而不利駕駛人行駛中作觀察，再者，若採範圍過大的廣角影像顯示於顯示屏幕，則會讓所需重點觀察之死角區域在畫面中的比例過小，同樣不利於駕駛人在行駛時作觀察。

另外，此些已知的輔助攝影裝置，因受限於原廠車體或其他因素，安裝必須考量避免造成車體的損壞，故攝影鏡頭多係安裝在如後照鏡等車體外的位置；雖另有利用轉動式攝影鏡頭追蹤死角區域的方式，來因應行車狀況的變化，但實務上基於轉動鏡頭的機構、防水、控制等設計上，以及因應車體結構的安裝、配線等的考量，將形成不斐的成本，而難以廣泛地適用於各式的車種。

有鑑於此，如何在滿足安裝與成本等考量的情形下，找出一種能廣泛適用於駕駛人的監視設備或模式，係本領域一直以來有待改善的課題。

本創作提供了一種攝影顯像控制系統，其主要目的乃係藉由少量的設備來節約成本並滿足安裝需求，而能廣泛適用於各種交通工具載體，且透過簡單的控制機制，主動地根據行駛狀況調整所需觀察之重點死角區域的顯像範圍，以滿足行車時即時性、視覺性等需求，改善現有產品與應用的不足。

本創作所提供之攝影顯像控制系統，主要採行的技術手段包 括有一廣角攝影裝置、一影像處理裝置及一顯示裝置；其中，該廣角攝影裝置係安裝於一交通工具，用以即時拍攝該交通工具外的廣角影像；該影像處理裝置係電訊連接該廣角攝影裝置，用以接收該廣角攝影裝置拍攝之廣角影像，並從該廣角影像中選定局部的區域位置為一顯像範圍，以該顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，提供至該顯示裝置作即時顯示；又，當該影像處理裝置接收一觸發訊號時，係根據該觸發訊號調整該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置，並以調整後之顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，供該顯示裝置作即時顯示。

藉此，本創作能利用廣角攝影裝置拍攝足夠視角的廣角影像，透過廣角攝影裝置依實際需求擷取局部的顯像範圍顯示於顯示裝置，並根據行車時的觸發訊號主動地調整顯像範圍，以適於因應各種行駛狀況之變化。

較佳者，該觸發訊號可以是左轉訊號、右轉訊號、倒車訊號、車速訊號、方向盤動作訊號或使用者操控訊號其中之一；該影像處理裝置係能根據該觸發訊號以偏移、擴大或縮小的方式來調整該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置，其所述之偏移可以是左右方向的橫移、上下方向的縱移、或斜向移動；此外，在該影像處理裝置進行影像處理的過程中，係能先於該顯像範圍的擷取動作前將該廣角影像經曲面修正成平面影像，或是於擷取該顯像範圍的影像後將該影像經曲面修正成平面影像，再提供至該顯示裝置作平面影像的顯示。

實務上，本創作多係用於大型車輛上，但並非僅以大型車輛的應用為侷限，且本創作亦可適用於船舶、無人車等符合行駛要素的交通 載具；安裝時，該廣角攝影裝置通常係安裝於該交通工具旁側或後側之位置，用以拍攝該交通工具外旁側或後側的視覺死角區域。

於一可行的實施例中，廣角攝影裝置係可安裝在聯結型車體旁側後照鏡處，用以朝後方拍攝自車身至外側廣域範圍的廣角影像，而影像處理裝置能依平時的使用需求，從該廣角影像中選定局部的區域位置(即鄰近車身主要需觀察的死角區域)為顯像範圍，將此範圍的即時影像於顯示裝置中作顯示，而當連結型車體在轉彎時，能根據左轉訊號、右轉訊號或方向盤轉動的動作訊號，調整該廣角影像中的顯像範圍向右或向左偏移(仍保持能觀察車身旁側的視角)，並將偏移後範圍中的即時影像於顯示裝置中顯示，藉以因應轉彎時聯結車體的角度變化。

於另一可行的實施例中，廣角攝影裝置係可安裝在一般車體或非聯結型車體旁側後照鏡處，用以朝後方拍攝自車身至外側廣域範圍的廣角影像，而影像處理裝置能依平時的使用需求，從該廣角影像中選定局部的區域位置(即鄰近車身主要需觀察的死角區域)為顯像範圍，將此範圍的即時影像於顯示裝置中作顯示；而當車體在轉彎時，能根據左轉訊號、右轉訊號或方向盤轉動的動作訊號，調整該廣角影像中的顯像範圍擴大(能擴大觀察車身旁側的視角)，並將擴大後範圍中的即時影像於顯示裝置中顯示，藉此在降速轉彎時能更好的觀察車體旁側的狀況。

於另一可行的實施例中，廣角攝影裝置係可安裝在任意車體後方相當高度的位置(通常為後端上緣)，用以朝後拍攝下緣車尾至後方廣域範圍的廣角影像，而影像處理裝置能依平時的使用需求，從該廣角影像中選定局部的區域位置(即正後方主要需觀察的死角區域)為顯像範圍， 將此範圍的即時影像於顯示裝置中作顯示；而當在倒車時，能根據切換檔位的倒車訊號，調整該廣角影像中的顯像範圍往下偏移(能俯視觀察車尾與後方障礙物的視角)，並將偏移後範圍中的即時影像於顯示裝置中顯示，藉此能供駕駛人倒車時判斷車尾與後方的距離。

此外，應用於任意車體時，影像處理裝置亦可根據行車時的車速訊號(車速超過或低於預設的標準值)，調整該廣角影像中的顯像範圍擴大或縮小，並將擴大或縮小後範圍中的即時影像於顯示裝置中顯示，藉此，能相對調節顯示裝置中即時影像的顯示比例，讓駕駛人在高速時能輕鬆觀察重點放大的死角狀況，而在低速時能觀察較寬廣的死角範圍，提高使用上的便利性。

為使本創作上述目的、特徵及功效可獲致更具體的瞭解，茲舉本創作較佳之實施例並配合附圖詳細說明如下：

10‧‧‧廣角攝影裝置

20‧‧‧影像處理裝置

30‧‧‧顯示裝置

40‧‧‧觸發訊號

50‧‧‧車體

A、C、E、G‧‧‧廣角攝影區域

A0、C0、E0、G0‧‧‧廣角影像

B、D、F、H‧‧‧影像擷取區域

B1、D1、F1、H1‧‧‧顯像範圍

B2、D2、F2、H2‧‧‧顯像範圍

S01~S05‧‧‧步驟

第1圖為系統基礎架構之示意圖。

第2圖為方法的步驟流程示意圖。

第3a、4a圖為一較佳實施例攝影區域之示意圖；第3b、4b圖為該實施例顯像範圍擷取之示意圖。

第5a、6a圖為另一較佳實施例攝影區域之示意圖；第5b、6b圖為該實施例顯像範圍擷取之示意圖。

第7a、8a圖為再一較佳實施例攝影區域之示意圖； 第7b、8b圖為該實施例顯像範圍擷取之示意圖。

第9a、10a圖為再一較佳實施例攝影區域之示意圖；第9b、10b圖為該實施例顯像範圍擷取之示意圖。

請參第1及2圖所示，本實施例系統的基本組成包含有一廣角攝影裝置10、一影像處理裝置20及一顯示裝置30；其中，該廣角攝影裝置10係安裝在交通工具上，用於即時拍攝交通工具外的廣角影像；該影像處理裝置20係電訊連接該廣角攝影裝置10，用以接收該廣角攝影裝置10拍攝之廣角影像，進行即時影像的擷取、調整擷取位置、曲面修正等處理；該顯示裝置30係電訊連接該影像處理裝置20，用以接收該影像處理裝置20處理完成的即時影像，顯示於顯示屏幕上，以供駕駛人觀察所需的視覺死角狀況。

於本創作實施例中，對於攝影顯像過程中所採行的技術手法，主要運行的流程包含有：步驟S01，提供一安裝於交通工具上的廣角攝影裝置10；步驟S02，由該廣角攝影裝置10即時拍攝該交通工具外的廣角影像；步驟S03，由一影像處理裝置20接收該廣角影像，於該廣角影像中選定局部的區域位置為一顯像範圍，並以該顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，顯示於一顯示裝置30；步驟S04，該影像處理裝置20接收一觸發訊號40；步驟S05，該影像處理裝置20根據該觸發訊號40調整該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置，並以調整後之顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，顯示於該顯示裝置30。

其中，該觸發訊號40可以是由行車狀況自動產生的左轉訊號、右轉訊號、倒車訊號、車速訊號或方向盤轉動的動作訊號，也可以是由使用者操作手動產生的操控訊號；一般而言，本實施例雖係以車輛架構為例，但實際上可適用於同樣具行駛狀態的交通工具上，該觸發訊號40可以是伴隨交通工具的行駛狀態而產生，根據預設的條件進行觸發，諸如隨前進時的速度、或轉向、或倒退等不同的行駛狀態生成觸發訊號40；而該影像處理裝置20則能根據上述之該些觸發訊號40，主動且同步地調整顯像範圍於廣角影像中的區域位置，調整的方式可以依實際需求分為偏移或縮放，偏移包含了朝向上、下、左、右任意的方向移動，甚至是斜向移動，而縮放則係以一側為基礎，朝另一側擴大或縮小的模式；另外，在該影像處理裝置20進行影像處理的過程中，包含有曲面修正的過程，其係能廣角影像或是顯像範圍擷取後的即時影像作曲面修正，而提供至顯示裝置30作平面影像的顯示。

以下，根據本創作的實際應用，分成數個實施例做更詳細的介紹：請參第3a~4b圖，係本創作第一實施例的應用型態，其主要應用於類似聯結型的車體50結構(例如大型聯結貨車)，於此例中，廣角攝影裝置10係安裝在車體50旁側的後照鏡處，用以朝後方拍攝自車身至外側廣域範圍的廣角攝影區域A；如第3a及3b圖所示，正常直行的狀態下，影像處理裝置20在接收了廣角攝影裝置10拍攝的廣角影像A0後，係能依需求或系統預設的條件，從廣角影像A0中選定局部的區域位置(即鄰近車身的影像擷取區域B)為顯像範圍B1，並以此顯像範圍B1擷取廣角影像 A0中相應位置的即時影像，以較佳的比例顯示於顯示裝置30的屏幕中；而當行車狀態變化，如第4a及4b圖所示，聯結型的車體50轉彎時車頭與車身角度發生變化，此時若以原顯像範圍B1作顯示，大部分將呈現車身的外觀，不利於觀察車身外的死角區域，故本實施例的影像處理裝置20於車體50轉彎時能接收如左轉訊號、右轉訊號或方向盤動作訊號的觸發訊號40，並根據此些觸發訊號40調整廣角影像A0中的顯像範圍B2向右或向左偏移(如第4b圖所示)，並擷取偏移後之顯像範圍B2中相應的即時影像，顯示於顯示裝置30中，使影像擷取區域B(如第4a圖所示)仍保持在觀察車身旁側的視角，藉以因應轉彎時聯結車體50的角度變化，達到追蹤顯示最佳死角區域的效果。

再請參第5a~6b圖，係本創作第二實施例的應用型態，其主要可應用於任意型態的車體50結構中(例如無法直接後視正後方的中大型貨車)，於此例中，廣角攝影裝置10係安裝在車體50後方車尾的上緣處，用以朝後拍攝下緣車尾至後方廣域範圍的廣角攝影區域C；如第5a及5b圖所示，一般車體50在前進時，影像處理裝置20在接收了廣角攝影裝置10拍攝的廣角影像C0後，係能依需求或系統預設的條件，從廣角影像C0中選定局部的區域位置(即正後方主要需觀察的影像擷取區域D)為顯像範圍D1，並以此顯像範圍D1擷取廣角影像C0中相應位置的即時影像，以較佳的比例顯示於顯示裝置30的屏幕中，以利駕駛人觀察後方車況；而當車體50在倒車時，若以後方視角的原顯像範圍D1作顯示，駕駛人將無法識別車尾與後方障礙物的距離，故如第6a及6b圖所示，本實施例的影像處理裝置20於車體50倒車時，能接收如倒車訊號的觸發訊號40，並根據此觸 發訊號40調整廣角影像C0中的顯像範圍D2向下偏移(如第6b圖所示)，並擷取偏移後之顯像範圍D2中相應的即時影像，顯示於顯示裝置30中，使影像擷取區域D(如第6a圖所示)能形成俯視觀察車尾與後方障礙物的視角，藉以讓駕駛人倒車時能判斷距離，達到避免撞擊障礙物或行人的效果。

再請參第7a~8b圖，係本創作第三實施例的應用型態，其主要應用非聯結型的車體50結構中(例如公車)，於此例中，廣角攝影裝置10係安裝在車體50旁側的後照鏡處，用以朝後方拍攝自車身至外側廣域範圍的廣角攝影區域E；如第7a及7b圖所示，正常直行的狀態下，影像處理裝置20在接收了廣角攝影裝置10拍攝的廣角影像E0後，係能依需求或系統預設的條件，從廣角影像E0中選定局部的區域位置(即鄰近車身的影像擷取區域F)為顯像範圍F1，並以此顯像範圍F1擷取廣角影像E0中相應位置的即時影像，以較佳的比例顯示於顯示裝置30的屏幕中；而當車體50在轉彎時，雖不像聯結車會有車身角度變化的問題，但因車體50軸距較長、迴轉半徑大，若仍以原顯像範圍F1作顯示，在轉動後將不利於觀察原本側後方的狀況，故如第8a及8b圖所示，本實施例的影像處理裝置20於車體50轉彎時能接收如左轉訊號、右轉訊號或方向盤動作訊號的觸發訊號40，並根據此些觸發訊號40調整廣角影像E0中的顯像範圍F2朝左或朝右擴大(如第8b圖所示)，並擷取擴大後之顯像範圍F2中相應的即時影像，顯示於顯示裝置30中，使影像擷取區域F(如第8a圖所示)仍能觀察到原本側後方的視角，藉以能提供駕駛人在降速轉彎時更好的觀察車體50側後方的狀況。

此外，在其他可行的實施例中(適用於任意車體50)，影像處理裝置20亦可利用行車時的車速訊號作為觸發訊號40，例如當車速超過預設值或低於預設值，以擴大或縮小的方式調整顯像範圍於廣角影像中的區域位置，並將調整後之顯像範圍擷取的即時影像顯示於顯示裝置30；於實務上，當車速較高時，顯像範圍可採縮小的方式，此時縮小範圍之顯像範圍所擷取的即時影像，能以較大之比例顯示於顯示裝置30，反之亦然，當車速較低時，顯像範圍可採擴大的方式，讓擴大範圍之顯像範圍所擷取的即時影像，能以較小之比例顯示於顯示裝置30；藉此，讓駕駛人在高速時能輕鬆觀察重點放大的死角狀況，而在低速時能觀察較寬廣的死角範圍，提高使用上的便利性。

承前所述，本創作之攝影畫面顯像控制技術，主要除了能適用於大型車輛，適時因應車體50變化反應的死角狀況，亦能充分適用於中小型的車輛上，諸如前述實施例，在前進行駛時，能根據高速或低速自動調整顯像範圍的縮放(即水平方向攝影畫面顯像的範圍大小)，以便駕駛人行車時能更輕鬆觀察；而實務上，另可有更多的控制機制，又如第9a~10b圖所示，係本創作第四實施例的應用型態，係應用於小型車輛的車體50結構中，廣角攝影裝置10係安裝在車體50旁側的後照鏡處，用以朝後方拍攝自車身至外側含水平及垂直方向的廣域範圍的廣角攝影區域G(前第三實施例係以水平方向為例，而此第四實施係以垂直方向為例)；如第9a及9b圖所示，在正常前進且具一定車速的狀態下(可假設為前述實施例的低速行駛狀態)，影像處理裝置20在接收了廣角攝影裝置10拍攝的廣角影像G0後，係能依需求或系統預設的條件，從廣角影像G0中選定局部的區域位置 (即鄰近車身且具適當高度的影像擷取區域H)為顯像範圍H1，並以此顯像範圍H1擷取廣角影像G0中相應位置的即時影像，以較佳的比例顯示於顯示裝置30的屏幕中，以供駕駛人觀察後側的行車情況；而當車體50在緩速狀態時(即更低的車速，如要停車時或倒車時)，為避免停車時與旁側低矮障礙物發生碰撞，如第10a及10b圖所示，本實施例的影像處理裝置20於車體50緩速時能接收由車速訊號產生的觸發訊號40，並根據此觸發訊號40調整廣角影像G0中的顯像範圍H2朝向下偏移(如第10b圖所示)，並擷取偏移後之顯像範圍H2中相應的即時影像，顯示於顯示裝置30中，使影像擷取區域H(如第10a圖所示)能形成俯視觀察車旁側下方的視角，藉以讓駕駛人停車時能判斷與旁側障礙物間的距離(例如與人行道、盆栽、水溝等低矮型態障礙物的距離)，防止側邊發生碰撞。

如上所述，本創作除了能根據使用的需求，擷取適合位置的即時影像作顯像範圍，以較佳的比例呈現於顯示裝置上，另外能根據交通工具行駛狀況產生的觸發訊號自動調整顯像範圍的區域位置，或是根據使用者操作所生成的觸發訊號自動作調整，達到依需求顯示最佳視覺死角區域的目的。

惟以上所述者，僅為本創作較佳之實施例說明，並非用以限制本創作的保護範圍，具體之保護範圍應以申請專利範圍為準，舉凡依本創作技術手段所作之簡單延伸變化或等效置換者，皆應落入本創作之專利範圍內。

Claims (9)

1. 一種攝影顯像控制系統，其係應用於一車體，用以主動監視該車體外的視覺死角，包括：一廣角攝影裝置，其係安裝於該車體，用以即時拍攝該交通工具外的廣角影像；一影像處理裝置，其係電訊連接該廣角攝影裝置，用以接收該廣角攝影裝置拍攝之廣角影像，並從該廣角影像中選定局部的區域位置為一顯像範圍，以該顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，提供至一顯示裝置作即時顯示；其中，當該影像處理裝置接收一觸發訊號時，係根據該觸發訊號調整該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置，並以調整後之顯像範圍擷取該廣角影像中相應位置的即時影像，供該顯示裝置作即時顯示。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該觸發訊號可以是左轉訊號、右轉訊號、倒車訊號、車速訊號、方向盤動作訊號或使用者操控訊號其中之一。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該調整後之顯像範圍的區域位置可以是調整前區域位置的偏移、擴大或縮小。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該廣角攝影裝置係安裝於該交通工具旁側或後側之位置，用以拍攝該交通工具外旁側或後側的視覺死角區域。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該影像處理裝置係能將該廣角影像或該顯像範圍擷取之影像經曲面修正成平面影像。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該廣角攝影裝置係安裝於該交通工具旁側，而該影像處理裝置接收之該處發訊號係該交通工具轉向時之左轉訊號、右轉訊號或方向盤動作訊號，且該影像處理裝置係根據該觸發訊號向左或向右偏移該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該廣角攝影裝置係安裝於該交通工具旁側，而該影像處理裝置接收之該處發訊號係該交通工具轉向時之左轉訊號、右轉訊號或方向盤動作訊號，且該影像處理裝置係根據該觸發訊號擴大或縮小該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該廣角攝影裝置係安裝於該交通工具後方，而該影像處理裝置接收之該處發訊號係該交通工具倒車時之倒車訊號，且該影像處理裝置係根據該觸發訊號向下偏移該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之攝影顯像控制系統，其中該廣角攝影裝置係安裝於該交通工具旁側，而該影像處理裝置接收之該處發訊號係該交通工具行駛時的速度訊號，且該影像處理裝置係根據該觸發訊號擴大或縮小該顯像範圍於該廣角影像中的區域位置。