一種動態倒車軌跡線的實現方式

摘要：為了避免倒車過程中因視覺誤差引起的安全隱患問題，在倒車后視系統中出現了能體現倒車距離的倒車軌跡線，隨著倒車影音系統的升級，又出現了可隨車輪擺動而變動的動態倒車軌跡線。本文描述了能體現角度及距離的動態倒車軌跡線，并對動態軌跡線的硬件實現方式和軟件實現方式做了深入細致的分析。

關鍵詞：倒車軌跡線;動態倒車軌跡線;圖層;圖像傳感器

中圖分類號：U461.6 文獻標示碼：A

0引言

倒車軌跡線是車載攝像頭通過圖像標定，利用標定結果畫出的具有引導效果的虛擬線條，幫助駕駛員規劃倒車線路^[1]。本文主要闡述了動態倒車軌跡線的實現方法，傳感器自動從FLASH中調取相關輔助線圖片，并接收CAN總線上的倒擋信號和計算轉角信號，生成動態倒車軌跡線。動態倒車軌跡線與采集到的視頻一同顯示在車載導航屏。

1動態倒車軌跡線

動態倒車軌跡線是車載智能系統，根據倒車攝像頭所觀測到的車后實時視頻畫面，通過電腦所畫出的一條具有引導效果的虛擬線條道路。此線左右移動大小是依據方向盤轉動角度而定的，顯示于車載顯示器上，覆蓋于真實車后路面之上，幫助駕駛員規劃倒車線路（圖1）。

2硬件系統

動態倒車軌跡線硬件系統由：圖像采集模塊、控制模塊、電源模塊、控制邏輯模塊組成（圖2）。

2.1圖像采集模塊

車后狀態通過鏡頭（LENS）生成的光學圖像投射到圖像傳感器感光面上，經光電傳感器將圖像信號轉換為電信號，經A/D轉換后變為數字信號，數字信號被傳送到內部圖像信號處理器（ISP），在ISP中進行插值、gamma校正、自動白平衡、自動增益和自動曝光等處理后，輸出的信號經D/A轉換后，最終圖像傳感器（SENSOR）輸出視頻信號，并在車載導航屏上顯示。

2.2電源控制單元

電源控制單元是將車身電壓通過專用的降壓芯片，把電壓變換成圖像采集和控制單元使用的5V電壓。

2.3收發器控制單元

主機控制單元需要接收車輛的轉角信號，因此設計CAN收發接口電路。CAN收發電路是局域網協議控制器和物理總線之間的接口，它主要應用在汽車的高速信號傳遞上，為總線提供差分的發送功能和為控制器提供差分的接收功能。

2.4控制單元

控制單元采用單片機做主機，圖像傳感器做從機，利用內部的位圖疊加系統，實現了倒車過程中將實時的車輛尾部影像、障礙物的安全距離和倒車軌跡路徑等信息提供給駕駛員。軌跡線要靠單片機獲取的轉角信號信息控制從機，然后調取與之對應的圖片.通過“OVERLAY”功能^[2]，顯示在車載顯示屏上。

3動態倒車軌跡線軟件實現

動態軌跡線的軟件調用分OVERLAY圖層調用和車身CAN信息的處理。

3.1 OVERLAY圖層調用方式

CPU先將預存在FLASH中的原始圖像數據調取出來，存儲到內部5個緩存中的任意一個里，圖像數據的顯示是按層顯示的，有4個動態顯示層，能夠實現多達幅圖像的同時疊加。疊加的圖像大小為像素，因此可以通過調用不同圖層來實現動態場景。OVERLAY功能數據處理流程圖如圖3所示。

3.2動態軌跡線的生成

動態軌跡線功能主要用于實時顯示當前倒車狀態的運行軌跡，當駕駛員掛倒擋時，主機控制單元首先對系統進行初始化，再讀取CAN總線發送過來的轉角信號，判斷信號的方向和大小，將轉角信號按相應規范計算得出與該角度對應的、預存在FLASH中的圖片索引ID，再將指令傳送到圖像傳感器的圖像處理控制單元，其會自動將對應的圖片從FLASH中讀出，通過OVERLAY功能和視頻信號進行混合^[3]，輸出到導航屏上，其軟件流程圖如圖4所示。

4結束語

文章介紹了倒車影像系統中動態倒車軌跡線的實現方式，動態倒車軌跡線需要車輛提供角度信號，能動態反映倒車軌跡實時情況，圖像美觀，可靠性高。在倒車軌跡可視范圍內，駕駛者可以通過導航屏上顯示的倒車軌跡線上刻度，估算出汽車尾部距離障礙物的具體距離，駕駛者只要按照倒車導向線所畫定的倒車安全有效區域內駕駛，就能安全精準地進行倒車。

【參考文獻】

[1]陳爍華，馮桑.倒車輔助系統的技術發展[J].城市車輛，2009：36-38.

[2]李富紅，高清貝爾圖像實時采集系統[D].太原：太原理工大學，2009

[3]張永亮，智能可視倒車系統設計[D].武漢：武漢科技大學，2008.