一种车载摄像头与车灯的同步方法及FPGA芯片技术

本发明专利技术实施例公开了一种车载摄像头与车灯的同步方法及FPGA芯片，该方法包括：获取一个外部参考时钟信号；调整外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，该高频工作时钟信号的频率是外部参考时钟信号的频率的整数倍；根据高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，其中，帧同步信号之间、PWM信号之间、及帧同步信号与PWM信号之间始终同步且相位关系保持不变；能够实现摄像头的曝光时间与车灯的闪烁时间同步，避免摄像头画面出现明暗相间的波浪状纹理，以提高摄像头画面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种车载摄像头与车灯的同步方法及FPGA芯片
本专利技术涉及车辆
，具体涉及一种车载摄像头与车灯的同步方法及现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)芯片。
技术介绍
智能驾驶功能在汽车上的应用越来越广泛，摄像头作为智能驾驶感知层的重要组成部分，在环境细节感知方面有着不可替代的作用，比如在先进驾驶辅助系统(AdvancedDriverAssistanceSystem，ADAS)中能够利用摄像头采集的图像进行车道线识别，行人识别，3D物体检测等，在驾驶员监控系统(DriverMonitoringSystem，DMS)中可通过摄像头实时监测驾驶员头部、面部等表情及动作，在舱内监控系统中可以通过摄像头监测车内的情况。在夜间或者光线昏暗时车辆通常会采用发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)灯照明，但是LED灯发光通常采用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)闪烁形式。如果LED灯的闪烁时间与摄像头上图像传感器的曝光时间不同步，摄像头画面极大可能出现波浪状的明暗相间的纹理，导致摄像头拍摄的图像画面质量不稳定，影响ADAS系统、DMS系统及舱内监控系统等识别算法的准确度。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种车载摄像头与车灯的同步方法及装置，用于提高拍摄图像质量。本专利技术实施例第一方面公开了一种车载摄像头与车灯的同步方法，可包括：获取一个外部参考时钟信号；调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，所述高频工作时钟信号的频率是所述外部参考时钟信号的频率的整数倍；根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，其中，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间始终同步且相位关系保持不变。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间的频率为整数倍关系；其中，若所述摄像头的曝光模式为全局曝光模式，所述PWM信号的频率为所述帧同步信号的频率的整数倍；若所述摄像头的曝光模式为卷帘模式，所述PWM信号的频率为所述帧同步信号的频率的N倍，N为正整数且小于特定值。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，所述方法还包括：采集每颗摄像头的输出信号，所述输出信号包括闪光灯信号、或者场同步信号及行同步信号；所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，包括：根据所述高频工作时钟信号，生成提供给所述车辆上每颗摄像头的帧同步信号；根据所述高频工作时钟信号与所有所述输出信号，生成提供给所述车辆上每颗车灯的PWM信号。该实施方式适用于智能座舱应用场景，能够消除或者减弱车内氛围灯及阅读灯引起的摄像头画面闪烁，也能够避免不同位置的红外补光灯和摄像头相互干扰。例如，能避免DMS系统摄像头红外补光灯干扰舱内监控系统摄像头，还能够避免前排红外补光灯干扰后排监控摄像头，从而提高摄像头画面质量。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，所述方法还包括：获取外部环境的视频流对应的序列图像；根据所述序列图像分析波浪状纹理的前进速度；根据所述前进速度获得所述外围车辆车灯的闪烁频率；所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，包括：根据所述高频工作时钟信号与所述外围车辆车灯的闪烁频率，生成提供给所述车辆上每颗摄像头的帧同步信号，所述帧同步信号与所述外围车辆车灯闪烁同步；根据所述高频工作时钟信号及所述外围车辆车灯的闪烁频率，生成提供给所述车辆上每颗车灯的PWM信号，每一个所述PWM信号与所述外围车辆车灯的闪烁同步。该实施方式适用于舱外摄像头，可以消除本车辆车灯及外围车辆车灯闪烁在摄像头画面中造成的波浪状明暗交替纹理或者将动态前进的波浪状纹理变为静态纹理，还能通过提高车灯闪烁频率的方式，弱化静态纹理，提高摄像头画面质量。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之后，所述方法还包括：将所述帧同步信号通过解串器后经同轴线缆输出给对应摄像头。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号之前，所述方法还包括：对所述外部参考时钟信号进行缓冲处理；所述调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，包括：对缓冲后的外部参考时钟信号进行倍频处理，获得高频工作时钟信号。通过上述实施方式，能够稳定接收到的外部参考时钟信号，确保频率调整的准确性，以及保证内部所有时钟同源，从而减小驱动摄像头及车灯的各电路的时延。本专利技术实施例第二方面公开了一种FPGA芯片，可包括：输入模块，用于获取一个外部参考时钟信号；频率调整模块，用于调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，所述高频工作时钟信号的频率是所述外部参考时钟信号的频率的整数倍；信号处理模块，用于根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，其中，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间始终同步且相位关系保持不变。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述FPGA芯片还包括：采样模块，用于在所述信号处理模块根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，采集每颗摄像头的输出信号，所述输出信号包括闪光灯信号、或者场同步信号及行同步信号；所述信号处理模块用于根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号的方式具体为：根据所述高频工作时钟信号，生成提供给所述车辆上每颗摄像头的帧同步信号；以及，根据所述高频工作时钟信号与所有所述输出信号，生成提供给所述车辆上每颗车灯的PWM信号。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述FPGA芯片还包括：图像处理模块，用于在所述信号处理模块根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，获取外部环境的视频流对应的序列图像；以及，根据所述序列图像分析波浪状纹理的前进速度；以及，根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载摄像头与车灯的同步方法，其特征在于，包括：/n获取一个外部参考时钟信号；/n调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，所述高频工作时钟信号的频率是所述外部参考时钟信号的频率的整数倍；/n根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，其中，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间始终同步且相位关系保持不变。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载摄像头与车灯的同步方法，其特征在于，包括：
获取一个外部参考时钟信号；
调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，所述高频工作时钟信号的频率是所述外部参考时钟信号的频率的整数倍；
根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，其中，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间始终同步且相位关系保持不变。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧同步信号之间、所述PWM信号之间、及所述帧同步信号与所述PWM信号之间的频率为整数倍关系；
其中，若所述摄像头的曝光模式为全局曝光模式，所述PWM信号的频率为所述帧同步信号的频率的整数倍；若所述摄像头的曝光模式为卷帘模式，所述PWM信号的频率为所述帧同步信号的频率的N倍，N为正整数且小于特定值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，所述方法还包括：
采集每颗摄像头的输出信号，所述输出信号包括闪光灯信号、或者场同步信号及行同步信号；
所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，包括：
根据所述高频工作时钟信号，生成提供给所述车辆上每颗摄像头的帧同步信号；
根据所述高频工作时钟信号与所有所述输出信号，生成提供给所述车辆上每颗车灯的PWM信号。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之前，所述方法还包括：
获取外部环境的视频流对应的序列图像；
根据所述序列图像分析波浪状纹理的前进速度；
根据所述前进速度获得所述外围车辆车灯的闪烁频率；
所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号，包括：
根据所述高频工作时钟信号与所述外围车辆车灯的闪烁频率，生成提供给所述车辆上每颗摄像头的帧同步信号，所述帧同步信号与所述外围车辆车灯闪烁同步；
根据所述高频工作时钟信号及所述外围车辆车灯的闪烁频率，生成提供给所述车辆上每颗车灯的PWM信号，每一个所述PWM信号与所述外围车辆车灯的闪烁同步。


5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述高频工作时钟信号，生成提供给车辆上每颗摄像头的帧同步信号及每颗车灯的脉冲宽度调制PWM信号之后，所述方法还包括：
将所述帧同步信号通过解串器后经同轴线缆输出给对应摄像头。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号之前，所述方法还包括：
对所述外部参考时钟信号进行缓冲处理；
所述调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时钟信号，包括：
对缓冲后的外部参考时钟信号进行倍频处理，获得高频工作时钟信号。


7.一种FPGA芯片，其特征在于，包括：
输入模块，用于获取一个外部参考时钟信号；
频率调整模块，用于调整所述外部参考时钟信号的频率，获得高频工作时...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁爱民，
申请(专利权)人：上海欧菲智能车联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31