具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统技术方案

本发明专利技术的具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统包括：图像传感器，安装于被监控物体上，用于获取所述被监控物体周边环境的图像信息；场景决策单元，根据所述被监控物体的运动信息或/和操作者操作意图信息，生成场景配置参数；标定单元，用于对所述图像传感器进行标定，生成所述图像传感器的标定参数；图像处理单元，分别与所述图像传感器、场景决策单元和标定单元连接，接收所述图像传感器传输的图像信息，对所述图像传感器传输的图像信息进行处理；输出单元，与所述图像处理单元连接。本发明专利技术的具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统能够根据监控物体运动趋势提供自适应的场景变化以及对图像进行增强处理，以提供更有效的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动机械系统中使用的具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统。
技术介绍
在各种移动机械操作领域，如机动车辆行驶、船舶进港，吊塔等装载机械抓取、移动或放置货物，特别是当移动物体的许可移动范围比较狭小时，需要操作人员非常仔细考虑移动时的周边环境，以防止物体移动时出现碰触、碰撞和摩擦的现象。一个常见的例子是，汽车驾驶员尤其是大型车辆的驾驶员，由于车体的遮蔽会出现一系列盲区，例如后视镜和观后镜的观察角度的不足而存在观察盲区。由于此类盲区的存在，对驾驶员的车体空间感提出较高要求，尤其是当驾驶车辆通过狭窄区域以及停车、倒车时，驾驶人员很容易因为视觉盲区的存在和行进时由于观察不全面造成剐蹭，碰撞而产生危险。常用的解决方式是超声倒车雷达和倒车摄像头，倒车雷达可以较好对盲区的障碍物进行距离检测，并将障碍物的检测结果通过声音和图形的方式进行提示，这样可以对驾驶员进行有限的提示。但是超声雷达存在一个不直观明显的问题，同时由于测距探头的个数有限，因此无法做到全方位各个角度都进行可靠检测。另外，由于测距存在一定的精度误差，此类测距方法无法提供准确可靠的测距。另外一个解决方案是倒车摄像头，此方法通过在车尾安装一个广角摄像头完成对后视图像的摄取和显示，同时该方法配合测距雷达等可以完成对后面图像的采集和显示。 但是该方法存在一个明显的弊端该方法仅仅对车辆后面图像实时采集和显示，他无法对全景图像进行，因此当车辆处于非倒车状态时该方法失效。随着图像处理技术的发展，目前出现了一种全景的倒车系统，该系统通过把多个摄像头的图像经过畸变校准以后进行拼接，并显示给驾驶员，以有利于驾驶人员对周边环境进行测评。此方法十分有效的解决了汽车周边视野的问题，如中国专利200710106237. 8 披露的技术方案。但是上述专利披露的技术方案也存在一些待提高的地方技术方案仅采用3路图像采集，对体积过大的车辆或者挂车进行图像合成时，会导致对图像传感器的光学组件的视野和分辨率要求提高，同时该专利没有谈到图像的畸变矫正，当采用广角摄像头时，不进行矫正的畸变图像将使观察者观察得到的空间关系变差；同时上述专利也无法有针对性地对行驶方向和速度以及驾驶员转向趋势进行突出显示，在雾天雨天或者照明条件比较差时也没对图像进行增强的功能，以使操作人员自适应的获得清晰有效的图像。
技术实现思路
本专利技术的目的是对上述现有技术的缺陷进行改进，提供一种具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，以提供全方周边图像信息，该系统能够根据监控物体运动趋势提供自适应的场景变化以及对图像进行增强处理，以提供更有效的信息。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，包括如下单元图像传感器，安装于被监控物体上，用于获取所述被监控物体周边环境的图像信息，且任意相邻两个所述图像传感器存在互相重叠的视野区域，其中，所述被监控物体是指需要本系统进行周围环境监控的设备；场景决策单元，根据所述被监控物体的运动信息或/和操作者操作意图信息，生成场景配置参数；标定单元，用于对所述图像传感器进行标定，生成所述图像传感器的标定参数；图像处理单元，分别与所述图像传感器、场景决策单元和标定单元连接，接收所述图像传感器传输的图像信息，并根据所述场景决策单元传输来的场景配置参数以及所述标定单元传输来的所述图像传感器的标定参数， 对所述图像传感器传输的图像信息进行处理；输出单元，与所述图像处理单元连接，用于输出所述图像处理单元传输来的图像信号。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述被监控物体的运动信息或/和操作者操作意图信息包括速度信号、档位信号、转向趋势信号、加速度信号和转向灯信号。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述场景配置参数包括最佳场景视点和图像比例。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述场景决策单元采用自适应方式进行最佳场景视点的选取，根据运动趋势方向以确定视点方向，根据运动速度以确定视点的距离，由视点方向和视点距离构成自适应的视角。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述场景决策单元预先设定好若干个固定位置作为最佳场景视点，再根据被监控物体的运动方向和转向趋势， 选择其中某个最佳场景视点。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像此例为一定值或者一个与距离有关的函数。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像处理单元包括图像采集单元，与所述图像传感器连接，采集所述图像传感器获取的被监控物体周边环境的图像信息；图像畸变矫正单元，与所述图像采集单元和所述标定单元连接，根据所述标定单元传输来的所述图像传感器的标定参数，对所述图像传感器传输来的图像信息进行畸变矫正；图像防抖和图像增强单元，与所述图像畸变矫正单元连接，采用电子防抖和图像增强算法对所述图像畸变矫正单元传输来的图像信息进行处理，以提高图像合成质量；视角变换单元，分别与所述图像防抖和图像增强单元、所述场景决策单元和所述标定单元连接， 根据所述场景决策单元传输来的场景配置参数和所述标定单元传输来的所述图像传感器的标定参数，对所述图像防抖和图像增强单元传输来的图形信息进行处理，以形成特定视角的图像信息；图像融合单元，与所述视角变换单元连接，对各个所述图像传感器获取的图像以及汽车的图像进行融合，形成汽车与周边环境的合成图像。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像防抖和图像增强单元包括图像防抖模块和图像增强模块；所述图像防抖模块与所述图像畸变矫正单元连接，采用电子防抖算法消除帧间图像模糊；所述图像增强模块与所述图像防抖模块连接，采用图像增强算法提高图像质量。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像防抖模块包括运动检测模块、运动估计模块和运动补偿模块；所述运动检测模块与所述所述图像畸变矫正单元连接，采用运动检测算法获取图像在不同帧之间发生的位置移动；所述运动估计模块与所述运动检测模块连接，对有效运动进行估计；所述运动补偿模块与所述运动估计模块连接，根据所述运动估计模块的计算结果，对原始的图像进行补偿，以得到消除随机抖动以后的图像。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像增强模块包括图像亮度调整模块、图像对比度增强模块和图像勾勒模块；所述图像亮度调整模块与所述运动补偿模块连接，用于矫正由于各个所述图像传感器的镜头的感光特征不一致而导致的图像亮度差异；所述图像对此度增强模块与所述图像亮度调整模块连接，用于对获得的图像进行对比度增强；所述图像勾勒模块与所述图像对比度增强模块连接，用于对图像边缘进行勾勒和对障碍物进行突出及勾画，以使图像具有更强的可辨识性。上述具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其中，所述图像传感器的标定参数包括所述图像传感器的镜头光学参数和所述图像传感器的畸变参数，以及所述图像传感器的姿态和位置参数。本专利技术具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统在被监控物体上安装多个图像传感器，任意相邻两个图像传感器存在互相重叠的视野区域，以保证全方位获取被监控物体周边环境的图像信息，不存在视野盲区，图像处理单元根据场景决策单元和标定单元传输的参数对各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有图像增强功能的自适应场景图像辅助系统，其特征在于，包括：图像传感器，安装于被监控物体上，用于获取所述被监控物体周边环境的图像信息，且任意相邻两个所述图像传感器存在互相重叠的视野区域，其中，所述被监控物体是指需要本系统进行周围环境监控的设备；场景决策单元，根据所述被监控物体的运动信息或／和操作者操作意图信息，生成场景配置参数；标定单元，用于对所述图像传感器进行标定，生成所述图像传感器的标定参数；图像处理单元，分别与所述图像传感器、场景决策单元和标定单元连接，接收所述图像传感器传输的图像信息，并根据所述场景决策单元传输来的场景配置参数以及所述标定单元传输来的所述图像传感器的标定参数，对所述图像传感器传输的图像信息进行处理；输出单元，与所述图像处理单元连接，用于输出所述图像处理单元传输来的图像信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王炳立，
申请(专利权)人：王炳立，
类型：发明
国别省市：31