本發(fā)明涉及智能駕駛領(lǐng)域，具體涉及一種基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：

車輛換道時，駕駛?cè)瞬粌H要時刻關(guān)注前方路況，還要時刻通過反光鏡觀察車輛后方路況。這就增加了車輛操作的難度同時駕駛?cè)穗y以對后方車輛給以足夠的注意力。而且駕駛?cè)藫Q道時主要通過反光鏡觀察后方車輛的運動狀況，這就難以對后方車輛的運動狀態(tài)有一個準(zhǔn)確的判斷。

能否對自車前后車輛駕駛?cè)瞬僮饕鈭D進(jìn)行準(zhǔn)確判斷對于交通安全和智能駕駛十分重要。如果能夠通過裸眼3d技術(shù)將車輛后方的路況顯示在中控臺上，就能方便駕駛員對后方情況的了解，從而幫助駕駛員進(jìn)行換道條件的判斷。另外，如果能夠通過某種方法對自車駕駛員的換道意圖進(jìn)行判斷，并通過電路控制對轉(zhuǎn)向燈的開閉進(jìn)行控制，則能減少駕駛員的操作，讓汽車駕駛更加安全智能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置及其工作方法，能夠?qū)④囕v四周的視頻合并成立體影像，提高駕駛的安全性。

為了達(dá)到上述目的，一種基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置，包括設(shè)置在汽車后部兩側(cè)和中部的左攝像頭、右攝像頭和中攝像頭，以及設(shè)置在汽車前部的前攝像頭，左攝像頭、右攝像頭、中攝像頭和前攝像頭均連接圖像處理芯片，圖像處理芯片連接中央處理芯片，中央處理芯片連接電磁開關(guān)和三個投影裝置，電磁開關(guān)連接轉(zhuǎn)向燈，汽車駕駛艙內(nèi)設(shè)置3d立體顯示板，兩個投影裝置分別設(shè)置在駕駛員頭枕上方的兩側(cè)，投影至3d立體顯示板的正面，另一個投影裝置設(shè)置在3d立體顯示板的后方，投影至3d立體顯示板的背面，中央處理器連接車速傳感器；

所述圖像處理芯片用于采集左攝像頭、右攝像頭、中攝像頭和前攝像頭的圖像，將左攝像頭和右攝像頭的圖像進(jìn)行垂直處理，以線條交錯間隔方式隔開，分別保存為左處理視頻和右處理視頻；將中攝像頭和前攝像頭的圖像進(jìn)行處理，將左處理視頻、右處理視頻、處理后的中攝像頭圖像和處理后的前攝像頭圖像發(fā)送至中央處理芯片中；

所述中央處理芯片用于將左處理視頻和右處理視頻合并后發(fā)送至駕駛員頭枕上方的投影裝置上，處理后的中攝像頭圖像發(fā)送至3d立體顯示板后方的投影裝置上；識別處理后的前攝像頭圖像中的車道線信息，并根據(jù)車輛速度以及車輛與車道線的距離控制電磁開關(guān)帶動轉(zhuǎn)向燈的開。

所述3d立體顯示板設(shè)置在能夠調(diào)節(jié)角度的小屏幕上，小屏幕固定在汽車的中控臺上方。

所述3d立體顯示板的正面通過透明線條和不透明線條互相交錯排列組成，透明線條和不透明線條是垂直貫穿3d立體顯示板的頂和底，透明線條的寬與照射該條線上的寬度相同，3d立體顯示板的背面為半透明的材料，配合半透明狹縫線條板或柱鏡光柵板。

所述兩個投影裝置相距65mm。

所述左攝像頭和右攝像頭相距65mm。

所述前攝像頭設(shè)置在汽車前部的中間。

一種基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置的工作方法，包括以下步驟：

步驟一，左攝像頭、右攝像頭和前攝像頭對路況進(jìn)行拍攝，并發(fā)送至圖像處理芯片中；

步驟二，圖像處理芯片生成左處理視頻、右處理視頻和處理后的前攝像頭圖像，并發(fā)送至中央處理芯片中；

步驟三，中央處理芯片將左處理視頻、右處理視頻合成后發(fā)送至兩個駕駛員頭枕上方的投影裝置中，將中攝像頭的圖像發(fā)送至3d立體顯示板后方的投影裝置中，投影裝置將圖像投影至3d立體顯示板上；

中央處理器在處理后的前攝像頭圖像中識別出車道線，并根據(jù)汽車的車輛速度以及車輛與車道線的距離控制電磁開關(guān)帶動轉(zhuǎn)向燈的開閉。

所述步驟三中，中央處理芯片從圖像處理芯片傳送來的圖像中識別車道線，獲取車輛坐標(biāo)系x軸方向上車輛與車道線的距離s、車道線與車載前置攝像頭成像中軸線的夾角θ、以及車輛與車道線最近橫向距離d_r，車輛坐標(biāo)系的x軸平行于地面沿車輛中軸線指向前方，車載前置攝像頭的光軸方向與車輛坐標(biāo)系x軸方向重合；從車速儀表盤的can總線中提取車輛速度v，并設(shè)置車輛在車輛坐標(biāo)系x軸方向的速度vx＝v；確定車輛越過車道線的時間當(dāng)t小于所設(shè)定的臨界閾值時，自動開啟相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈從而提醒后車。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過安裝在汽車后部的左右兩個的攝像頭，對汽車后方的路況進(jìn)行拍攝，得到相互獨立的兩個視頻，分別為左視頻和右視頻。將這兩個攝像頭拍到的左右視頻進(jìn)行垂直處理，并以線條交錯間隔方式隔開，分別保存為左處理視頻和右處理視頻。分別把左右處理視頻放到兩個播放器進(jìn)行播放，左邊播放器播放左邊拍攝的左處理影像，右邊播放器播放右邊拍攝的影像，經(jīng)過軟件處理使左處理視頻以線條交錯間隔方式播放到屏幕上，同樣經(jīng)過軟件處理使右處理視頻以線條交錯間隔方式，播放到相應(yīng)的立體顯示板的透明線條上，從而應(yīng)射到銀幕上，兩個畫面在銀幕上線條不能重疊，是垂直交錯的，并且觀看者通過透明線條。另外，安裝在投影屏幕后方的播放器用來播放左處理視頻和右處理視頻的合并視頻。這樣駕駛員就能看到車輛后方路況的3d視頻了，從而幫助駕駛員進(jìn)行換道判斷。通過安裝在車輛前保險杠中央的前攝像頭實時采集車輛前方圖像，識別車道后計算得出車輛越過車道線的時間t，若小于臨界閾值，則通過電磁開關(guān)開啟相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈。由于存在駕駛員在換道的過程中會中途放棄的情況，所以對于車輛越過車道線的時間的計算是實時的，若在開啟轉(zhuǎn)向燈后的某一刻車輛越過車道線的時間大于臨界閾值，則認(rèn)為駕駛員放棄換道，并關(guān)閉相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的信號輸入輸出示意圖；

圖2為眼睛、柱鏡光柵板、屏幕之間關(guān)系示意圖；

圖3為眼睛、3d立體顯示板、屏幕之間關(guān)系示意圖；

圖4和為觀眾觀看的示意圖；

圖5為3d立體顯示板背面的投影裝置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

參照圖1，一種基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置，包括設(shè)置在汽車后部兩側(cè)和中部的左攝像頭、右攝像頭和中攝像頭，以及設(shè)置在汽車前部的前攝像頭，左攝像頭、右攝像頭、中攝像頭和前攝像頭均連接圖像處理芯片，圖像處理芯片連接中央處理芯片，中央處理芯片連接電磁開關(guān)和三個投影裝置，電磁開關(guān)連接轉(zhuǎn)向燈，汽車駕駛艙內(nèi)設(shè)置3d立體顯示板，兩個投影裝置相隔65mm分別設(shè)置在駕駛員頭枕上方，投影至3d立體顯示板的正面，另一個投影裝置設(shè)置在3d立體顯示板的后方，投影至3d立體顯示板的背面，中央處理器連接車速傳感器；

圖像處理芯片用于采集左攝像頭、右攝像頭、中攝像頭和前攝像頭的圖像，將左攝像頭和右攝像頭的圖像進(jìn)行垂直處理，以線條交錯間隔方式隔開，分別保存為左處理視頻和右處理視頻；將中攝像頭和前攝像頭的圖像進(jìn)行處理，將左處理視頻、右處理視頻、處理后的中攝像頭圖像和處理后的前攝像頭圖像發(fā)送至中央處理芯片中；

中央處理芯片用于將左處理視頻和右處理視頻合并后發(fā)送至駕駛員頭枕上方的投影裝置上，處理后的中攝像頭圖像發(fā)送至3d立體顯示板后方的投影裝置上；識別處理后的前攝像頭圖像中的車道線信息，并根據(jù)車輛速度以及車輛與車道線的距離控制電磁開關(guān)帶動轉(zhuǎn)向燈的開。

3d立體顯示板設(shè)置在能夠調(diào)節(jié)角度的小屏幕上，小屏幕固定在汽車的中控臺上方。

3d立體顯示板的正面通過透明線條和不透明線條互相交錯排列組成，透明線條和不透明線條是垂直貫穿3d立體顯示板的頂和底，透明線條的寬與照射該條線上的寬度相同，3d立體顯示板的背面為半透明的材料，配合半透明狹縫線條板或柱鏡光柵板。安裝在車輛前方保險杠的車載前置攝像頭實時采集車輛前方圖像，并將采集的圖像傳送給圖像處理芯片；圖像處理芯片對圖像進(jìn)行處理，中央處理芯片再從圖像處理芯片傳送來的圖像中識別車道線，獲取車輛坐標(biāo)系x軸方向上車輛與車道線的距離s、車道線與車載前置攝像頭成像中軸線的夾角θ、以及車輛與車道線最近橫向距離d_r，車輛坐標(biāo)系的x軸平行于地面沿車輛中軸線指向前方，車載前置攝像頭的光軸方向與車輛坐標(biāo)系x軸方向重合；從車速儀表盤的can總線中提取車輛速度v，并設(shè)置車輛在車輛坐標(biāo)系x軸方向的速度vx＝v；確定車輛越過車道線的時間當(dāng)t小于所設(shè)定的臨界閾值時，自動開啟相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈從而提醒后車。其中，對于車輛越過車道線的時間是實時監(jiān)測的，所以當(dāng)駕駛員在換道的過程中想要停止換道時，并使換道時間t在某一刻大于所設(shè)定的臨界閾值時，此時又關(guān)閉相應(yīng)轉(zhuǎn)向燈。參照圖2、3、4、5，安裝在汽車后部相距65mm的左右兩個的攝像頭，對汽車后方的路況進(jìn)行拍攝，得到相互獨立的兩個視頻，分別為左視頻和右視頻。然后將這兩個攝像頭拍到的左右視頻進(jìn)行垂直處理，并以線條交錯間隔方式隔開，分別保存為左處理視頻和右處理視頻。然后將安裝在汽車中控臺上方的小屏幕調(diào)整角度方便駕駛員查看，并在屏幕前設(shè)置3d立體顯示板，該3d立體顯示板是由透明線條和不透明線條互相交錯排列組成，透明線條和不透明線條是垂直貫穿3d立體顯示板的頂和底，其透明線條的寬與照射該條線上的寬度相同。將左處理視頻和右處理視頻播放，左邊播放機以垂直線條間隔一條線，播放立體影像中的左畫面，右邊播放機以垂直線條間隔一條線，播放立體影像中的右畫面，播放畫面必須跟半透明狹縫線條板的大小吻合，透光軸方向相互垂直。因為人兩眼之間的距離大約為65mm，這樣的設(shè)計就能讓左眼看到左眼影像，右眼看到右眼影像，并有65mm的視差，從而使人的大腦產(chǎn)生立體視覺。

本發(fā)明的工作方法結(jié)合上述基于裸眼3d技術(shù)的換道輔助裝置為基礎(chǔ)，具體步驟如下：

(1)、采集視頻信息：

安裝在汽車后部相距65mm的左右兩個的攝像頭，對汽車后方的路況進(jìn)行拍攝，得到相互獨立的兩個視頻，分別為左視頻和右視頻。

(2)、視頻處理：

將這兩個攝像頭拍到的左右視頻進(jìn)行垂直處理，并以線條交錯間隔方式隔開，分別保存為左處理視頻和右處理視頻。

(3)、視頻播放：

分別把左右處理視頻放到兩個播放器進(jìn)行播放，左邊播放器播放左邊拍攝的左處理影像，右邊播放器播放右邊拍攝的影像，經(jīng)過軟件處理使左處理視頻以線條交錯間隔方式播放到屏幕上，同樣經(jīng)過軟件處理使右處理視頻以線條交錯間隔方式，播放到相應(yīng)的立體顯示板的透明線條上，從而應(yīng)射到銀幕上，兩個畫面在銀幕上線條不能重疊，是垂直交錯的，并且觀看者通過透明線條。因為3d立體顯示板，使人左眼看的事物和右眼看到的事物進(jìn)行分開，大腦里進(jìn)行了重新組合；還原人們看事物的真實影像。

(4)、轉(zhuǎn)向燈控制：

車載前置攝像頭實時采集車輛前方圖像，并將采集的圖像傳送給圖像處理芯片。圖像處理芯片對圖像進(jìn)行處理，在圖像中選取有效區(qū)域，中央處理芯片從圖像處理芯片傳送來的圖像中識別車道線，獲取車輛坐標(biāo)系x軸方向上車輛與車道線的距離s、車道線與車載前置攝像頭成像中軸線的夾角θ、以及車輛與車道線最近橫向距離d_r，車輛坐標(biāo)系的x軸平行于地面沿車輛中軸線指向前方，車載前置攝像頭的光軸方向與車輛坐標(biāo)系x軸方向重合；從車速儀表盤的can總線中提取車輛速度v，并設(shè)置車輛在車輛坐標(biāo)系x軸方向的速度vx＝v；確定車輛越過車道線的時間當(dāng)t小于所設(shè)定的臨界閾值時，開啟轉(zhuǎn)向燈電磁開關(guān)，開啟相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈。

(5)、轉(zhuǎn)向燈智能控制：

由于存在駕駛員在換道的過程中會中途放棄的情況，所以對于轉(zhuǎn)向燈的控制是實時的。即在系統(tǒng)自動開啟轉(zhuǎn)向燈后，當(dāng)監(jiān)測到車輛越過車道線的時間t大于所設(shè)定的臨界閾值時，關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈電磁開關(guān)，關(guān)閉相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈。