基于场景的360°全景系统设计及应用

王敏　杨汉飞　彭杨

摘 要：360°全景环视系统主要利用安装在整车前、后、左、右的4个鱼眼摄像头进行图像拼接，通过鸟瞰图的模式给驾驶员展示真实车辆周围景象的系统，具有视角宽、图像真实等特点。该功能近几年被广泛应用于车载主动辅助驾驶安全领域。论文对360°全景技术进行概述，并在此基础上结合用户的实际应用场景进行软件逻辑的优化设计，是一种可借鉴的产品设计方案。

关键词：鱼眼镜头;场景;360°全景

1 引言

随着汽车保有量的逐渐提升，国产消费及体验升级，泊车和行车安全问题越来越受到用户关注。但现有汽车通过车内后视镜和左右外后视镜进行泊车和行车过程中存在很多盲区，经常导致事故发生[1]。360°全景环视系统实现360°无死角，使泊车和行车过程更加安全。

汽车周围盲区见图1所示。

2 360全景的系统概述

360°全景环视系统主要由前、左、右、后摄像头以及360环视控制器这5个零件组成。前摄像头安装在前格栅区域，左、右摄像头分别安装在左、右后视镜上，后摄像头安装在后蒙皮或者尾门拉手上。全景系统采用鱼眼摄像头采集到的图像经过算法进行图像合成和图像修正，通过鸟瞰图可以真实实现360°无死角，直观呈现出车辆所处周围的情况[2]。360全景环视系统应用，大大拓展了驾驶员对周围环境的感知能力，使驾驶员在车辆起步，行车转弯，泊车入位，等规避障碍的时候从容不迫，轻松自如，可有效减少刮蹭、碰撞等事故的发生，如图2所示。

3 360全景的系统硬件架构

根據360全景的系统搭建的硬件结构，CAN信号通过CAN收发器传给处理器，4个摄像头的图像通过LVDS传输通过解码芯片输入SOC，SOC将图像进行去畸变、拼接、白平衡、色差均衡等处理后将图像输出到车机显示屏进行输出显示，具体见图3。

4 基于场景的逻辑设计

基于用户使用场景的逻辑设计，让360全景更加智能，体验更加便捷舒适，同时不失趣味性。

360全景逻辑设计需要的整车CAN信号和作用统计如表1：

4.1 启动场景

车辆启动，用户出库或者出车位的场景时，驾驶员挂D档后，弹出360全景影像，无需用户手动激活，方便用户出库，如图4。

4.2 转弯场景

（1）在车辆转弯行驶时，驾驶员放向盘角度大于60°，弹出360全景影像，结合转弯场景，方便用户使用，减少因为盲区造成的隐患。

（2）利用鱼眼摄像头的优势，在方向盘转动的时候，设置图像跟随方向盘转角而变动，实现图像随动，保证驾驶员驾驶无盲区。

（3）增加车轮辅助线，用户可以知道车辆行驶过程中轮胎可能会压到的东西，用户可以及时进行避让。

4.3 趣味场景

增加车模颜色设置，全景的画面更具趣味性。增加触摸切换，用户点击车辆四周即可实现图像切换（图5）。

4.4 智能场景

在行车或者泊车情况下，雷达探测到障碍物报警时，用户希望观察周围的障碍物，针对这种情况通过车身雷达与摄像头的融合实现，如果雷达探测到障碍物，自动弹出360，让驾驶更安全可靠。雷达报警消失后，360全景3s后退出。

4.5 寻车场景

用户停车后经常会忘记车辆所在位置，通过360全景拍摄照片的方式，上传到TBOX，用户开启远程寻车时候，手机端APP显示360的拍照照片，方便用户寻车，具体见图6。

5 360全景的软件系统架构

如图7所示，微处理器根据CAN信号进行处理和逻辑判断，控制车机的显示情况。

6 总结

基于应用场景的产品开发是产品开发作用的体现，本文对360全景的系统架构进行简单阐述，对基于场景的逻辑设计进行详细说明，体现智能化，人性化，场景化的设计思路，在汽车上可以推广这类设计思路。

参考文献：

[1]李玉玉.360 全景技术让行车更安全[J].新技术应用与实践 ，1673-1069（2018）-06-0187-02.

[2]郑忠慧.车载全景视觉系统的研究与实现[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017.