一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统(修改)

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倒车轨迹理论实现方法

倒车轨迹理论实现方法帅文王文梁关键字：倒车轨迹视角转换前言：倒车轨迹是近两年部分国产汽车导航设备上新出现的一个功能，其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离，以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线，减少驾驶人员特别是新手的误判断，对使用者是一个不错的实用功能。

倒车轨迹在智能倒车领域内属于辅助倒车系统中的一种，虽然其还无法达到智能化倒车，但是其实用性和辅助性上对汽车智能化单元技术方面是一个有效的补充。

本文将基于使用为目的，从经验角度并结合基本数学推导分析倒车轨迹的原理、实现过程并给出实际使用过程中需要的操作点。

由于本文非侧重于数学理论，对部分数学细节在不影响实际结论情况下不做深入探讨。

一倒车轨迹的基本原理从日常经验可知，以自行车为例，如果前轮有一定转角，在维持转角不变状态和无轴向移动前提下自行车走过的路径将会以某个圆点为中心旋转，同样的状态也会出现在汽车上。

其走过路径如图1。

图中假设车轮不会出现轴向移动，故如果保持车轮转角不变的情况下，每个车轮只能沿着垂直其车轴的方向行进，这里取前后轮的轴心作为轨迹跟踪点（实际过程中两个前轮轴心不会出现平行），则轨迹应该是以前后轮轴向线的焦点为圆心的圆。

图中φ为为前轮同水平方向的夹角，记前后轮轴距为L，后轮轴长为W，后轮距离车尾的距离为D，从几何关系可知，后轮轴心的运动轨迹可以描述为以半径Lcot(φ)的圆周运动。

两个后轮的轨迹分别为Lcot(φ)-W/2和Lcot(φ)+W/2的圆。

这里的推导过程采用经验法结合几何推算，完全从数学角度的推算过程请参考资料1。

图中的x方向和y方向不同于一般习惯主要是考虑后面的视角变换。

从等式可以看到，当φ接近0度时候行进轨迹近似直线，接近90度时半径呈缩小趋势，符合我们日常经验值。

二视角转换从倒车公式推导出的路线图为行进路线的俯视图，实际显示给操作者的路线应该是从车内观察点观察到的轨迹，驾驶人员看到的运动轨迹实际为以车尾摄像头为中心点坐标的图像描述（图一中车尾位置的原点）。

一种动态轨迹生成方法及系统、设备、存储介质[发明专利]

专利名称：一种动态轨迹生成方法及系统、设备、存储介质专利类型：发明专利
发明人：赖智平,邓颖,翁堃森,孙黎,代浩,闫茜,张帆
申请号：CN201811478886.5
申请日：20181205
公开号：CN109829355A
公开日：
20190531
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种动态轨迹生成方法及系统、设备、存储介质，本发明通过获取人脸图片与布控人脸图片的人脸相似度，并将人脸相似度大于预设人脸相似度的人脸图片入库到比中库，并将布控人脸图片的布控编码与上述人脸图片进行绑定；再获取新采集的人脸图片与比中库的人脸图片的第一人脸相似度，获取新采集的人脸图片与布控库的布控人脸图片的第二人脸相似度，当第一人脸相似度、第二人脸相似度均大于预设人脸相似度时，将新采集的人脸图片与相应的布控人脸图片的布控编码进行绑定并将其入库至比中库，最后基于相同的布控编码，根据比中库的人脸图片实时生成个体的动态轨迹，可以有效提高办案效率。

申请人：深圳市北斗智能科技有限公司
地址：518000 广东省深圳市前海深港合作区前湾一路1号A栋201室(入驻深圳市前海商务秘书有限公司)
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
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一种动态指示倒车轨迹的后视图像装置[实用新型专利]

专利名称：一种动态指示倒车轨迹的后视图像装置专利类型：实用新型专利
发明人：宋方博,周国茂,唐江
申请号：CN201120375421.4
申请日：20110928
公开号：CN202243186U
公开日：
20120530
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种动态指示倒车轨迹的后视图像装置，包括用于取得后视图像的摄像头以及显示所述摄像头取得的图像的显示屏，还包括用于取得当前汽车方向盘转动角度数值的数据取得单元，用于处理所述方向盘转角数值并依据处理结果取得对应的、表示汽车倒车轨迹的图片并将所述图片输送到所述显示屏显示的控制单元。

实施本实用新型的动态指示倒车轨迹的后视图像装置，具有以下有益效果：由于取得方向盘转动角度的数值，并取得与该转动数值对应的倒车轨迹图片叠加到摄像头取得的汽车后视图像上，因此可以动态地、实时地在摄像头取得的后视图像上标出汽车倒车的轨迹，便于驾驶者识别，避免碰撞的发生。

申请人：深圳市航盛电子股份有限公司
地址：518000 广东省深圳市宝安区福永街道和平居委福园一路航盛工业园
国籍：CN
代理机构：深圳市科吉华烽知识产权事务所
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一种倒车影像自动显示方法、装置、设备及存储介质

专利名称：一种倒车影像自动显示方法、装置、设备及存储介质
专利类型：发明专利
发明人：王正新,王小懿
申请号：CN202111324190.9
申请日：20211110
公开号：CN114056237A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种倒车影像自动显示方法、装置、设备及存储介质。

一种倒车影像自动显示方法包括：获取倒车检测信号，并根据倒车检测信号判断倒车状态；将倒车状态对应的提示信息通过蓝牙发送至移动终端；根据倒车状态启动/停止图像传感器，接收图像传感器产生的倒车数据；根据倒车状态将倒车数据发送至移动终端进行展示。

解决低端车型或老式车辆没有中控屏与行车记录仪装置，无法进行倒车影像显示，在倒车时存在安全隐患，而后期加装倒车显示的成本较高的问题，实现可以匹配移动终端进行倒车数据显示，实现低成本和实用性强的倒车影像自动显示，提高车辆安全性能的效果。

申请人：深圳市京华信息技术有限公司
地址：518000 广东省深圳市福田区华强北街道福强社区振中路168号京华4栋608
国籍：CN
代理机构：北京品源专利代理有限公司
代理人：潘登
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一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统(修改)

说明书摘要本发明公开了一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统，通过以下步骤实现倒车轨迹视像的生成：预存车辆倒车轨迹线图片；通过惯性传感器获取车辆的位置变化信息；调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片，并将所述轨迹线图片叠加于显示器显示的图像上。

检测车体的实时位置变化量是否大于预存与存储器内的车体相对位置变化参数，若是，说明车体有向某一个方向运动的趋势，切换车体运行轨迹线图片，并将此时的车体位置相对变化参数作为下一次车体运行轨迹变化的参考值，直至结束生成视像。

该一体化东台倒车轨迹视像生成方法及系统安装方便，不依赖车身自带的软件，适用于所有车型。

摘要附图S11、一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法，包括如下步骤：S1：预存车辆倒车轨迹线图片，其中，每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的位置变化信息为一定值；S2：获取车辆的位置变化信息，其中，所述位置变化信息来自于内置于一体化摄像头的惯性传感器；S3：调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片，并将其叠加于显示器显示的图像上，其中，所述显示器显示的图像为设置于车辆后方的摄像头采集的图像信息；S4：检测车辆的位置变化量是否大于预存与存储器内的预设参数，若是，说明车体有向某一个方向运动的趋势，切换车体运行轨迹线图片，并将此时的车体位置相对变化参数作为下一次车体运行轨迹变化的参考值，重复步骤S4，直至结束生成视像。

2、按照权利要求1所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括如下步骤：S201：采集车辆的三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息；S202：根据所述三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息通过算法计算出车辆的位置变化信息。

3、按照权利要求2所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法，其特征在于：所述步骤S201还包括对采集的车辆的三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息的滤波处理。

4、按照权利要求1所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法，其特征在于：所述车体相对位置变化参数可通过输入单元更新，且输入的值为其上的轨迹线的曲率最接近的两张预存的轨迹线图片对应的位置变化信息的整数倍。

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该一体化东台倒车轨迹视像生成方法及系统安装方便，不依赖车身自带的软件，适用于所有车型。

摘要附图预存车辆倒车轨迹线图片获取车辆的航向信息调取与所述航向信息对应的预存轨迹线图片，并将其叠加显示于显示器显示的图像上检测车辆的航向变化值是否大于航向变化预设值，若是，切换叠加于摄像头采集的图像信息上的预存轨迹线图片，并将此时的航向值作为下一次航向变化的比较值，直至结束生成视像S1 S2 S3 S41、一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法，包括如下步骤：S1：预存车辆倒车轨迹线图片，其中，每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的位置变化信息为一定值；S2：获取车辆的位置变化信息，其中，所述位置变化信息来自于内置于一体化摄像头的惯性传感器；S3：调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片，并将其叠加于显示器显示的图像上，其中，所述显示器显示的图像为设置于车辆后方的摄像头采集的图像信息；S4：检测车辆的位置变化量是否大于预存与存储器内的预设参数，若是，说明车体有向某一个方向运动的趋势，切换车体运行轨迹线图片，并将此时的车体位置相对变化参数作为下一次车体运行轨迹变化的参考值，重复步骤S4，直至结束生成视像。

5、按照权利要求1所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法，其特征在于：所述预存的车辆倒车轨迹线图片可通过串口更新。

6、一种一体化动态倒车轨迹视像生成系统，其特征在于，包括：用于获取车辆后方图像的摄像头（1），用于采集与车辆的位置变化信息相关数据的信息采集单元（2），用于存储车辆倒车轨迹线图片的第一存储单元（3），控制器（4），数据处理单元（5），用于实时显示所述摄像头（1）采集到的图像的显示器（6），用于存储当前显示图片对应的航向角信息的第二存储单元（7），用于检测航向角变化量的检测单元（8）及用于存储航向角差值预设值的第三存储单元（9），其中，所述存储器（4）中每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值为一定值，所述控制器（4）实时接收所述信息采集单元（2）采集的数据并将其发送至数据处理单元（5），所述数据处理单元（5）根据接收到的数据计算出当前的航向角信息并回传至所述控制器（4），所述控制器（4）根据获得的当前航向角信息从所述第一存储单元（3）提取与当前航向角对应的轨迹线图片，并将其发送至显示器（6），使其与摄像头（1）采集的图像叠加显示，同时，所述控制器（4）还将获得的当前航向角信息发送至第二存储单元（7）及检测单元（8），当所述检测单元（8）检测到从所述控制器（4）接收到的航向角信息与第二存储单元（7）存储的航向角信息的差值与所述第三存储单元（9）中预设的差值相等时，向所述控制器发送信号，所述控制器接收到该信号后，将当前的航向角信息存储到第二存储单元中（7），同时，从所述第一存储单元（3）中提取与当前航向角对应的轨迹线图片并使其显示于显示器（6）上。

7、按照权利要求6所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统，其特征在于：所述信息采集单元（2）包括三轴加速度计（21）、三轴陀螺仪（22）及三轴地磁传感器（23）。

8、按照权利要求6所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统，其特征在于：所述数据处理单元（5）包括滤波单元，用于对接收到的数据进行筛选。

9、按照权利要求6所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统，其特征在于：还包括与所述控制器（4）连接的输入单元（10），用于更新所述第三存储单元（9）中存储的航向角差值的预设值，其中，所述输入的预设值为所述存储器（4）中每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值的整数倍。

10、按照权利要求6所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统，其特征在于：还包括与所述控制器（4）连接的图片更新单元（11），用于更新所述第一存储单元（3）中存储的车辆倒车轨迹线图片。

一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统技术领域本发明涉及车辆倒车轨迹辅助领域，特别提供了一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统。

背景技术在现今的社会中，公民汽车保有量越来越多，由倒车引发的安全事故问题也在呈现递增趋势，倒车安全问题也越来越受到社会的关注。

倒车辅助系统，可以直观的将车后方的情况以视觉图像效果反馈给驾驶员，同时又能实时动态的显示倒车轨迹线，以辅助驾驶员安全倒车。

但在现有市场上的倒车停车辅助系统均是需要采用OBD 解码盒与摄像头共同相辅而实现的，使用时，OBD 解码盒需要与原车通讯来读取汽车方向盘转角信息，进而得到倒车轨迹，其存在的缺陷是需要改装原车的线路，由于原线路比较多且复杂，如果随意改装线路会让原车存在安全隐患；且需要专业人员来安装OBD解码盒，其安装难度较大且花费成本较高；另外，OBD 解码盒有一定的局限性，仅适于带有ESP /VSC系统的车型，其他车型无法使用OBD 系统的倒车停车辅助系统。

因此，如何研发一种可适合所有车型的倒车轨迹视像系统，成为人们亟待解决的问题。

发明内容鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统，以至少解决现有的倒车轨迹视像系统只能依赖于车身自带的软件，需要改装原车的线路，扩展性差等问题。

为解决上述问题，本发明一方面提供了一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法，包括如下步骤：S1：预存车辆倒车轨迹线图片，其中，每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值为一定值；S2：获取车辆的位置变化信息，其中，所述位置变化信息来自于设置于车身的惯性传感器；S3：调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片，并将其叠加于显示器显示的图像上，其中，所述显示器显示的图像为设置于车辆后方的摄像头采集的图像信息；S4：检测车辆的位置变化量是否大于位置变化量预设值，若是，切换叠加于摄像头采集的图像信息上的预存轨迹线图片，并将此时的位置变化数值作为下一次航向变化的比较值，重复步骤S4，直至结束生成视像。

其中，所述步骤S2具体包括如下步骤：S201：采集车辆的三轴加速度信息，三轴角速度信息及三轴地磁信息；S202：根据所述三轴加速度信息，三轴角速度信息及三轴地磁信息获取车辆的位置变化量信息。

其中，所述步骤S201还包括对采集的车辆的三轴加速度信息，三轴角速度信息及三轴地磁信息的滤波处理。

优选，所述航向变化预设值可通过输入单元更新，且输入的值为其上的轨迹线的曲率最接近的两张预存的轨迹线图片对应的航向变化值的整数倍。

进一步优选，所述预存的车辆倒车轨迹线图片可通过串口更新。

本发明另一方面提供了一种一体化动态倒车轨迹视像生成系统，包括：用于获取车辆后方图像的摄像头，用于采集与车辆的航向角相关数据的信息采集单元，用于存储车辆倒车轨迹线图片的第一存储单元，控制器，数据处理单元，用于实时显示所述摄像头采集到的图像的显示器，用于存储当前显示图片对应的航向角信息的第二存储单元，用于检测航向角变化量的检测单元及用于存储航向角差值预设值的第三存储单元，其中，所述存储器中每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值为一定值，所述控制器实时接收所述信息采集单元采集的数据并将其发送至数据处理单元，所述数据处理单元根据接收到的数据计算出当前的航向角信息并回传至所述控制器，所述控制器根据获得的当前航向角信息从所述第一存储单元提取与当前航向角对应的轨迹线图片，并将其发送至显示器，使其与摄像头采集的图像叠加显示，同时，所述控制器还将获得的当前航向角信息发送至第二存储单元及检测单元，当所述检测单元检测到从所述控制器接收到的航向角信息与第二存储单元存储的航向角信息的差值与所述第三存储单元中预设的差值相等时，向所述控制器发送信号，所述控制器接收到该信号后，将当前的航向角信息存储到第二存储单元中，同时，从所述第一存储单元中提取与当前航向角对应的轨迹线图片并使其显示于显示器上。

其中，所述信息采集单元包括三轴加速度计、三轴陀螺仪及三轴地磁传感器。

其中，所述数据处理单元包括滤波单元，用于对接收到的数据进行筛选。

优选，所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统还包括与所述控制器连接的输入单元，用于更新所述第三存储单元中存储的航向角差值的预设值，其中，所述输入的预设值为所述存储器中每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值的整数倍。

进一步优选，所述一体化动态倒车轨迹视像生成系统还包括与所述控制器连接的图片更新单元，用于更新所述第一存储单元中存储的车辆倒车轨迹线图片。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明高度集成化，不需要独立的OBD解码装置，不需要对原车的线路进行改装，故对汽车通讯电路无任何损失，可实现无损安装；2、本发明通过惯性传感器采集车辆的航向信息，实现了对行车状态的独立侦测，适用于所有车辆，可移植性强，便于推广普及；3、本发明通过检测航向角的变化值，实时更新显示的图片，倒车影像更直观，对司机进行实时引导；附图说明下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：图1为本发明一体化动态倒车轨迹视像生成方法流程图；图2为图1中步骤S2的流程图；图3为本发明一体化动态倒车轨迹视像生成系统示意图；图4为信息采集单元的示意图。

具体实施方式下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。

如图1所示，本发明提供了一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法包括如下步骤：S1：预存车辆倒车轨迹线图片，其中，每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的航向变化值为一定值；S2：获取车辆的航向信息，其中，所述航向信息来自于设置于车身的惯性传感器；S3：调取与所述航向信息对应的预存轨迹线图片，并将其叠加于显示器显示的图像上，其中，所述显示器显示的图像为设置于车辆后方的摄像头采集的图像信息；S4：检测车辆的航向变化值是否大于航向变化预设值，若是，切换叠加于摄像头采集的图像信息上的预存轨迹线图片，并将此时的航向值作为下一次航向变化的比较值，重复步骤S4，直至结束生成视像。