[0001] 本发明涉及车用电子后视镜技术领域，尤其涉及一种用于双曲率电子后视镜系统。

[0002] 汽车后视镜是保证行车安全的重要设备，传统后视镜的视界是指镜面所能够反映到的范围，现有物理后视镜一般为平面镜或单一曲率的凸面镜。由于行业规定，后视镜的安装位置不得超出汽车最外侧250毫米，所以目前各种车型上安装的后视镜都不同程度地存在盲区，视野宽度不足或影像失真的问题。驾驶员不能准确的判断障碍物的位置及车身与障碍物的距离，将严重影响行车安全。据统计，由于物理镜面后视镜盲区造成交通事故约占30％，城市交通事故的51%是因转弯盲区造成的，而由后视镜盲区造成高速变道事故发生率甚至高达70%。

[0003] 现有物理后视镜零部件厂商采用一个镜片不同曲率的方法来扩大视野和消除影像失真，靠近车身的镜片区曲率半径较小，主要用来观察车身侧面较远位置的情况，远离车身的镜片区曲率半径较大，用来扩大镜片反射范围，双曲率显示可以尽量减少后视镜的盲区。在实际应用中，物理后视镜常常因为风阻大、照射范围小、雨雪天气、黑夜无光而影响驾驶员观察路况。现有后视镜的缺陷在特殊车辆上表现更为明显，例如，对于牵引拖车的车辆，当车辆转弯时，拖车阻碍后视镜的视野，使驾驶员难以看到拖车如何移动，不得不依靠频繁转头观察左右后视镜，而这将进一步增加驾驶员的疲劳强度，引起眩晕感。对于车身比较高的商用车或SUV 车型，后视镜对后车窗以下部分完全看不到，在行驶过程中特别在倒车过程中也存在很大的安全隐患。

[0004] 当前随着摄像头技术的不断发展使得摄像头应用领域逐渐增多，物理后视镜逐步被电子后视镜系统取代。但由于车辆类型众多，行驶环境多变，电子后视镜系统也不能完全解决广角和远焦结合处顺滑流畅的技术问题。大多数厂家通常利用将摄像机采集的画面进行放大的技术来实现光学变焦的效果。然而这种技术手段仍无法在一个画面内实现不同视角区域的拼接同步无缝显示。此外，车辆行驶中因为摄像机安装位置已经固定，但需要看到显示器显示范围以外更广阔的视野，这时需要切换或移动显示画面，或者通过调整摄像头的位置将不可见区域变成可见区域来完成。

[0005] 为解决上述问题，现有技术通常采用视频拼接的方式在同一个显示屏上显示主视野与扩展视野两个画面。例如，在竖屏电子后视镜中将远焦画面与广角画面上下拼接在一起，实现整个车辆的垂直视角与水平视角的宽广。但这种情况需要驾驶员的视线在上下两个画面间游移，对商用车驾驶员而言存在较长时间的训练和适应过程，而且这种显示方式会造成驾驶员的两次确认，这会严重影响行车安全。因此，如何使电子后视镜系统做到类似物理后视镜的双曲率显示，兼顾远方视野不失真，又能观察更大的范围，同时还要解决广角和远焦结合处顺滑流畅的影像过度，是业界亟待解决的技术难题。

[0023] 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细、完整的说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。

[0024] 如图1所示，本发明的双曲率电子后视镜系统包括摄像头170、显示屏180和图像集成处理模块100，其中，所述图像集成处理模块100包括图像采集模块110、图像截取模块120、图像处理模块130、图像显示模块140和动态调整模块150，所述图像采集模块110、图像截取模块120、图像处理模块130、图像显示模块140依次连接，动态调整模块150分别与图像截取模块120、图像处理模块130、图像显示模块140连接。

[0025] 各模块功能作用如下：图像采集模块110，其基于电子后视镜摄像头拍摄的实时图像采集图像数据；
图像截取模块120，其基于图像采集模块110采集到的图像数据和实际车辆信号选取待显示图像数据；
图像处理模块130，其基于所截取的待显示图像数据，按照预定比例沿横向或径向将待显示图像切割为连续排列的若干数量的分图像；
图像显示模块140，其对从图像处理模块130接收到的图像数据进行修正处理，并按照预定程序在显示屏上以分屏方式显示相应的分图像；
动态调整模块150，其基于图像处理模块130的图像处理情况和实际车辆信号，动态调整图像显示模块140的分屏数量和分屏尺寸，并将每个分图像按照预定规则投射到相应的分屏区域上。

[0026] 为了保证电子后视镜系统工作安全可靠，可选择地，本发明图像集成处理模块还可以包括图像校验模块160，其基于从电子后视镜摄像头获取的原始数据和从图像显示模块140接收到的采样数据进行数据校验，并将该校验结果反馈给图像处理模块130进行控制调整。

[0027] 具体而言，图像采集模块110用于实时采集电子后视镜系统摄像头170拍摄的视频画面信号，所采集的画面区域定义为视频采集区域A。图像截取模块120用于在所述图像采集模块110采集的视频采集区域A范围内截取显示画面区域B，显示画面区域B是最终输出至图像显示模块140进行显示的画面范围。通常而言，电子后视镜系统的摄像头170拍摄的视频采集区域A的尺寸要大于或等于所述显示画面区域B，所述显示画面区域B可以在所述视频画面A的范围内上下左右移动，以满足车辆运行不同场景中的画面显示要求。如图2所示，所述显示画面区域B可以在视频采集区域A的范围内随车辆行驶状态和驾驶员视觉需求而调整变化。

[0028] 如图3所示，针对双曲率电子后视镜系统，当图像采集模块110采集视频采集区域A且图像截取模块120截取显示画面区域B后，图像处理模块130基于图像截取模块120所截取的显示画面区域B的图像区域范围，按照预定比例沿垂直纵向将待显示图像切割为连续平行排列的两部分图像，分别定义为第一图像V1（主视野图像）和第二图像V2（扩展视野图像），通常情况下，第一图像V1和第二图像V2的分割比例是1:1至3:2，从而实现了在图像数据层面构建两部分显示区域。通常，图像处理模块130对于第一图像V1和第二图像V2进行畸变校正处理，而对于第二图像V2，除了畸变校正处理之外，图像处理模块130还会根据动态调整模块150的控制指令对第二图像V2的进行横向压缩或拉伸，稍后具体说明。

[0029] 作为本发明的实施方式之一，动态调整模块150实时接收车辆传感器信号，按照预定程序监测到车辆处于均速范围的直线行驶状态时，控制电子后视镜处于双曲率固定显示的工作模式，此时，动态调整模块150根据图像处理模块130对显示画面区域B的切割处理情况，例如当图像处理模块130将显示画面区域B切割为2个子图像，第一图像V1和第二图像V2时，同样按照相同切割方式将图像显示模块140的分屏数量设定为2个，分别定义为第一分屏S1（主视野显示屏）和第二分屏S2（扩展视野显示屏），同时设定第一分屏S1尺寸与第二分屏S2尺寸的比例为2:1或3:1，且保持分屏尺寸比例固定不变，在第一分屏S1与第二分屏S2的显示区域之间有固定不动的视频分割线以区分不同曲率之间显示效果，方便驾驶员快速识别。

[0030] 在此基础上，将经图像处理模块130处理后的第一图像V1（主视野图像）投射到第一分屏S1（主视野显示屏）上，确保第一图像显示的主视野图像真实无畸变，即呈现主视野显示效果。将经图像处理模块130处理后的第二图像V2（扩展视野图像）投射到第二分屏S2（扩展视野显示屏）上，即呈现扩展视野显示效果，从而在整个显示屏上显示出左右拼接的双曲率效果。如前所述，图像处理模块130会根据动态调整模块150的控制指令对第二图像V2的进行横向压缩或拉伸。

[0031] 具体而言，其会根据动态调整模块150对图像显示模块140所控制确定的分屏数量和分屏尺寸情况来对第二图像V2进行图像处理，通常在双曲率固定显示的工作模式下，第二分屏S2的尺寸会小于第一分屏S1，此时，第二图像V2会被横向压缩，以在第二分屏S2的尺寸范围内显示第二图像V2的全部图像信息，在第二分屏S2内产生曲率较大的扩展显示效果。

[0032] 需要特别说明的是，电子后视镜可一直处于双曲率固定显示的工作模式，此时，可关闭相应工作模式控制调节，电子后视镜工作模式与车辆状态无关。此外，双曲率固定显示工作模式时的第一分屏和第二分屏的显示比例是固定的，也可定义为双曲率电子后视镜的标准工作状态。

[0033] 作为本发明的实施方式之一，动态调整模块150实时接收车辆传感器信号，按照预定程序监测到车辆处于直线行驶加速或减速或转向或变道或倒车状态时，控制电子后视镜处于双曲率随动显示的工作模式，此时，与前述双曲率固定显示工作模式不同之处在于，动态调整模块150基于车辆状况设定第一分屏S1尺寸与第一分屏S1尺寸的比例在2:1至5:1的范围动态变化，上述范围优选地为2:1至4:1。此时，两分屏尺寸比例并非固定不变，而是随着车辆状态变化所带来的驾驶员对电子后视镜主视野和扩展视野的需求变化，动态调整模块150动态调整图像显示模块140的第一分屏S1与第二分屏S2的尺寸比例。

[0034] 当车辆处于由低速到高速的加速状态时，由于路况相对单一、显示画面快速变化、速度过快导致驾驶员反应时间要求高等因素，此时驾驶员对主视野的需求相对较大，对扩展视野的需求相对较小，由此，基于车辆行驶速度变化，控制第一分屏S1尺寸逐步增大，相应地，第二分屏S2尺寸逐步减小，且第一分屏S1和第二分屏S2尺寸均在可控确定的范围内变化。为保证第一图像V1投射到第一分屏S1上的图像真实无畸变，可相应的调整增加第一图像V1范围，同时由于第二分屏S2尺寸减小，相应地控制提高第二图像V2横向压缩比例，从而保证主视野和扩展视野左右拼接的双曲率显示效果。

[0035] 在此过程中，随着第一分屏S1和第二分屏S2尺寸比例的动态调整，区分不同区域之间的视频分割线会随着车况变化在一定范围内平移摆动，方便驾驶员快速识别。

[0036] 相应地，当车辆处于由高速到低速的减速状态时，第一分屏S1和第二分屏S2尺寸比例会沿着相反的方式动态调整变化，即，控制第一分屏S1尺寸逐步减小，相应地，第二分屏S2尺寸逐步增大，具体方式在此不再赘述，具体的控制逻辑表参见图4所示。

[0037] 当车辆处于转弯或变道状态时，此时驾驶员对扩展视野的需求要求高，对后方或外侧路况的观察尤其重要，相应地，对主视野的需求相对变小，由此，基于车辆转弯或变道的转向程度，具体可通过车辆转向信号进行监测预判，控制第二分屏S2尺寸逐步增大，相应地，第一分屏S1尺寸逐步减小，且第一分屏S1和第二分屏S2尺寸均在可控确定的范围内变化。为保证第一图像V1投射到第一分屏S1上的图像真实无畸变，可相应地调整减小第一图像V1范围，同时由于第二分屏S2尺寸增加，相应地控制减小第二图像V2横向压缩比例，从而将第二图像V2的扩展视野在尺寸变大的第二分屏S2上更加直观清楚地显示，最大程度满足驾驶员在转弯或变道过程中对后方或外侧路况的观察需求。同样地，在此过程中，随着第一分屏S1和第二分屏S2尺寸比例的动态调整，区分不同区域之间的视频分割线会随着车辆转弯或变道的转向信号在一定范围内摆动，方便驾驶员快速识别。

[0038] 当车辆处于倒车入库状态时，此时包括倒车转向和倒车直行两种状态，当倒车转向时，驾驶员对扩展视野的需求要求高，对后方或外侧路况的观察尤其重要，相应地，对主视野的需求相对变小，由此，基于车辆倒车转向和车速状态，具体可通过车辆转向信号进行监测预判，控制第二分屏S2尺寸逐步增大，相应地，第一分屏S1尺寸逐步减小，且第一分屏S1和第二分屏S2尺寸均在可控确定的范围内变化。当倒车直行时，驾驶员对主视野的需求相比于扩展视野高，此时，基于车辆倒车直行的车速进行控制调整，当倒车直行车速较低时，此时驾驶员对电子后视镜视野变化要求不高，第一分屏S1和第二分屏S2尺寸的比例可保持不变，当倒车直行车速较高时，此时驾驶员对主视野的需求相对较大，对扩展视野的需求相对较小，由此，基于车辆行驶速度变化，控制第一分屏S1尺寸逐步增大，第二分屏S2尺寸逐步减小，且第一分屏S1和第二分屏S2尺寸均在可控确定的范围内变化，从而最大程度满足驾驶员在倒车转向和倒车直行过程中对后方或外侧路况的观察需求。

[0039] 所述车辆传感器信号包括行驶状态、行驶速度、转向信号、车内轮距等参数，所述行驶状态包括直行、倒车、转向、变道，所述转向信号包括方向盘转动信号、转向灯信号、车轮转动角度等。

[0040] 概况言之，本发明将第一图像V1（主视野图像）投射到第一分屏S1（主视野显示屏）上，呈现主视野显示效果，将第二图像V2（扩展视野图像）投射到第二分屏S2（扩展视野显示屏）上，呈现扩展视野显示效果，由此，第一分屏S1和第二分屏S2按照横向分布方式拼接，主视野与扩展视野之间无缝拼接，极大地改善了现有技术中竖屏电子后视镜中主视野与扩展视野之间按照上下的方式拼接的缺陷，避免了驾驶员重复确认物距带来的视觉疲劳。

[0041] 本发明的双曲率电子后视镜在显示屏里两个分屏交界处显示有视频分割线，此能够帮助驾驶员分辨哪边是主视野，哪边是扩展视野，同时，还可以帮助驾驶员准确判断车辆与障碍物或后车的距离，避免因观察后视镜产生的晕眩感而导致行驶事故的发生。对于左后视镜，分界线左侧为扩展视野，分界线右侧为主视野；对于右后视镜，分界线左侧为主视野，分界线右侧为扩展视野。

[0042] 如前所述，第一分屏S1和第二分屏S2的比例可以为2:1至5:1，优选地为2:1至4:1。所述比例优选不小于2:1，因为太小的比例不利于驾驶员分辨主视野与扩展视野，所述比例优选不大于5:1，因为太大的比例造成扩展视野的存在失去意义。在此范围内，本领域技术人员可以对所述比例进行任意调整，只要主视野和扩展视野的视频显示满足相关法规中的要求即可。

[0043] 需要特别指出的是，上述仅对电子后视镜的双曲率效果进行了详细地介绍描述，本领域技术人员在此基础上可以明确知晓，可以通过动态调整模块150和图像处理模块130控制子图像和分屏的数量来实现三曲率或多曲率的电子后视镜显示效果，具体的实现方式和控制逻辑均在本发明公开的双曲率电子后视镜基本功能的基础上容易实现，相应地，三曲率或多曲率的电子后视镜均属于本发明公开保护的范畴。

[0044] 作为本发明实施方式之一，双曲率电子后视镜的显示屏可以为竖向屏或横向屏。如图5所示，横向矩形后视镜镜面同样沿同一方向拼接显示两个不同焦距的画面，第一显示区域S1用于呈现主视野，第二显示区域S2用于呈现扩展视野。

[0045] 作为本发明的实施方式之一，在采用横向屏时，图像显示的垂直角度不满足要求。在这种情况下，可以采用上下拼接的方式为驾驶员提供更宽广的视野。

[0046] 如前所述，现有技术中电子后视镜摄像头因为传感器或电器件异常，或者因为高速行驶时画面处理不能满足要求等，出现影响冻结、画面延迟甚至突然黑屏等故障，存在很多安全隐患。

[0047] 作为本发明的另一方面，所述的双曲率电子后视镜的图像集成处理模块100还可以包括图像校验模块160，其基于从电子后视镜摄像头获取的原始数据和从图像显示模块140接收到的采样数据进行数据校验，并将该校验结果反馈给图像处理模块130进行控制调整。例如，若视频图像移动速度比车速小，或者车速不为零而画面凝固不动，则判断画面出现冻结或延迟，此时，图像校验模块向图像显示模块140发出声光报警提示。

[0048] 需要特别说明的是，本发明的双曲率电子后视镜可以应用于多种交通工具，包括但不限于汽车、工程车、船舶、公交车、清洁车、物流车、房车、商务车等。对于后视镜显示的图像，均能随着使用主体提供的方向变化而变化，实现场景随动。

[0049] 上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。