ChinaAutoRegs|GB/T 45715.1-2025英文版翻译 车辆多媒体系统和设备 环视系统 第1部分：总则

Multimedia Systems and Equipment for Vehicles—Surround View System—Part 1: General

CONTENTS

Foreword

Introduction

1 Scope

2 Normative references

3 Terms, definitions and abbreviated terms

3.1 Terms and definitions

3.2 Abbreviated terms

4 System model

4.1 General

4.2 Number of cameras and camera field of view

4.3 Method for projecting visual image to 3D projection surface

4.4 Visualizing the projection image at free eye point

4.5 Free eye point function

5Camera configuration

5.1 Camera

5.2 Lens distortion data

5.3 Optical axis shift data

6 Rendering

6.1 General

6.2 Composite view data

Annex A (Informative) Camera mounting to the car

Annex B (Informative) Camera field of view

Annex C (Informative) Camera calibration

Annex D (Informative) Display

Annex E (Informative) Time behavior

Bibliography

1 SCOPE

This document establishes the model for generating the surrounding visual image of the surround view system.

2 NORMATIVE REFERENCES

This document has no normative references.

3 TERMS, DEFINITIONS AND ABBREVIATED TERMS

3.1 Terms and Definitions

For the purpose of this document, the following terms and definitions apply.

3.1.1 car

powered wheeled vehicle of any kind

3.2 Abbreviated Terms

For the purpose of this document, the following abbreviated terms apply.

AD: analogue-to-digital

camera ECU:camera electronic control unit

CAN: controller area network

DA: digital-to-analogue

GUI: graphical user interface

3D: three dimensional

4系统模型

4.1 概述

环视系统的系统模型如图1所示。安装在汽车外部的摄像头拍摄汽车周围区域的视觉图像，并将 这些视觉数据投射到一个3D投影面上。然后可以将视觉图像显示为合成图像。可以根据拍摄参数从 各种视点呈现图像。除了汽车之外的车辆上所需的摄像头数量，根据车辆的大小和形状而有所不同可 以超过四个。该模型为一般应用定义了一个四摄像头系统。实际用于每个合成图像的摄像头数量会根 据视点而变化。四个摄像头的安装位置和角度根据4.2和4.3中描述的数据进行校准。

有关显示属性的信息，见附录D；有关系统反应性的信息，见附录E。

4.2 摄像头数量及其视场

摄像头的水平视角示例见图20水平视场上的重叠区域和盲区会根据摄像头数量和摄像头的水平 视角而变化。为了获得更好的合成视图，重叠区域宜较宽。宜确定摄像头数量和水平视角，以确保没有 盲区。

图3描述了前摄像头的垂直视角和俯仰角〃前以及后摄像头的垂直视角和俯仰角”后。垂直视场盲 区的变化取决于摄像头的垂直视角和俯仰角度外 宜选择适当的摄像头的垂直视角和俯仰角度必以 确保不会产生盲区。见附录A。

图3摄像头的垂直视角

4.3 将视觉图像投影到3D投影面的方法

按照右手坐标系，汽车的长度是丫车轴，汽车的宽度方向是X/轴，汽车的高度方向是Zk轴。摄像 头视频图像的投影面为Zv=O,即路面。使用的3D投影面如图4所示。在图5中描述了投射到3D投 影面上的过程。3D投影面宜覆盖3D曲面，因为多边形模型类似于多面体。3D投影面的一个点的坐 标Pv根据汽车摄像头光学原点的基础上的摄像头坐标系被转换为坐标Pc。此坐标转换定义为：

是汽车坐标系的坐标转换矩阵，由摄像头的安装位置和角度确定。当汽车摄像头在位置Pc 拍摄主体时，入射矢量定义为：

汽车摄像头图像的坐标记录了由汽车摄像头内部参数计算得到的人射矢量匕的主体信息。通过 按照上述关系排列四个摄像头的像素，将汽车摄像头投影到3D投影面上。

4.4 在自由视点下可视化投影图像

多边形模型构成的3D投影面可以从任何虚拟视点进行可视化。可视化多边形模型使用3D计算

机图形技术。纹理图像是汽车摄像头以系统视频速率更新的图像。环视图像是通过执行多边形渲染而 组成的，纹理坐标是与多边形顶部对应的汽车摄像头图像坐标。

4.5 自由视点功能

虚拟摄像头的视点、方向和视场参数在多边形渲染过程中可以自由调整。通过改变虚拟摄像头、汽 车周围环境和驾驶情况的参数，可以改变视点。通过不断改变这些参数，可以平滑地调整各个视点之间 的动画图像。

5摄像头配置

5.1 摄像头

摄像头的镜头宜具有各向同性，并在光轴上具有旋转对称的畸变特性。见附录B

5.2 镜头畸变数据

5.2.1 概述

在校准过程中宜使用镜头畸变数据镜头畸变数据根据与入射角值对应的实际图像高度的坐标数 据按升序排列。镜头畸变数据的类型可以是旋转对称镜头或非旋转对称镜头之一。

5.2.2 旋转对称透镜的畸变数据

旋转对称透镜的畸变数据见图60由光轴中心与入射角度矽和心以及它们距中心的距离小和质 组成。旋转对称镜头的畸变数据格式见图7。

5.2.3非旋转对称透镜的畸变数据

非旋转对称透镜的畸变数据见图80由入射角（平移角和俯仰角）以及成像元件上的位置组 成。非旋转对称透镜的畸变数据格式见图9。

5.3光轴偏移数据

校准过程中宜使用光轴偏移数据。光轴偏移包括摄像头的光轴偏移，AD或DA转换引起的偏 移，以及与理想拍摄图像不符的偏移。光轴偏移调整中心坐标与输入拍摄图像的宽度和高度之间的偏 移。与纹理坐标匹配的光学偏移数据见图10。光学偏移数据的格式见图”。

6 渲染

6.1 概述

合成视图数据宜事先由摄像头电子控制单元制造商设计。在实时情况下，根据事先设计的合成视 图数据，使用根据5.2和5.3生成的摄像头参数进行渲染。对于每个合成视图数据，设置以下数据和 参数：

— 3D投影面数据，

— 拍摄规范数据，

— 视点参数的转换，

一虚拟3D图像汽车模型数据1

— 引导线和位图数据，

— 布局数据和图层设置数据。

6.2 合成视图数据

6.2.1 3D投影面数据

3D投影面示例见图12。根据每个合成视图数据中的汽车尺寸、汽车形状和虚拟视点进行设计。

图12 3D投影面数据

6.2.2 拍摄尺寸

拍摄尺寸表示实际使用的每个摄像头的有效像素大小。拍摄规范数据的格式如图13所示。拍摄 尺寸根据摄像头的分辨率确定。

图13拍摄规范数据格式

6.2.3 视点参数的转换

根据摄像头的角度、位置和缩放，每个合成视图中宜固定视点。在改变视点之前和之后，会对视点 的位置、视线方向和视场范围进行捕值。因此，驾驶员可以立即识别汽车被观察的位置，并迅速确保正 确定位在道路上。在视点转换中的摄像头角度如图14所示。在视点转换中的摄像头位置/缩放如 图15所述。

图15视点转换中的摄像头位置/缩放

6.2.4 虚拟3D图像汽车模型数据

虚拟3D图像汽车模型数据根据44定义的摄像头安装位置的外接四边形，以真实尺寸进行设计。 虚拟3D图像汽车模型数据的透射率在每个合成视图数据中设置。原始尺寸的虚拟3D图像汽车模型 如图16所示。真实尺寸的虚拟3D图像汽车模型如图17所示。

图16原始尺寸的虚拟3D图像汽车模型

图17真实尺寸的虚拟3D图像汽车模型

6.2.5 引导线和位图数据

为了改善图形用户界面（GUD,宜添加一个用于突出显示汽车位置的引导线示例，以及一个用于突 舟显示图18中虚拟视点的位图示例。

图18引导线和位图数据

6.2.6 布局数据和图层设置数据

在每个合成视图数据中都需设计布局数据和图层设置数据布局数据宜由图19中描述的摄像头 图像坐标系、图20中描述的屏幕坐标系和图21中描述的对象坐标系进行定义。摄像头图像坐标系处 理实际摄像头图像。其尺寸是实际摄像头图像的输入尺寸。屏幕坐标系处理实际屏幕上的对象，可以

在屏幕上布局两个或更多对象。对象坐标系分别处理坐标系中的各个对象。布局数据和图层设置数据 之间的关系如图22所示。

图20 屏幕坐标系

图21对象坐标系

图22 布局数据和图层设置数据

附录 A

（资料性）

摄像头在车上的安装

A.1摄像头安装位置

为了避免车身遮挡摄像头视场，每个摄像头安装在汽车的外侧边缘。前置摄像头和后置摄像头宜 安装在左右轴的中央位置,左侧摄像头和右侧摄像头宜安装在前后轴的中央位置。四个摄像头的安装 位置如图A.1所示。

A.2 摄像头安装高度

每个摄像头宜安装在车身高度的60%以上。为了防止在摄像头之间的边界区域出现较大的缝 隙，四个摄像头宜安装在相同的高度。增加摄像头之间的高度差也会增加摄像头之间的视差。摄像头 的安装高度宜根据需要尽量减小摄像头之间的视差。四个摄像头的安装高度如图A.2所示。

图A.2摄像头安装高度示例

A.3摄像头安装角度

调整每个摄像头的角度，以确保四个摄像头拍摄到路面上的360。。每个摄像头的角度在校准过程 中宜固定（见附录C）。四个摄像头的安装角度如图A.3所示。

图A.3摄像头安装角度

附录B

（资料性）

摄像头视场

摄像头的水平视角宜大于180。。摄像头的垂直视角宜大于130°

附录C

（资料性）

摄像头校准

摄像头校准见图C.l0使用汽车坐标系的镜头畸变数据和光轴偏移数据计算四个摄像头的安装位 置和角度。在实际使用中，调整四个摄像头的安装位置和角度，以更好地显示合成视图。

一安装位置：光学中心出的坐标（单位为毫米）

一安装角度：光轴方向俯仰角犷，旋转角外平移角外单位为度）。

图C.1摄像头的校准

附录D

（资料性）

显不

D.1显示规格数据

每个合成视图中宜固定显示规格数据。显示规格数据宜根据摄像头的分辨率确定

D.2 合成视图更改模式

合成视图切换模式宜事先固定。合成视图切换的触发方式宜设计如下：

—用户操作，

CAN信息。

附录E

（资料性）

时间行为

E.1启动时间

摄像头电子控制单元制造商宜提供系统的启动时间信息。启动时间是指从通电启动到合成视图显 示在监视器上的时间。启动时间宜在10 s内。

E.2 帧率

摄像头电子控制单元的制造商宜提供系统的帧率信息。帧率宜大于30帧/s。

E.3 延时

摄像头电子控制单元的延时宜足够短，以便几乎在拍摄摄像头图像的同时呈现图像。延时宜低于 200 ms。

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