基于Android的车载倒车系统设计与实现

摘要

近年来，随着我国的经济持续增长，汽车工业也得到了迅猛发展。大中型城市内的汽车数量继续增加，小型城市及农村的汽车数量也飞速增长。汽车在带给人们极大便利的同时，也带来了诸多问题。其中，倒车引发的各种交通事故也呈逐年递增的趋势。针对这一情况，车载倒车系统应运而生。车载倒车系统可以帮助驾驶员克服视野盲区的缺陷，有效的提高了倒车的安全性，进一步帮助驾驶员进行安全驾驶。
　　传统的倒车系统是在车载系统上添加独立的LCD微处理器，倒车摄像头需要具备带倒车轨迹线功能，硬件成本高。由于传统倒车系统几乎是基于纯硬件架构的，添加新功能都需要改硬件，可扩展性差。本文基于传统倒车系统的不足，提出了一种纯软件的基于Android的车载倒车系统，本系统将倒车系统与车载数字化平台结合，省去独立的LCD微处理器，并且使用普通摄像头即可实现倒车轨迹功能，从而大大的节省制造成本;并利用数字化平台的扩展性，将倒车影像与倒车轨迹、倒车雷达相结合，为驾驶员提供更直观的视觉感知、距离感知、导航辅助等功能，大大提高了车载倒车系统的实用性，安全性和可扩展性。
　　与传统车载倒车系统相比，本系统优化了Linux内核启动时间，使其能够在汽车启动后的短时间内启动车载倒车功能，提升了用户体验，为驾驶员提供更快捷的服务;另外，本系统利用虚拟Framebuffer实现倒车影像、倒车轨迹等视频信息的输出，一方便降低摄像头和独立的可视化芯的硬件成本，另一方面虚拟Framebuferr是纯软件实现的，可扩展性强。从而大大节省了整个车载倒车系统的成本。

目录

声明

摘要

缩略语表

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 车载倒车系统国内外研究现状

1．2．2 车载数字化平台国内外研究现状

1．3 项目研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 相关技术及原理

2．1 Android操作系统技术

2．1．1 Linux内核及驱动

2．1．2 Android本地框架

2．1．3 Android Java框架

2．1．4 Android应用程序

2．2 Framebuffer介绍

2．2．1 Framebuffer工作原理

2．2．2 Framebuffer的实现

2．3 摄像机标定原理

2．3．1 基于3D标定物的摄像机标定方法

2．3．2 基于2D标定板的摄像机标定方法

2．3．3 自标定的摄像机标定方法

第三章 系统需求分析

3．1 功能需求分析

3．2 非功能需求分析

3．3 本章小结

第四章 系统设计

4．1 系统整体架构设计

4．1．1 传统的倒车后视系统设计方案

4．1．2 改进的倒车后视系统设计方案

4．2 Android启动优化设计

4．2．1 Android系统启动流程分析

4．2．2 Android启动优化

4．3 虚拟Framebuffer构建

4．3．1 Framebuffer局限性分析

4．3．2 基于虚拟Framebuffer的倒车可视功能设计

4．4 倒车轨迹生成算法

4．4．1 实时倒车轨迹方程研究

4．4．2 实时倒车轨迹显示算法研究

4．5 本章小结

第五章 系统实现与系统测试

5．1 系统实现

5．2 核心代码分析

5．2．1 内核启动优化代码

5．2．2 虚拟framebuffer代码

5．2．3 DMA调度代码

5．3 系统测试

5．3．1 Android系统启动时间优化测试

5．3．2 基于虚拟Framebuffer的倒车可视功能测试

第六章 结论与展望

6．1 工作总结

6．2 下一步工作

致谢

参考文献