DE102016217282A1 - IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION - Google Patents

IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION Download PDF

Info

Publication number
DE102016217282A1
DE102016217282A1 DE102016217282.4A DE102016217282A DE102016217282A1 DE 102016217282 A1 DE102016217282 A1 DE 102016217282A1 DE 102016217282 A DE102016217282 A DE 102016217282A DE 102016217282 A1 DE102016217282 A1 DE 102016217282A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pixels
image
electromagnetic radiation
sensor data
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016217282.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Karsten Breuer
Boris Werthessen
Florian Dreier
Dieter Krökel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority to DE102016217282.4A priority Critical patent/DE102016217282A1/en
Publication of DE102016217282A1 publication Critical patent/DE102016217282A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/11Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/46Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bildsensor (1) mit Pixeln (2) zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung. Die Pixel (2) umfassen eine erste Menge (21) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, jeweils mindestens einen Teilbereich eines sichtbaren Anteils der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige erste Sensordaten auszugeben. Die Pixel (2) umfassen weiter eine zweite Menge (22) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, einen Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige zweite Sensordaten auszugeben, und eine dritte Menge (23) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, den gesamten sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige dritte Sensordaten auszugeben. Der Bildsensor (1) umfasst eine Datenauswerteeinrichtung (3), welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den ersten Sensordaten ein erstes Auswertesignal auszugeben, basierend auf den zweiten Sensordaten ein zweites Auswertesignal auszugeben und basierend auf den dritten Sensordaten ein drittes Auswertesignal auszugeben.The invention relates to an image sensor (1) with pixels (2) for detecting electromagnetic radiation. The pixels (2) comprise a first set (21) of pixels, which are each designed to detect at least a portion of a visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective first sensor data. The pixels (2) further comprise a second set (22) of pixels adapted to detect an infrared portion of the electromagnetic radiation and to output respective second sensor data, and a third set (23) of pixels formed therein to detect the total visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective third sensor data. The image sensor (1) comprises a data evaluation device (3) which is designed to output a first evaluation signal based on the first sensor data, output a second evaluation signal based on the second sensor data and output a third evaluation signal based on the third sensor data.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildsensor mit Pixeln zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung, eine Bilderfassungsvorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung mittels eines Bildsensors. The invention relates to an image sensor with pixels for detecting electromagnetic radiation, an image capture device, a driver assistance system for a vehicle, a vehicle and a method for evaluating electromagnetic radiation by means of an image sensor.

Moderne Kraftfahrzeuge übernehmen bestimmte Fahrfunktionen des Fahrzeugs, etwa das Beschleunigen oder Lenken des Fahrzeugs teilweise oder vollständig autonom. Dazu sind die Fahrerassistenzsysteme auf eine genaue Erfassung und Klassifizierung der Objekte im Fahrzeugumfeld des Fahrzeugs angewiesen. Neben Radarsensoren, Infrarotsensoren oder Lidarsysteme kommen vor allem Fahrzeugkameras zum Einsatz. Modern motor vehicles assume certain driving functions of the vehicle, such as accelerating or steering the vehicle partially or completely autonomous. For this purpose, the driver assistance systems rely on an accurate detection and classification of the objects in the vehicle environment of the vehicle. In addition to radar sensors, infrared sensors or lidar systems, especially vehicle cameras are used.

Gebräuchliche Bildsensoren derartiger Fahrzeugkameras weisen arrayförmig angeordnete Pixel mit Farbfiltern auf, so dass nur bestimmte Teilbereiche des sichtbaren Spektrums von dem jeweiligen Pixel erfasst werden. Anhand der von den Pixeln erfassten Helligkeitswerten wird ein Farbbild erzeugt. Beispielhaft sei die in der Druckschrift US 3 971 065 A beschriebene sogenannte Bayer-Anordnung erwähnt, bei welcher der Bildsensor eine Vielzahl von Blöcken aufweist, welche jeweils ein rotes Pixel, zwei grüne Pixel und ein blaues Pixel umfassen. Diese Anordnung ist auf die menschliche Wahrnehmung besonders gut angepasst.Common image sensors of such vehicle cameras have array-shaped pixels with color filters, so that only certain portions of the visible spectrum are detected by the respective pixel. Based on the brightness values detected by the pixels, a color image is generated. As an example, in the document US 3 971 065 A mentioned so-called Bayer arrangement in which the image sensor comprises a plurality of blocks, each comprising a red pixel, two green pixels and a blue pixel. This arrangement is particularly well adapted to human perception.

Die große Anzahl von in modernen Kraftfahrzeugen verbauten Umfeldsensoren ist jedoch einerseits durch den hohen Platzbedarf und andererseits durch das zusätzliche Gewicht von Nachteil.However, the large number of environmental sensors installed in modern motor vehicles is disadvantageous on the one hand due to the large amount of space required and on the other hand due to the additional weight.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen kompakten Bildsensor zur genauen Erfassung des Fahrzeugumfelds bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide a compact image sensor for accurate detection of the vehicle environment.

Diese Aufgabe wird durch einen Bildsensor mit Pixeln zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Bilderfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und ein Verfahren zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst.This object is achieved by an image sensor with pixels for detecting electromagnetic radiation having the features of patent claim 1, an image capture device having the features of claim 9, a driver assistance system for a vehicle having the features of claim 10, a vehicle having the features of claim 13 and a method for the evaluation of electromagnetic radiation with the features of claim 14 solved.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Further preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung demnach einen Bildsensor, insbesondere für ein Fahrzeug, mit Pixeln zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung. Die Pixel umfassen eine erste Menge, eine zweite Menge und eine dritte Menge von Pixeln. Die Pixel der ersten Menge sind dazu ausgebildet, jeweils mindestens einen Teilbereich eines sichtbaren Anteils der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige erste Sensordaten auszugeben. Die Pixel der zweiten Menge sind dazu ausgebildet, einen Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige zweite Sensordaten auszugeben. Die Pixel der dritten Menge sind dazu ausgebildet, den gesamten sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige dritte Sensordaten auszugeben. Weiter umfasst der Bildsensor eine Datenauswerteeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den ersten Sensordaten ein erstes Auswertesignal auszugeben, basierend auf den zweiten Sensordaten ein zweites Auswertesignal auszugeben und basierend auf den dritten Sensordaten ein drittes Auswertesignal auszugeben.According to a first aspect, the present invention accordingly provides an image sensor, in particular for a vehicle, with pixels for detecting electromagnetic radiation. The pixels include a first set, a second set, and a third set of pixels. The pixels of the first set are designed in each case to detect at least a partial area of a visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective first sensor data. The pixels of the second set are configured to detect an infrared portion of the electromagnetic radiation and output respective second sensor data. The pixels of the third set are configured to detect the entire visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective third sensor data. Furthermore, the image sensor comprises a data evaluation device, which is designed to output a first evaluation signal based on the first sensor data, to output a second evaluation signal based on the second sensor data and to output a third evaluation signal based on the third sensor data.

Unter dem sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung ist der für das menschliche Auge erfassbare Wellenlängenbereich zu verstehen, welcher vorzugsweise zwischen 380 nm und 780 nm liegt. Unter Infrarotstrahlung wird vorzugsweise elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen größer als 780 nm, besonders bevorzugt zwischen 780 nm und 1 mm verstanden.The visible fraction of the electromagnetic radiation is to be understood as the wavelength range which can be detected by the human eye, which is preferably between 380 nm and 780 nm. By infrared radiation is preferably understood electromagnetic radiation having wavelengths greater than 780 nm, more preferably between 780 nm and 1 mm.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Bilderfassungsvorrichtung mit einem Bildsensor und einer Bildverarbeitungseinrichtung, welche mit dem Bildsensor gekoppelt ist, und dazu ausgebildet ist, anhand des ersten Auswertesignal ein Farbbild zu generieren und dieses zu verarbeiten, anhand des zweiten Auswertesignals ein Infrarotbild zu generieren und dieses zu verarbeiten, und anhand des dritten Auswertesignals ein Graustufenbild zu generieren und dieses zu verarbeiten.According to a second aspect, the invention relates to an image acquisition device with an image sensor and an image processing device, which is coupled to the image sensor, and is configured to generate a color image based on the first evaluation signal and process it, to generate an infrared image based on the second evaluation signal and to process this, and to generate a greyscale image based on the third evaluation signal and to process this.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug mit einer Bilderfassungsvorrichtung, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung der Bilderfassungseinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, anhand des von Datenauswerteeinrichtung der Bilderfassungsvorrichtung gelieferten Signale ein Farbbild und/oder ein Infrarotbild und/oder ein Graustufenbild zu generieren und daraus Merkmale von Objekten, wie etwa Fußgängern, und/oder Umgebungseigenschaften, wie etwa eine Oberflächenart, zu extrahieren. Die Methode des maschinellen Sehens wird in diesem Fall dadurch unterstützt, dass in den einzelnen Bildern unterschiedlicher Wellenlängenbereiche jeweils unterschiedliche Merkmale derselben Struktur extrahiert werden können, was die Zuverlässigkeit bei Erkennung und Klassifikation erheblich steigert.According to a third aspect, the invention relates to a driver assistance system for a vehicle having an image acquisition device, wherein the image processing device of the image acquisition device is further configured to generate a color image and / or an infrared image and / or a gray scale image from the signals supplied by the data evaluation device of the image acquisition device To extract features of objects, such as pedestrians, and / or environmental properties, such as a surface type. The method of machine vision in this case is supported by the fact that different features of the same structure can be extracted in the individual images of different wavelength ranges, which considerably increases the reliability in recognition and classification.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, welches dazu ausgebildet ist, abhängig von den erkannten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs und den Umgebungseigenschaften die Fahrzeugdynamik beispielsweise durch Lenken oder Bremsen zu beeinflussen.According to a fourth aspect, the invention relates to a vehicle with a Driver assistance system, which is adapted, depending on the detected objects in the environment of the vehicle and the environmental characteristics to influence the vehicle dynamics, for example by steering or braking.

Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung mittels eines Bildsensors. Die elektromagnetische Strahlung wird durch die Pixel der ersten Menge von Pixeln erfasst und jeweilige erste Sensordaten werden ausgegeben. Weiter wird die elektromagnetische Strahlung durch die Pixel der zweiten Menge von Pixeln erfasst und jeweilige zweite Sensordaten werden ausgegeben. Die elektromagnetische Strahlung wird durch die Pixel der dritten Menge von Pixeln erfasst und jeweilige dritte Sensordaten werden ausgegeben. Die Datenauswerteeinrichtung gibt ein erstes Auswertesignal basierend auf den ersten Sensordaten, ein zweites Auswertesignal basierend auf den zweiten Sensordaten und ein drittes Auswertesignal basierend auf den dritten Sensordaten aus.According to a fifth aspect, the invention relates to a method for evaluating electromagnetic radiation by means of an image sensor. The electromagnetic radiation is detected by the pixels of the first set of pixels and respective first sensor data is output. Further, the electromagnetic radiation is detected by the pixels of the second set of pixels, and respective second sensor data are output. The electromagnetic radiation is detected by the pixels of the third set of pixels and respective third sensor data is output. The data evaluation device outputs a first evaluation signal based on the first sensor data, a second evaluation signal based on the second sensor data, and a third evaluation signal based on the third sensor data.

Die Erfindung ermöglicht es damit, auf Basis von Sensordaten eines einzigen Bildsensors gleichzeitig Farbbilder, Infrarotbilder und Graustufenbilder zu generieren. Die Bilderfassungsvorrichtung erzeugt dadurch ein für den Fahrer natürlich erscheinendes Farbbild, welches diesem angezeigt werden kann, darüber hinaus ein Infrarotbild, welches Informationen über Wärmequellen im Fahrzeugumfeld, wie etwa Fußgänger, Fahrradfahrer oder Motorradfahrer liefern kann, sowie ein Graustufenbild, welches aufgrund der hohen Lichtempfindlichkeit der Pixel der dritten Menge eine sehr präzise Erfassung und Bestimmung von Objekten erlaubt. The invention thus makes it possible to simultaneously generate color images, infrared images and grayscale images on the basis of sensor data of a single image sensor. The image capture device thereby generates a natural color image that may be displayed to the driver and an infrared image that can provide information about heat sources in the vehicle environment, such as pedestrians, cyclists or motorcyclists, as well as a grayscale image, which due to the high photosensitivity of the Pixels of the third set allows a very precise detection and determination of objects.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Bildsensors ist die Datenauswerteeinrichtung dazu ausgelegt, direkt während des Auslesens der Sensorsignale die Sensordaten der ersten Menge von Pixeln in einen ersten virtuellen Kanal zu schreiben, die Sensordaten der zweiten Menge von Pixeln in einen zweiten virtuellen Kanal zu schreiben, und die Sensordaten der dritten Menge von Pixeln in einen dritten virtuellen Kanal zu schreiben. Durch die Verwendung von virtuellen Kanälen ist eine Zwischenspeicherung der vollständigen Pixeldaten auf dem Bildsensor nicht erforderlich. Bevorzugt werden dabei virtuelle Kanäle gemäß der Camera Serial Interface 2 (CSI-2) Spezifikation der Mobile Industry Processor Interface (MIPI) Allianz genutzt.According to a preferred embodiment of the image sensor, the data evaluation device is designed to directly write the sensor data of the first set of pixels into a first virtual channel during readout of the sensor signals, write the sensor data of the second set of pixels into a second virtual channel, and Write sensor data of the third set of pixels in a third virtual channel. Using virtual channels does not require buffering of the full pixel data on the image sensor. Virtual channels are preferably used according to the Camera Serial Interface 2 (CSI-2) specification of the Mobile Industry Processor Interface (MIPI) alliance.

Durch Verwendung der virtuellen Kanäle kann die Aufteilung der Sensordaten bereits direkt auf dem Bildsensor erfolgen, wodurch eine schnellere und ggf. exaktere Auswertung in der Bilderzeugungseinrichtung ermöglicht wird, als dies der Fall wäre, wenn die Daten kombiniert an die Bildverarbeitungseinrichtung übertragen und erst dort separiert und ausgewertet werden würden.By using the virtual channels, the division of the sensor data can already be carried out directly on the image sensor, whereby a faster and possibly more accurate evaluation in the image generating device is made possible, as would be the case if the data is transmitted in combination to the image processing device and separated there and would be evaluated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bildsensors sind benachbarte Pixel der ersten Menge von Pixeln und/oder der zweiten Menge von Pixeln und/oder der dritten Menge von Pixeln mittels Pixel-Binning zu Pixelclustern verknüpft. Die Verknüpfung erfolgt bevorzugt durch die Datenauswerteeinrichtung auf einer Hardwareebene. Vorzugsweise werden die Pixel dabei in analoger Weise bereits in den Ausleseschaltungen der Pixel selbst zusammengefasst. Durch das Pixel-Binning kann das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden, da das Rauschen statistisch verteilt ist und durch die Mittelung über mehrere Pixel die Präzision erhöht wird. According to a further embodiment of the image sensor, adjacent pixels of the first set of pixels and / or the second set of pixels and / or the third set of pixels are linked to pixel clusters by means of pixel binning. The linkage is preferably carried out by the data evaluation device on a hardware level. In this case, the pixels are preferably already combined in an analogous manner in the read-out circuits of the pixels themselves. Pixel binning can improve the signal-to-noise ratio because the noise is statistically distributed and precision is increased by averaging over several pixels.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bildsensors ist die Datenauswerteeinrichtung dazu ausgebildet, Sensordaten von Pixeln eines Pixelclusters zu kombinieren. So kann die Datenauswerteeinrichtung beispielsweise über die von den Pixeln eines Pixelclusters ermittelten Helligkeitswerte mitteln. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Bildsensors weist das Pixelarray eine Vielzahl von Blöcken auf, wobei jeder Block mindestens ein Pixel der ersten Menge von Pixeln, mindestens ein Pixel der zweiten Menge von Pixeln und mindestens ein Pixel der dritten Menge von Pixeln aufweist. Die Pixel sind dadurch gleichmäßig auf dem Pixelarray verteilt, so dass gewährleistet wird, dass die auf dem Farbbild, dem Infrarotbild und dem Graustufenbild abgebildeten Bereiche sich entsprechen. Ein Parallaxeneffekt wird verhindert, welcher bei der Verwendung von räumlich getrennten Bildsensoren zur Erfassung von Farbbildern, Infrarotbildern und Graustufenbildern auftreten könnte.According to a further embodiment of the image sensor, the data evaluation device is designed to combine sensor data of pixels of a pixel cluster. For example, the data evaluation device can average over the brightness values determined by the pixels of a pixel cluster. According to a preferred development of the image sensor, the pixel array has a plurality of blocks, each block having at least one pixel of the first set of pixels, at least one pixel of the second set of pixels and at least one pixel of the third set of pixels. The pixels are thereby evenly distributed on the pixel array to ensure that the areas imaged on the color image, the infrared image and the grayscale image correspond. A parallax effect is avoided, which could occur when using spatially separated image sensors for capturing color images, infrared images and grayscale images.

Gemäß einer Weiterbildung des Bildsensors weist jeder Block jeweils ein Pixel der ersten Menge von Pixeln, ein Pixel der zweiten Menge von Pixeln und zwei Pixel der dritten Menge von Pixeln auf, wobei die zwei Pixel der dritten Menge von Pixeln mittels Pixel-Binning zu einem Pixelcluster verknüpft sind. Der Block hat vorzugsweise eine quadratische 2×2-Form. According to a development of the image sensor, each block has in each case one pixel of the first set of pixels, one pixel of the second set of pixels, and two pixels of the third set of pixels, wherein the two pixels of the third set of pixels are pixel-binned to form a pixel cluster are linked. The block preferably has a square 2 × 2 shape.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bildsensors weist die dritte Menge von Pixeln ein Infrarot-Cutoff-Filter auf, welches dazu ausgebildet ist, den Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung vollständig oder zumindest teilweise herauszufiltern. According to a further embodiment of the image sensor, the third set of pixels has an infrared cut-off filter which is designed to completely or at least partially filter out the infrared portion of the electromagnetic radiation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bildsensors weist die zweite Menge von Pixeln ein sichtbares-Licht-Cutoff-Filter auf, welches dazu ausgebildet ist, den sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung ganz oder zumindest teilweise herauszufiltern. According to a further embodiment of the image sensor, the second set of pixels has a visible-light cut-off filter which is designed to completely or at least partially filter out the visible portion of the electromagnetic radiation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist die Bildverarbeitungseinrichtung weiter dazu ausgebildet, ein Anzeigebild anhand des Farbbilds und/oder anhand der extrahierten Objekte und/oder Umgebungseigenschaften zu erstellen. Das Fahrerassistenzsystem weist weiter eine Anzeigeeinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, das Anzeigebild einem Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen. According to a further embodiment of the driver assistance system, the image processing device is further configured to produce a display image based on the color image and / or on the basis of the extracted objects and / or environmental properties. The driver assistance system further has a display device, which is designed to display the display image to a driver of the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems weist dieses eine Steuereinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, mindestens eine Fahrfunktion des Fahrzeugs anhand der von der Bildverarbeitungseinrichtung extrahierten Objekte und/oder Umgebungseigenschaften zu steuern. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung das Fahrzeug lenken, beschleunigen, abbremsen oder einen Aktor des Fahrzeugs, etwa einen Blinker, einen Scheibenwischer oder eine Beleuchtung des Fahrzeugs aktivieren oder deaktivieren. Insbesondere kann eine automatische Notbremsung für Fußgänger durchgeführt werden.According to a further embodiment of the driver assistance system, the latter has a control device which is designed to control at least one driving function of the vehicle on the basis of the objects and / or ambient properties extracted by the image processing device. For example, the control device can steer, accelerate or decelerate the vehicle or activate or deactivate an actuator of the vehicle, such as a turn signal, a windshield wiper or an illumination of the vehicle. In particular, an automatic emergency braking for pedestrians can be performed.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden benachbarte Pixel der ersten Menge von Pixeln und/oder der zweiten Menge von Pixeln und/oder der dritten Menge von Pixeln mittels Pixel-Binning zu Pixel-Clustern verknüpft. Vorzugsweise werden zwei Pixel als benachbart betrachtet, falls sie in einer arrayförmigen Anordnung eine gemeinsame Kante oder einen gemeinsamen Eckpunkt aufweisen. According to a development of the method, adjacent pixels of the first set of pixels and / or the second set of pixels and / or the third set of pixels are linked to pixel clusters by means of pixel binning. Preferably, two pixels are considered adjacent if they have a common edge or vertex in an arrayed arrangement.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The present invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Bildsensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic block diagram of an image sensor according to an embodiment of the invention;

2 ein Pixelarray eines Bildsensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2 a pixel array of an image sensor according to an embodiment of the invention;

3 ein schematisches virtuelles erstes Subarray von Pixeln zur Erläuterung der Generierung eines Farbbilds; 3 a schematic virtual first subarray of pixels for explaining the generation of a color image;

4 ein schematisches virtuelles zweites Subarray von Pixeln zur Erläuterung der Generierung eines Infrarotbilds; 4 a schematic virtual second subarray of pixels for explaining the generation of an infrared image;

5 ein schematisches virtuelles drittes Subarray von Pixeln zur Erläuterung der Generierung eines Graustufenbilds; 5 a schematic virtual third subarray of pixels for explaining the generation of a gray scale image;

6 ein schematisches Blockschaltbild einer Bilderfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 6 a schematic block diagram of an image capture device according to an embodiment of the invention;

7 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 7 a schematic block diagram of a driver assistance system according to an embodiment of the invention;

8 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und 8th a schematic block diagram of a vehicle according to an embodiment of the invention; and

9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 9 a flowchart for explaining a method for evaluating electromagnetic radiation according to an embodiment of the invention.

Sofern sinnvoll lassen sich die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.If appropriate, the described embodiments and developments can be combined as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder ähnlich wirkende Komponenten.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other. The same reference numerals designate the same or similar components.

In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Bildsensors 1 illustriert. Der Bildsensor 1 weist eine Vielzahl von lichtsensitiven Erfassungseinheiten oder Pixeln 2 auf, welche dazu ausgebildet sind, elektromagnetische Strahlung zu erfassen und anhand einer Lichtintensität oder eines Helligkeitswerts der erfassten Strahlung ein entsprechendes Sensorsignal oder entsprechende Sensordaten auszugeben. Die Pixel 2 umfassen eine erste Menge 21 von Pixeln, welche als Farbpixel dazu ausgebildet sind, jeweils mindestens einen Teilbereich eines sichtbaren Anteils der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und entsprechende erste Sensorsignale auszugeben. Die erste Menge 21 von Pixeln umfasst rote Pixel 21a, grüne Pixel 21b und blaue Pixel 21c, welche jeweils ein entsprechendes Farbfilter aufweisen, welches elektromagnetische Strahlung in einem grünen, blauen bzw. roten Wellenlängenbereich durchlassen und in einem jeweils restlichen sichtbaren Wellenlängenbereich nicht oder nur begrenzt durchlassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein einzelnes Farbfilter auch mehreren Pixeln 2 zugeordnet sein.In 1 is a schematic block diagram of an image sensor 1 illustrated. The image sensor 1 has a plurality of light-sensitive detection units or pixels 2 which are adapted to detect electromagnetic radiation and output a corresponding sensor signal or corresponding sensor data on the basis of a light intensity or a brightness value of the detected radiation. The pixels 2 include a first lot 21 of pixels, which are designed as color pixels to detect at least a portion of a visible portion of the electromagnetic radiation and output corresponding first sensor signals. The first lot 21 of pixels includes red pixels 21a , green pixels 21b and blue pixels 21c , which each have a corresponding color filter, which transmit electromagnetic radiation in a green, blue or red wavelength range and pass in a respective remaining visible wavelength range not or only limited. According to another Embodiment, a single color filter can also be multiple pixels 2 be assigned.

Weiter umfassen die Pixel 2 eine zweite Menge 22 von Pixeln, welche als Infrarotpixel dazu ausgebildet sind, einen Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und entsprechende zweite Sensorsignale auszugeben. Vorzugsweise weisen die Pixel 2 der zweiten Menge 22 von Pixeln ein sichtbares-Licht-Cutoff-Filter auf, welches den sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung herausfiltert, so dass lediglich Infrarotstrahlung von den Pixeln 2 erfasst wird. Die von der ersten Menge 21 von Pixeln und der zweiten Menge 22 von Pixeln erfassten Teilbereiche der elektromagnetischen Strahlung sind somit vorzugsweise disjunkt.Next include the pixels 2 a second lot 22 of pixels which are designed as infrared pixels to detect an infrared component of the electromagnetic radiation and to output corresponding second sensor signals. Preferably, the pixels are facing 2 the second lot 22 of pixels, a visible light cut-off filter, which filters out the visible portion of the electromagnetic radiation, so that only infrared radiation from the pixels 2 is detected. The one of the first lot 21 of pixels and the second set 22 Partial regions of the electromagnetic radiation detected by pixels are thus preferably disjoint.

Weiter umfassen die Pixel 2 eine dritte Menge 23 von Pixeln, welche als klare Pixel dazu ausgebildet sind, den gesamten sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und entsprechende dritte Sensorsignale auszugeben. Die Pixel der dritten Menge 23 können ebenfalls den Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung erfassen. Vorzugsweise weisen die Pixel der dritten Menge 23 jedoch ein Infrarot-Cutoff-Filter auf, welches dazu ausgebildet ist, den Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung herauszufiltern, so dass die Pixel der dritten Menge 23 lediglich den sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung erfassen. Vorzugsweise sind somit ein von der dritten Menge 23 von Pixeln erfasster Teilbereich der elektromagnetischen Strahlung und ein von der zweiten Menge 22 von Pixeln erfasster Teilbereich der elektromagnetischen Strahlung disjunkt. Next include the pixels 2 a third lot 23 of pixels, which are designed as clear pixels to detect the entire visible portion of the electromagnetic radiation and to output corresponding third sensor signals. The pixels of the third set 23 may also detect the infrared portion of the electromagnetic radiation. Preferably, the pixels are the third set 23 However, an infrared cut-off filter, which is adapted to filter out the infrared portion of the electromagnetic radiation, so that the pixels of the third set 23 capture only the visible portion of the electromagnetic radiation. Preferably, therefore, one of the third amount 23 pixel portion of the electromagnetic radiation and one of the second quantity 22 of pixels detected partial area of the electromagnetic radiation disjoint.

In 2 ist eine beispielhafte Pixelverteilung der Pixel 2 illustriert. Die Pixel 2 des Bildsensors 1 sind in einem Pixelarray A angeordnet. Jeweils vier Pixel sind hierbei in einem 2×2-Block B gruppiert, wobei jeder Block B ein Farbpixel Ri der Menge von roten Pixeln 21a, ein Farbpixel Gia, Gib der Menge von grünen Pixeln 21b oder ein Farbpixel Bi der Menge von blauen Pixeln 21c umfasst. Weiter umfasst jeder Block B ein Infrarotpixel IRi der zweiten Menge 22 von Pixeln sowie zwei klare Pixel Cia, Cib der dritten Menge 23 von Pixeln. Ein Index i läuft hierbei von 1 bis 16 entsprechend der 16 eingezeichneten Blöcke B. Die Blöcke B sind ihrerseits derart arrayförmig angeordnet, dass die Pixel der ersten Menge 21 von Pixeln für sich betrachtet in einem Bayer-Muster mit einer Verteilung RGGB angeordnet sind. In 2 is an exemplary pixel distribution of the pixels 2 illustrated. The pixels 2 of the image sensor 1 are arranged in a pixel array A. Four pixels in each case are grouped in a 2 × 2 block B, each block B being a color pixel Ri of the set of red pixels 21a , a color pixel Gia, Give the amount of green pixels 21b or a color pixel Bi of the set of blue pixels 21c includes. Furthermore, each block B comprises an infrared pixel IRi of the second set 22 of pixels as well as two clear pixels Cia, Cib the third lot 23 of pixels. An index i in this case runs from 1 to 16 in accordance with the 16 marked blocks B. The blocks B are in turn arranged in such an array that the pixels of the first set 21 of pixels considered individually arranged in a Bayer pattern with a distribution RGGB.

Die in 2 gezeigte Verteilung der Pixel 2 ist nur beispielhaft und eine Vielzahl weiterer Anordnungen ist ebenfalls möglich.In the 2 shown distribution of pixels 2 is only an example and a variety of other arrangements is also possible.

Der Bildsensor 1 umfasst weiter eine Datenauswerteeinrichtung 3, welche dazu ausgebildet ist, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den ersten Sensordaten ein erstes Auswertesignal auszugeben. Die Datenauswerteeinrichtung 3 wertet hierzu die Farbpixel Ri, Gia, Gib, Bi eines virtuellen ersten Subarrays A1 aus, welches in 3 illustriert ist, und lediglich die Pixel der ersten Menge 21 eines jeden Blocks B umfasst. Wie oben beschrieben, sind die Farbpixel Ri, Gia, Gib, Bi der ersten Menge 21 von Pixeln hierbei in einem Bayer-Muster angeordnet. Eine beliebige weitere Anordnung der Farbpixel Ri, Gia, Gib, Bi ist jedoch ebenfalls möglich. The image sensor 1 further comprises a data evaluation device 3 , which is adapted to, which is adapted to output based on the first sensor data, a first evaluation signal. The data evaluation device 3 For this purpose, the color pixels Ri, Gia, Gib, Bi of a virtual first subarray A1 are evaluated 3 is illustrated, and only the pixels of the first set 21 of each block B includes. As described above, the color pixels Ri, Gia, Gib, Bi are the first set 21 of pixels arranged here in a Bayer pattern. However, any further arrangement of the color pixels Ri, Gia, Gib, Bi is also possible.

Die Datenauswerteeinrichtung 3 ist weiter dazu ausgebildet, basierend auf den zweiten Sensordaten ein zweites Auswertesignal auszugeben. Die Datenauswerteeinrichtung 3 wertet dazu die Helligkeitsverteilungen von Infrarotpixeln IRi eines virtuellen zweiten Subarrays A2 aus, welches in 4 illustriert ist, und die Pixel der zweiten Menge 22 eines jeden Blocks B des Pixelarrays A umfasst. The data evaluation device 3 is further configured to output a second evaluation signal based on the second sensor data. The data evaluation device 3 For this purpose, the brightness distributions of infrared pixels IRi of a virtual second subarray A2 are evaluated, which in 4 is illustrated, and the pixels of the second set 22 of each block B of the pixel array A.

Weiter ist die Datenauswerteeinrichtung 3 dazu ausgebildet, basierend auf den dritten Sensordaten ein drittes Auswertesignal auszugeben. Hierzu wertet die Datenauswerteeinrichtung 3 die erfassten Helligkeitswerte von Pixeln 2 eines in 5 illustrierten virtuellen dritten Subarrays A3 aus, welches die klaren Pixel Cia, Cib der dritten Menge 23 eines jeden Blocks des Pixelarrays A umfasst. Die zwei klaren Pixel Cia, Cib eines jeden Blocks B werden hierbei mittels Pixel-Binning zu einem einzelnen Pixelcluster Ci verknüpft. Die klaren Pixel Cia, Cib sind vorzugsweise bereits auf Hardwareebene bzw. analog miteinander verknüpft. Die klaren Pixel Cia, Cib können jedoch auch von der Datenauswerteeinrichtung 3 verknüpft werden. Die Pixelcluster Ci, bestehend aus den verknüpften klaren Pixeln Cia, Cib der dritten Menge 23 von Pixeln, werden von der Datenauswerteeinrichtung 3 ausgewertet. Next is the data evaluation device 3 designed to output a third evaluation signal based on the third sensor data. The data evaluation device evaluates this 3 the detected brightness values of pixels 2 one in 5 illustrated virtual third subarray A3, which the clear pixels Cia, Cib of the third set 23 of each block of the pixel array A. The two clear pixels Cia, Cib of each block B are hereby linked to a single pixel cluster Ci by means of pixel binning. The clear pixels Cia, Cib are preferably already linked together at hardware level or analogously. However, the clear pixels Cia, Cib can also be obtained from the data evaluator 3 be linked. The pixel cluster Ci consisting of the linked clear pixels Cia, Cib of the third set 23 of pixels, are from the data evaluator 3 evaluated.

Zur Erzeugung des virtuellen ersten Subarrays A1, zweiten Subarrays A2 und dritten Subarrays A3 schreibt die Datenauswerteeinrichtung 3 vorzugsweise die von den Pixeln der ersten Menge 21, der zweiten Menge 22 und der dritten Menge 23 erzeugten Sensordaten in einen ersten virtuellen Kanal, einen zweiten virtuellen Kanal und einen dritten virtuellen Kanal, wobei das erste virtuelle Subarray A1, das zweite virtuelle Subarray A2 und das dritte virtuelle Subarray A3 anhand der Sensordaten des ersten virtuellen Kanals, des zweiten virtuellen Kanals und des dritten virtuellen Kanals erzeugt werden können. Der erste, zweite und dritte virtuelle Kanal bilden jeweilige Schnittstellen des Bildsensors 1.The data evaluation device writes to generate the virtual first subarray A1, second subarray A2 and third subarray A3 3 preferably those of the pixels of the first set 21 , the second lot 22 and the third lot 23 generated sensor data into a first virtual channel, a second virtual channel and a third virtual channel, wherein the first virtual subarray A1, the second virtual subarray A2 and the third virtual subarray A3 based on the sensor data of the first virtual channel, the second virtual channel and the third virtual channel can be generated. The first, second and third virtual channels form respective interfaces of the image sensor 1 ,

6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Bilderfassungsvorrichtung BEV gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Bilderfassungsvorrichtung BEV umfasst einen Bildsensor 1 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Weiter weist die Bilderfassungsvorrichtung BEV eine Bildverarbeitungseinrichtung 4 auf, welche mit der Datenauswerteeinrichtung 3 des Bildsensors 1 gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, anhand des ersten Auswertesignals ein Farbbild zu generieren und zu verarbeiten, anhand des zweiten Auswertesignals ein Infrarotbild zu generieren und zu verarbeiten, und anhand des dritten Auswertesignals ein Graustufenbild zu generieren und zu verarbeiten. Die Bilderfassungsvorrichtung BEV kann bevorzugt eine Kamera sein, wobei der Bildsensor 1 einen Imager-Chip der Kamera umfasst. Die Bilderfassungsvorrichtung BEV kann von dem Bildsensor 1 räumlich getrennt sein und mit dem Bildsensor über eine physikalische Verbindung, etwa eine elektrische Verbindung, oder drahtlos verbunden sein. Die Bilderfassungsvorrichtung BEV kann eine von dem Imager-Chip des Bildsensors 1 verschiedene Recheneinrichtung, etwa in Form eines Mikrochips, aufweisen. Die Bilderfassungsvorrichtung BEV kann zusammen mit dem Bildsensor 1 in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sein, kann jedoch auch von diesem getrennt sein. Insbesondere kann nur der Bildsensor 1 Teil der Kamera sein, während die Bilderfassungsvorrichtung BEV eine von der Kamera getrennte eigene Einheit bildet. 6 shows a schematic block diagram of an image capture device BEV according to an embodiment of the invention. The image capture device BEV comprises an image sensor 1 according to one of the embodiments described above. Next, the image capture device BEV an image processing device 4 on, which with the data evaluation device 3 of the image sensor 1 is coupled and is adapted to generate based on the first evaluation signal, a color image and process, to generate an infrared image based on the second evaluation signal and process, and to generate based on the third evaluation signal and a grayscale image. The image capture device BEV may preferably be a camera, wherein the image sensor 1 includes an imager chip of the camera. The image capture device BEV may be provided by the image sensor 1 be spatially separated and connected to the image sensor via a physical connection, such as an electrical connection, or wirelessly. The image capture device BEV may be one of the imager chip of the image sensor 1 various computing device, such as in the form of a microchip have. The image capture device BEV can be used together with the image sensor 1 be installed in a common housing, but can also be separated from this. In particular, only the image sensor can 1 Be part of the camera, while the image capture device BEV forms a separate unit of the camera.

In 7 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems FAS für ein Fahrzeug illustriert. Das Fahrerassistenzsystem FAS weist eine Bilderfassungsvorrichtung BEV auf, welche insbesondere obiger Ausführungsform entsprechen kann. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Bildsensoren 1 an dem Fahrzeug angeordnet sein, wobei die Bildsensoren 1 mit einer zentralen Bilderfassungsvorrichtung BEV des Fahrerassistenzsystems FAS des Fahrzeugs gekoppelt sind. Die Bildverarbeitungseinrichtung 4 der Bilderfassungsvorrichtung BEV ist weiter dazu ausgebildet, anhand der von der Datenauswerteeinrichtung 3 der Bilderfassungsvorrichtung BEV bereitgestellten Signale ein Farbbild und/oder Infrarotbild und/oder Graustufenbild zu generieren und daraus Merkmale von Objekten und/oder Umgebungseigenschaften mit Methoden des maschinellen Sehens zu extrahieren. Vorzugsweise ist die Bildverarbeitungseinrichtung 4 dazu ausgebildet, anhand des mittels der sehr lichtempfindlichen Pixel der dritten Menge 23 von Pixeln erstellten Graustufenbilds Merkmale, beispielsweise Formen oder Umrisse, von Objekten oder Umgebungseigenschaften auch in Situationen mit wenig Beleuchtung, beispielsweise bei Nacht, in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs zu erkennen und zu klassifizieren, und anhand des Infrarotbilds spezielle Merkmale von Wärmequellen, beispielsweise Menschen, zu extrahieren und diese in einem Fahrzeugumfeld des Fahrzeugs zu identifizieren und zu klassifizieren. Die Bildverarbeitungseinrichtung 4 kann dazu ausgebildet sein, anhand der aus mindestens einem der Bilder extrahierten Merkmale, beispielsweise Formen und/oder Umrisse, Objekte oder Umgebungseigenschaften in dem Farbbild zu markieren oder besonders hervorzuheben. Das derart bearbeitete Farbbild wird von der Bildverarbeitungseinrichtung 4 als Anzeigebild ausgegeben. In 7 FIG. 2 illustrates a schematic block diagram of a driver assistance system FAS for a vehicle. The driver assistance system FAS has an image acquisition device BEV, which in particular can correspond to the above embodiment. For example, a plurality of image sensors 1 be arranged on the vehicle, wherein the image sensors 1 are coupled to a central image acquisition device BEV of the driver assistance system FAS of the vehicle. The image processing device 4 the image acquisition device BEV is further designed to be based on the data evaluation device 3 The image acquisition device BEV signals provided to generate a color image and / or infrared image and / or gray scale image and extract therefrom features of objects and / or environmental properties with methods of machine vision. Preferably, the image processing device is 4 formed by the means of the very photosensitive pixels of the third set 23 pixelated grayscale image to recognize and classify features, such as shapes or outlines, of objects or environmental properties even in low light conditions, such as at night, in a vehicle environment of the vehicle, and from the infrared image, specific features of heat sources, such as humans extract and classify and classify them in a vehicle environment of the vehicle. The image processing device 4 may be configured to mark or particularly emphasize objects or environmental properties in the color image from the features extracted from at least one of the images, for example shapes and / or outlines. The thus processed color image is processed by the image processing device 4 output as a display image.

Das Fahrerassistenzsystem FAS kann darüber hinaus eine Anzeigeeinrichtung 5 umfassen, welche dazu ausgebildet ist, das von der Bildverarbeitungseinrichtung 4 ausgegebene Anzeigebild einem Fahrer des Fahrzeugs F anzuzeigen.The driver assistance system FAS can also be a display device 5 which is adapted to that of the image processing device 4 output display image to a driver of the vehicle F display.

Das Fahrerassistenzsystem weist optional weiter eine Steuereinrichtung 6 auf, die dazu ausgebildet ist, mindestens eine Fahrfunktion des Fahrzeugs F anhand der von der Bildverarbeitungseinrichtung 4 erkannten und klassifizierten Objekte und/oder Umgebungseigenschaften zu steuern. So kann die Steuereinrichtung 6 beispielsweise anhand des Infrarotbilds Merkmale von Wärmequellen erkennen, welche zu einer Klassifikation als Fahrzeug oder Person im Umfeldbereich des Fahrzeugs führen, und anhand dieser Informationen kann die Steuereinrichtung 6 ein Ausweichmanöver oder ein Bremsmanöver des Fahrzeugs F einleiten. The driver assistance system optionally further comprises a control device 6 on, which is adapted to at least one driving function of the vehicle F on the basis of the image processing device 4 to control detected and classified objects and / or environment properties. So the control device 6 recognize, for example, based on the infrared image features of heat sources, which lead to a classification as a vehicle or person in the vicinity of the vehicle, and on the basis of this information, the control device 6 initiate an evasive maneuver or a braking maneuver of the vehicle F.

In 8 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeugs F mit einem Fahrerassistenzsystem FAS gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen illustriert.In 8th is a schematic block diagram of a vehicle F with a driver assistance system FAS illustrated according to one of the embodiments described above.

In 9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung illustriert, wobei in einem ersten Schritt S1 durch die Pixel der ersten Menge 21 von Pixeln eines der oben beschriebenen Bildsensoren 1 elektromagnetische Strahlung erfasst wird und jeweilige erste Sensordaten ausgegeben werden. In 9 FIG. 3 illustrates a flowchart for explaining a method for evaluating electromagnetic radiation, wherein in a first step S1 the pixels of the first set 21 of pixels of one of the image sensors described above 1 electromagnetic radiation is detected and respective first sensor data are output.

In einem zweiten Schritt S2 wird die elektromagnetische Strahlung durch die Pixel der zweiten Menge 22 von Pixeln erfasst und jeweilige zweite Sensordaten werden ausgegeben.In a second step S2, the electromagnetic radiation is transmitted through the pixels of the second set 22 detected by pixels and respective second sensor data are output.

In einem weiteren Schritt S3 erfassen die Pixel der dritten Menge 23 von Pixeln die elektromagnetische Strahlung und geben jeweilige dritte Sensordaten aus. Die Verfahrensschritte S1 bis S3 werden vorzugsweise gleichzeitig durchgeführt. In a further step S3, the pixels detect the third quantity 23 of pixels, the electromagnetic radiation and output respective third sensor data. The method steps S1 to S3 are preferably carried out simultaneously.

In einem weiteren Schritt S4 gibt die Datenauswerteeinrichtung 3 ein erstes Auswertesignal basierend auf den ersten Sensordaten, ein zweites Auswertesignal basierend auf den zweiten Sensordaten und eines drittes Auswertesignal basierend auf den dritten Sensordaten aus.In a further step S4, the data evaluation device is provided 3 a first evaluation signal based on the first sensor data, a second evaluation signal based on the second sensor data and a third evaluation signal based on the third sensor data.

Bevorzugt wird weiter anhand des ersten Auswertesignals ein Farbbild und/oder anhand des zweiten Auswertesignals ein Infrarotbild und/oder anhand des dritten Auswertesignals ein Graustufenbild generiert bzw. erstellt.On the basis of the first evaluation signal, a color image and / or an infrared image based on the second evaluation signal and / or a gray scale image based on the third evaluation signal are preferably also generated or created.

Benachbarte Pixel der ersten Menge 21 von Pixeln und/oder der zweiten Menge 22 von Pixeln und/oder der dritten Menge 23 von Pixeln können bevorzugt mittels Pixel-Binning zu Pixelclustern verknüpft werden. Adjacent pixels of the first set 21 of pixels and / or the second set 22 of pixels and / or the third set 23 of pixels may preferably be linked to pixel clusters by means of pixel binning.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bildsensor  image sensor
22
Pixel pixel
2121
erste Menge von Pixeln first set of pixels
21a21a
rote Pixel red pixels
21b21b
grüne Pixel green pixels
21c21c
blaue Pixel blue pixels
2222
zweite Menge von Pixeln  second set of pixels
2323
dritte Menge von Pixeln third set of pixels
33
Datenauswerteeinrichtung data evaluation
44
Bildverarbeitungseinrichtung  Image processing means
55
Anzeigeeinrichtung display
66
Steuereinrichtung control device
AA
Pixelarray pixel array
A1A1
virtuelles erstes Subarray virtual first subarray
A2A2
virtuelles zweites Subarray virtual second subarray
A3A3
virtuelles drittes Subarray  virtual third subarray
BEVBEV
Bilderfassungsvorrichtung Image capture device
FASFAS
Fahrerassistenzsystem Driver assistance system
FF
Fahrzeug  vehicle
RiRi
rote Pixel red pixels
Gia, GibGia, give
grüne Pixel green pixels
BiBi
blaue Pixel blue pixels
IRiIRi
Infrarotpixel infrared pixels
Cia, CibCia, Cib
klare Pixel clear pixels
Cici
Pixelcluster pixel clusters

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 3971065 A [0003] US 3971065 A [0003]

Claims (15)

Bildsensor (1) mit Pixeln (2) zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung, wobei die Pixel (2) umfassen: eine erste Menge (21) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, jeweils mindestens einen Teilbereich eines sichtbaren Anteils der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige erste Sensordaten auszugeben; eine zweite Menge (22) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, einen Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige zweite Sensordaten auszugeben; und eine dritte Menge (23) von Pixeln, welche dazu ausgebildet sind, den gesamten sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und jeweilige dritte Sensordaten auszugeben; wobei der Bildsensor (1) weiter eine Datenauswerteeinrichtung (3) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, basierend auf den ersten Sensordaten ein erstes Auswertesignal auszugeben, basierend auf den zweiten Sensordaten ein zweites Auswertesignal auszugeben und basierend auf den dritten Sensordaten ein drittes Auswertesignal auszugeben.Image sensor ( 1 ) with pixels ( 2 ) for detecting electromagnetic radiation, wherein the pixels ( 2 ) include: a first quantity ( 21 ) of pixels adapted to detect at least a portion of a visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective first sensor data; a second set ( 22 ) of pixels adapted to detect an infrared portion of the electromagnetic radiation and to output respective second sensor data; and a third set ( 23 ) of pixels adapted to detect the total visible portion of the electromagnetic radiation and to output respective third sensor data; the image sensor ( 1 ) a data evaluation device ( 3 ), which is designed to output a first evaluation signal based on the first sensor data, to output a second evaluation signal based on the second sensor data, and to output a third evaluation signal based on the third sensor data. Bildsensor (1) nach Anspruch 1, wobei benachbarte Pixel (2) der ersten Menge (21) von Pixeln und/oder der zweiten Menge (22) von Pixeln und/oder der dritten Menge (23) von Pixeln mittels Pixel-Binning zu Pixelclustern (Ci) verknüpft sind.Image sensor ( 1 ) according to claim 1, wherein adjacent pixels ( 2 ) of the first quantity ( 21 ) of pixels and / or the second set ( 22 ) of pixels and / or the third set ( 23 ) of pixels are linked by pixel binning to pixel clusters (Ci). Bildsensor (1) nach Anspruch 2, wobei die Datenauswerteeinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, Sensordaten von Pixeln (2) eines Pixelclusters (Ci) zu kombinieren.Image sensor ( 1 ) according to claim 2, wherein the data evaluation device ( 3 ) is adapted to sensor data of pixels ( 2 ) of a pixel cluster (Ci). Bildsensor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Menge (21) von Pixeln, die zweite Menge (22) von Pixeln und die dritte Menge (23) von Pixeln jeweils verteilt in einem gemeinsamen Pixelarray (A) angeordnet sind.Image sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first quantity ( 21 ) of pixels, the second set ( 22 ) of pixels and the third set ( 23 ) of pixels each distributed in a common pixel array (A) are arranged. Bildsensor (1) nach Anspruch 4, wobei das Pixelarray (A) eine Vielzahl von Blöcken (B) aufweist, wobei jeder Block (B) jeweils mindestens ein Pixel der ersten Menge (21) von Pixeln, der zweiten Menge (22) von Pixeln und der dritten Menge (23) von Pixeln aufweist.Image sensor ( 1 ) according to claim 4, wherein the pixel array (A) comprises a plurality of blocks (B), each block (B) each comprising at least one pixel of the first set (B) 21 ) of pixels, the second set ( 22 ) of pixels and the third set ( 23 ) of pixels. Bildsensor (1) nach Anspruch 5, wobei jeder Block (B) jeweils ein Pixel der ersten Menge (21) von Pixeln, ein Pixel der zweiten Menge (22) von Pixeln und zwei Pixel der dritten Menge (23) von Pixeln aufweist, wobei die zwei Pixel der dritten Menge (23) von Pixeln mittels Pixel-Binning zu einem Pixelcluster verknüpft sind.Image sensor ( 1 ) according to claim 5, wherein each block (B) is in each case a pixel of the first set ( 21 ) of pixels, one pixel of the second set ( 22 ) of pixels and two pixels of the third set ( 23 ) of pixels, the two pixels of the third set ( 23 ) of pixels are linked by pixel binning to a pixel cluster. Bildsensor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die dritte Menge (23) von Pixeln ein Infrarot-Cutoff-Filter aufweist, welches dazu ausgebildet ist, den Infrarotanteil der elektromagnetischen Strahlung zumindest teilweise herauszufiltern.Image sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the third quantity ( 23 ) of pixels has an infrared cut-off filter which is designed to at least partially filter out the infrared component of the electromagnetic radiation. Bildsensor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Menge (22) von Pixeln ein sichtbares-Licht-Cutoff-Filter aufweist, welches dazu ausgebildet ist, den sichtbaren Anteil der elektromagnetischen Strahlung zumindest teilweise herauszufiltern. Image sensor ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the second quantity ( 22 ) of pixels has a visible light cutoff filter which is designed to at least partially filter out the visible portion of the electromagnetic radiation. Bilderfassungsvorrichtung (BEV), mit einem Bildsensor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche; und einer Bildverarbeitungseinrichtung (4), welche mit der Datenauswerteeinrichtung (3) des Bildsensors (1) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, anhand des ersten Auswertesignal ein Farbbild zu generieren und dieses zu verarbeiten, anhand des zweiten Auswertesignals ein Infrarotbild zu generieren und dieses zu verarbeiten, und anhand des dritten Auswertesignals ein Graustufenbild zu generieren und dieses zu verarbeiten.Image capture device (BEV), with an image sensor ( 1 ) according to any one of the preceding claims; and an image processing device ( 4 ), which with the data evaluation device ( 3 ) of the image sensor ( 1 ) and is configured to generate a color image based on the first evaluation signal and process it, to generate an infrared image based on the second evaluation signal and to process this, and to generate a greyscale image based on the third evaluation signal and to process this. Fahrerassistenzsystem (FAS) für ein Fahrzeug (F), mit einer Bilderfassungsvorrichtung (BEV) nach Anspruch 9; und wobei die Bildverarbeitungseinrichtung (4) der Bilderfassungsvorrichtung (BEV) weiter dazu ausgebildet ist, anhand des von Datenauswerteeinrichtung (3) der Bilderfassungsvorrichtung (BEV) gelieferten Auswertesignale ein Farbbild und/oder ein Infrarotbild und/oder ein Graustufen zu generieren und daraus Merkmale von Objekten und/oder Umgebungseigenschaften zu extrahieren. Driver assistance system (FAS) for a vehicle (F), with an image capture device (BEV) according to claim 9; and wherein the image processing device ( 4 ) of the image acquisition device (BEV) is further adapted to be evaluated on the basis of the data evaluation device ( 3 ) of the image acquisition device (BEV) supplied to generate a color image and / or an infrared image and / or a gray scale and extract therefrom features of objects and / or environmental properties. Fahrerassistenzsystem (FAS) nach Anspruch 10, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung (4) weiter dazu ausgebildet ist, ein Anzeigebild anhand des Farbbilds und/oder anhand der extrahierten Objekte und/oder Umgebungseigenschaften zu erstellen; und wobei das Fahrerassistenzsystem (FAS) weiter eine Anzeigeeinrichtung (5) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das Anzeigebild einem Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen. Driver assistance system (FAS) according to claim 10, wherein the image processing device (FAS) ( 4 ) is further adapted to create a display image based on the color image and / or on the basis of the extracted objects and / or environmental properties; and wherein the driver assistance system (FAS) further comprises a display device ( 5 ) configured to display the display image to a driver of the vehicle. Fahrerassistenzsystem (FAS) nach Anspruch 10 oder 11, mit einer Steuereinrichtung (6), welche dazu ausgebildet ist, mindestens eine Fahrfunktion des Fahrzeugs (F) anhand der von der Bildverarbeitungseinrichtung (4) extrahierten Objekte und/oder Umgebungseigenschaften zu steuern.Driver assistance system (FAS) according to claim 10 or 11, with a control device (FAS). 6 ), which is adapted to at least one driving function of the vehicle (F) on the basis of the image processing device ( 4 ) to control extracted objects and / or environment properties. Fahrzeug (F) mit einem Fahrerassistenzsystem (FAS) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.Vehicle (F) with a driver assistance system (FAS) according to one of Claims 10 to 12. Verfahren zur Auswertung von elektromagnetischer Strahlung mittels eines Bildsensors (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den Schritten: Erfassen (S1) der elektromagnetischen Strahlung durch die Pixel der ersten Menge (21) von Pixeln und Ausgeben von jeweiligen ersten Sensordaten; Erfassen (S2) der elektromagnetischen Strahlung durch die Pixel der zweiten Menge (22) von Pixeln und Ausgeben von jeweiligen zweiten Sensordaten; Erfassen (S3) der elektromagnetischen Strahlung durch die Pixel der dritten Menge (23) von Pixeln und Ausgeben von jeweiligen dritten Sensordaten; Ausgeben (S4), durch die Datenauswerteeinrichtung (3) eines ersten Auswertesignals basierend auf den ersten Sensordaten, eines zweiten Auswertesignals basierend auf den zweiten Sensordaten und eines dritten Auswertesignals basierend auf den dritten Sensordaten. Method for evaluating electromagnetic radiation by means of an image sensor ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, comprising the steps of: detecting (S1) the electromagnetic radiation through the pixels of the first set ( 21 ) of pixels and outputting respective first sensor data; Detecting (S2) the electromagnetic radiation through the pixels of the second set ( 22 ) of pixels and outputting respective second sensor data; Detecting (S3) the electromagnetic radiation through the pixels of the third set ( 23 ) of pixels and outputting respective third sensor data; Output (S4), by the data evaluation device ( 3 ) of a first evaluation signal based on the first sensor data, a second evaluation signal based on the second sensor data and a third evaluation signal based on the third sensor data. Verfahren nach Anspruch 14, wobei benachbarte Pixel der ersten Menge (21) von Pixeln und/oder der zweiten Menge (22) von Pixeln und/oder der dritten Menge (23) von Pixeln mittels Pixel-Binning zu Pixelclustern verknüpft werden.The method of claim 14, wherein adjacent pixels of the first set ( 21 ) of pixels and / or the second set ( 22 ) of pixels and / or the third set ( 23 ) of pixels by pixel binning to pixel clusters.
DE102016217282.4A 2016-09-12 2016-09-12 IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION Withdrawn DE102016217282A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016217282.4A DE102016217282A1 (en) 2016-09-12 2016-09-12 IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016217282.4A DE102016217282A1 (en) 2016-09-12 2016-09-12 IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016217282A1 true DE102016217282A1 (en) 2018-03-15

Family

ID=61247105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016217282.4A Withdrawn DE102016217282A1 (en) 2016-09-12 2016-09-12 IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016217282A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021105841A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Camera device for a vehicle for the visible wavelength range and the infrared wavelength range, and vehicle with such a camera device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US20110069189A1 (en) 2008-05-20 2011-03-24 Pelican Imaging Corporation Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers
US8111307B2 (en) 2008-10-25 2012-02-07 Omnivision Technologies, Inc. Defective color and panchromatic CFA image
WO2012028847A1 (en) 2010-09-03 2012-03-08 Isis Innovation Limited Image sensor
DE102011100350A1 (en) 2011-05-03 2012-11-08 Conti Temic Microelectronic Gmbh Image sensor with adjustable resolution
US20130016250A1 (en) 2005-07-28 2013-01-17 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
US20150311242A1 (en) 2010-06-29 2015-10-29 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor with dual layer photodiode structure
US20150312537A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with scaled filter array and in-pixel binning
WO2016018586A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 Sri International Imaging sensor and method for color night vision
DE102014218460A1 (en) 2014-09-15 2016-03-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Assistance system of a motor vehicle, with a camera and image sensor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3971065A (en) 1975-03-05 1976-07-20 Eastman Kodak Company Color imaging array
US20130016250A1 (en) 2005-07-28 2013-01-17 Omnivision Technologies, Inc. Processing color and panchromatic pixels
US20110069189A1 (en) 2008-05-20 2011-03-24 Pelican Imaging Corporation Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers
US8111307B2 (en) 2008-10-25 2012-02-07 Omnivision Technologies, Inc. Defective color and panchromatic CFA image
US20150311242A1 (en) 2010-06-29 2015-10-29 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor with dual layer photodiode structure
WO2012028847A1 (en) 2010-09-03 2012-03-08 Isis Innovation Limited Image sensor
DE102011100350A1 (en) 2011-05-03 2012-11-08 Conti Temic Microelectronic Gmbh Image sensor with adjustable resolution
US20150312537A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with scaled filter array and in-pixel binning
WO2016018586A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 Sri International Imaging sensor and method for color night vision
DE102014218460A1 (en) 2014-09-15 2016-03-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Assistance system of a motor vehicle, with a camera and image sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021105841A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Camera device for a vehicle for the visible wavelength range and the infrared wavelength range, and vehicle with such a camera device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018206027A1 (en) MOLDING DEVICE AND SHAPING METHOD
DE102013112171A1 (en) External environment recognition device
DE112014000731T5 (en) Image processing device
DE112015003722T5 (en) Infrared imager unevenness correction with detection and correction of defective pixels
DE102016200828A1 (en) Object detection device and object detection method
DE102019103963A1 (en) ILDGEBUNGSVORRICHTUNG
DE112014002331T5 (en) Image processing apparatus and image processing method
DE102016216795A1 (en) Method for determining result image data
DE102015207443A1 (en) Vehicle detection device
DE112014000910T5 (en) Road sign recognition device
DE102013214468A1 (en) Object detection device and method for a vehicle
DE102013106037A1 (en) An imaging device which suppresses a fixed pattern noise generated by an imaging sensor of the device
DE102009014437A1 (en) Object e.g. pedestrian, recognition system i.e. stereoscopic system, for motor vehicle, has validation device checking whether object and/or preset character e.g. contour, of object is detected in image region in image
DE102014213456A1 (en) Monitoring a signal transmission from a recording device to an output device
DE102010030108A1 (en) Color sensor
DE10220825A1 (en) Image pickup device for motor vehicle driver assistance system, has image pickup element corresponding to pixel of image detection device
DE102012110092A1 (en) Sensor arrangement for image acquisition
DE102012021736B4 (en) Image sensor for visible and infrared light and camera system
DE102016217282A1 (en) IMAGE SENSOR, IMAGING DEVICE, DRIVER ASSISTANCE SYSTEM, VEHICLE AND METHOD FOR EVALUATING ELECTROMAGNETIC RADIATION
DE102014218460B4 (en) Assistance system of a motor vehicle, with a camera and image sensor
DE102016105579A1 (en) Optical filter for a camera of a motor vehicle, camera for a driver assistance system, driver assistance system and motor vehicle train with a driver assistant system
DE102011083232A1 (en) Image capture device for a vehicle
DE102019102672A1 (en) INTERSENSORY LEARNING
DE102010002312A1 (en) Method and device for analyzing an image of an image capture device for a vehicle
DE102014224903A1 (en) Optical environment sensor for vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTONOMOUS MOBILITY GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04N0005335000

Ipc: H04N0025000000

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination