CN102171067A - 用于校准机动车中的图像采集系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于校准机动车(1)中的图像采集系统的方法，其中借助于摄像机系统(11)检测由所述机动车(1)的照明装置(13)照亮的区域中的图像数据，其中为了确定所照亮的区域进行由所述照明装置(13)发出的辐射的调节。

Description

用于校准机动车中的图像采集系统的方法
发明领域
本发明涉及一种用于校准机动车中的图像采集系统的方法。
现有技术
一段时间以来，在当前的高端车辆中使用摄像机系统，这些摄像机系统例如在车道和/或物体识别方面辅助驾驶员并且还通过实现夜视功能使夜间行驶更简便。例如在欧洲专利申请EP 1 470 706 A1中描述了这样的系统。此外，近来越来越多地应用自适应的照明系统，其中，车辆的照明装置、即例如前照灯的照亮区域匹配于相应的行驶状况。这例如可以在水平方向上通过实现动态随动转向光而在垂直方向上通过自适应的前光来实现。在欧洲专利申请EP 0 869 031 A2中描述了相应的系统。
通常借助用于驾驶员辅助的微处理器进一步处理由摄像机检测到的图像数据，并且对周围环境中的重要相关信息、例如交通指示牌或周围的车辆或者天气情况进行分析。
但是，在此经常出现例如可以由外来光(Fremdlicht)的反射引起的错误。此外，对于驾驶员辅助系统的不同应用——例如雾气识别，自身照明装置、即车辆前照灯的光分布的准确认识是必需的。在此，尤其是应当确保，由不是车辆自身的照明装置的其他光源发出的辐射不被错误地识别为自身的照明装置的辐射，否则这会在分析中导致错误。
此外，例如在夜视功能的范畴中，往往为了图像分析而假定一个由自身车辆的照明装置产生的光分布的模型。这例如可以用于匹配车辆侧的输出单元中的图像亮度以及因此补偿车辆的近区域由于近光而明显更强的照明。
发明内容
为了确定由机动车的照明装置照亮的区域而进行所发出的辐射的调节，由此可以实现：可靠地识别照亮区域。因为调节的类型对于系统而言是已知的，所以那些进行已知的调节的部分可以对应于由自身的照明装置照亮的区域。
所述调节可以涉及不同类型的调节，例如有利地进行强度调节，直至脉冲地照亮所述照亮区域。通过分析单元中的相应的滤波，随后可以精确地确定所述照亮区域。此外，在本发明的所述变型方案中可以与应用锁相技术类似地提高信号噪声比。
替换地或者附加地，所述调节涉及空间调节，尤其是照明装置、即例如车辆前照灯围绕水平的或垂直的轴线的摆动或者围绕两个轴线的组合摆动。在此，例如具有预给定的偏转、速度和方向的摆动程序可以存储在图像处理单元的分析单元中并且用于通过相应地控制前照灯控制设备使光锥运动。基于事先已知的运动，图像处理单元随后可以确定由自身的照明装置照亮的区域。
在此，根据本发明的方法具有以下优点：更可靠并且更简单地识别自身由车辆的照明装置发出的光，这在随后的图像处理功能中导致可能的错误来源的减少。
此外，一些功能——例如雾气识别可以更准确地工作，因为可以由以下出发：本发明能够可靠地识别自身的光，使得例如可以由测量到的、由于散射引起的光衰减更可靠地识别和量化雾气。此外，根据本发明的方法在行驶期间也可以随时地确定由车辆前照灯产生的光分布。
特别地，根据本发明的方法也可以用于对于夜视系统而言确定由机动车的照明装置照亮的图像区域。这能够实现：更准确地确定并且因此对于图像输出单元上的显示而言更准确地减弱由自身的车辆前照灯照亮的、特别亮的图像区域。因此，可以为车辆驾驶员显示更好的图像。
此外，借助于根据本发明的方法可以进行视野确定。这例如可以如下进行：图像采集系统可以促使照明装置可变地改变照明距离。测量的照明距离与存储的照明距离的比较可被考虑用于视野识别。
在本发明的另一个变型方案中，可以借助于根据本发明的方法进行照明装置的功能检验。为此，例如可以检测当前照明与通常照明的偏差，如果例如在前照灯运动时在前照灯前面的区域中没有检测到照明的变化，则可以由此得出前照灯污染或者故障的推断。随后例如可以自动地或者受使用者控制地进行前照灯清洁。
反过来，根据本发明的方法也可用于进行摄像机系统的功能检验。在此，如果摄像机在正确的前照灯电阻和相应的开关位置下也没有识别出预期的光分布变化，则由此得出存在摄像机系统的故障的推断。
此外，根据本发明的方法可以获得用于验证整个采集到的图像的参数。换句话说，可以基于对自身光分布的认知进行辅助功能——例如雾天识别。这样导致，在其错误概率和其信息内容方面改进整个图像。
此外，根据本发明的方法可以应用在照明装置与弯道行驶的匹配的范畴中。换句话说，在图像采集系统中可以有利地使用前照灯的以上摆动的知识。
附图说明
以下根据在附图中示出的实施方式详细地解释本发明。
图1a至1d示出校准的不同阶段；
图2a至2b在子图2a至2b中示出本发明的原理图。
具体实施方式
图1a示出由自身车辆照亮的区域与由他人车辆2照亮的区域重叠的情况。在此情况下，首先在没有其它措施的情况下不可以可靠地确定：照亮区域的哪个部分来自自身的照明装置。
在图1b中，使自身车辆1的照亮区域在水平方向上摆动，如通过箭头3示出的那样，由此可以借助于图像采集单元了解自身的照亮区域。以此方式，可以在软件方面得出由自身前照灯照亮的区域的轮廓，如在图1c中所示。由此，为了进一步的图像分析可以考虑关于如此识别出的、在图1c中由虚线示出的自身的照亮区域的信息。
图1d示出自身的照亮区域可能与他人车辆2的外来光重叠的情况。但通过之前进行的校准显著地降低由车辆2的外来光引起的错误概率。尤其是，在校准之后，进一步的分析可以排除其照亮不是由照明装置引起的那些照亮区域。
根据图2a和2b中的原理图在原理上对本发明进行再次解释。在图2a中示出了由摄像机系统11拍摄场景12的情况，这借助于箭头14说明。为了校准图像采集系统，通过箭头16示出的控制信号由摄像机系统11输出到构造为前照灯的照明装置13上。控制信号促使照明装置13摆动由其产生的光锥，这通过箭头15说明。根据——在图2b中示出的——在新的已知的照明条件下场景12的图像的重新拍摄，可以可靠地确定那些由自身的照明装置13照亮的区域。

Claims (11)

1.用于校准机动车(1)中的图像采集系统的方法，其中，借助于摄像机系统(11)检测由所述机动车(1)的照明装置(13)照亮的区域中的图像数据，其特征在于，为了确定所照亮的区域，进行由所述照明装置(13)发出的辐射的调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节涉及强度调节。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节涉及空间调节。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过围绕水平轴线或者垂直轴线摆动所述照明装置(13)或者围绕两个轴线组合地摆动所述照明装置(13)来进行所述调节。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述方法为夜视系统确定由所述照明装置(13)照亮的图像区域。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述方法进行视野确定。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述方法进行所述照明装置(13)的功能检验。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述方法进行所述摄像机系统(11)的功能检验。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于所述方法获得用于验证整个采集到的图像的参数。
10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述照明装置(13)与弯道行驶匹配的范畴中进行所述调节。
11.机动车(1)中的图像采集系统，尤其是用于实施根据以上权利要求中任一项所述的方法的图像采集系统，包括摄像机系统(11)和照明装置(13)，其中，所述摄像机系统(11)检测由所述机动车(11)的所述照明装置(13)照亮的区域中的图像数据，其特征在于，所述图像采集系统被如此构造，使得为了确定所照亮的区域进行由所述照明装置(13)发出的辐射的调节。
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