CN103493099B - 用于识别车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于识别车辆（100）的摄像机（110）的视野（120）中的气溶胶（130）的强度的方法（330），所述方法具有读取（340）所述摄像机（110）的图像（125）的图像信息的步骤和提供（350）用于所述摄像机（110）的所述图像（125）的至少一个子部分（230）的颜色指标值（a，290）的步骤，其中所述颜色指标值（a，290）代表第一参数（250）与第二参数（270）之间的比例，其中所述第一参数（250）代表在应用第一滤色器到所述子部分（240）中的图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数（270）代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到所述子部分（230）中的图像信息上的情况下获得的一个值，其中，在所述提供（350）时还提供梯度指标值（b，310），所述梯度指标值代表所述摄像机（110）的所述图像（125）的不同的图像区域的由所述图像信息可得出的亮度差。在使用所述颜色指标值（a，290）和所述梯度指标值（b，310）的情况下确定（360）所述气溶胶强度值（297，c），以便确定所述车辆（100）的摄像机（110）的视野（120）中的所述气溶胶的强度。

Description

用于识别车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法和设备
技术领域
本发明涉及根据主权利要求的一种用于识别车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。
背景技术
传统的驾驶员辅助系统常常不提供或提供非常不足的在车辆行驶期间、例如在车辆前方出现雾或烟时对气象现象的识别。尤其是在夜间或黑暗中，如果在车辆行驶时接通前照灯，则这可能导致危险的行驶状况，例如如果在驶入到雾堤中时将照明调整得过高并且因此由于光强烈地反射到形成雾的气溶胶滴上而炫目驾驶员。
在所述申请时间点还未公开的文献DE102010002488中提出一种用于识别其中雾的分光法。
发明内容
在此背景下，借助本发明，提出根据独立权利要求的一种用于识别车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法、一种使用所述方法的设备以及一种相应的计算机程序产品。有利的构型由相应的从属权利要求和随后的描述中得出。
本发明实现一种用于识别车辆的摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法，其中所述方法包括以下步骤：
-读取所述摄像机图像的图像信息；
-提供用于所述摄像机图像的至少一个子部分的颜色指标值，其中所述颜色指标值代表第一参数与第二参数之间的比例，其中所述第一参数代表在应用第一滤色器到所述子部分中的图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到所述子部分中的图像信息上的情况下获得的一个值，其中在所述提供的步骤中还提供梯度指标值，所述梯度指标值代表所述摄像机图像的不同的、尤其是相邻的图像区域的由所述图像信息可得出的亮度差；以及
-在使用所述颜色指标值的情况下和在使用所述梯度指标值的情况下确定气溶胶强度值，以便确定所述车辆摄像机的视野中的所述气溶胶的强度。
此外，本发明涉及一种用于识别车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的设备，其中所述设备包括以下特征：
-用于读取关于所述摄像机图像的图像信息的接口；
-用于提供用于所述摄像机图像的至少一个子部分的颜色指标值的单元，其中所述颜色指标值代表第一参数与第二参数之间的比例，其中所述第一参数代表在应用第一滤色器到图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到图像信息上的情况下获得的一个值，其中在用于提供的单元中还提供梯度指标值，所述梯度指标值代表所述摄像机图像的不同的、尤其是相邻的图像区域的由所述图像信息可得出的亮度差；以及
-用于在使用所述颜色指标值的情况下和在使用所述梯度指标值的情况下确定气溶胶强度值以便确定所述车辆摄像机的视野中的所述气溶胶的强度的单元。
因此，本发明实现一种设备，所述设备被构造来在相应的装置中实施或实现根据本发明的方法的步骤。通过本发明的以设备形式的实施变型方案也可以快速和高效地解决本发明所基于的任务。
设备在此理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号的电设备。所述设备可以具有按硬件方式和/或按软件方式构造的接口。在按硬件方式的构造中，接口例如可以是包括所述设备的最不同功能的所谓的系统ASIC的一部分。然而，还可能的是，接口是单独的集成电路或至少部分地由分立部件组成。在按软件方式的构造中，接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块共存在微控制器上。
具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读的载体——如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在计算机或设备上执行程序时根据先前描述的实施方式之一来实施所述方法。
“摄像机”在此可以理解为用于在视觉上检测摄像机的视野范围中的车辆周围环境的光学检测装置。“气溶胶”可以理解为例如由气体中液体或固体微粒组成的混合物，例如雾、蒸汽或烟，其出现在车辆摄像机的视野中的空气中。“气溶胶的强度”可以理解为例如许多滴或颗粒，其看起来存在于车辆摄像机的视野中。“图像信息”可以理解为代表由摄像机摄取的图像的、例如以摄像机图像的各个像素的颜色信息或亮度信息的形式的数据记录。摄像机图像的子部分可以理解为摄像机图像的一个区域，所述区域或者包括整个摄像机图像或者仅仅包括摄像机图像的一部分。“比例”通常可以理解为参数之间的数学关系，例如比较的形成、商的形成、差的形成或诸如此类，其中不重要的是：在形成商时参数中的哪个被用在例如分子或分母中，或者在形成差时参数中的哪个被用作被减数或用作减数。可以在将滤色器应用到子部分中的图像信息上的情况下获得的值理解为一个代表颜色信息的值，所述颜色信息出现在摄像机的图像的子部分中，然而其中，通过滤色器滤除或抑制光谱分量。因此，在应用滤色器的情况下获得的值不给出如摄像机在图像的相关的子部分中看到的那样的实际的颜色信息。梯度指标值——其也可以称为在图像的区域中的平均梯度——例如是从一个像素值到下一个像素的亮度变化的平均值。在此，在具有少的结构的相同形状的图像中（也即在相邻像素之间小的区别的情况下）存在小的梯度指标值或平均梯度，这指示雾。“气溶胶强度值”可以理解为代表气溶胶的出现的强度的一个参数。此外也可以考虑，在应用滤色器到在子部分中的图像信息上的情况下获得的值通过多个单个这样的值求平均值来获得。
本发明基于以下认识：通过来自摄像机图像的子部分的至少两个值的比较——其中已在使用滤色器的情况下确定至少一个值，能够实现气溶胶的强度的可靠识别。在此可以获得气溶胶强度值（尤其是作为标量），其例如能够通过阈值比较实现在车辆前方的视野范围中出现的气溶胶的简单确定。尤其是在这样确定气溶胶的强度时充分利用：在气溶胶滴或气溶胶颗粒上不同强度地反射或吸收光的确定的光谱分量。通过两个值——其涉及摄像机图像的相同的子部分，然而包含不同的光谱分量——的比较或比例形成可以因此识别：光的哪个光谱分量在气溶胶或气溶胶滴上被反射。在每个气溶胶滴仅仅引起整体上反射到摄像机的光的小部分之后，可以通过在相应的子部分中相应参数的分析处理推断出：在车辆摄像机的视野中存在多少气溶胶或多少气溶胶滴或气溶胶颗粒。此外，本发明基于以下认识：气溶胶的强度的确定有利地不仅仅基于来自图像信息的唯一的光学特征，而且为了确定气溶胶的强度，考虑摄像机图像的不同图像区域中的（亮度）梯度或（亮度梯度）梯度差。在此可以从例如称为“红色抑制”的值和平均梯度的关联中计算气溶胶的“强度”。在此，用于亮度或梯度的分析处理的图像区域不必位于相同的子部分中，由相同的子部分也得出用于颜色强度值的参数。通过这样的方式因此可以相当可靠地并且仅仅通过使用简单的技术辅助装置——如光学摄像机来确定气溶胶的强度。因此可以不提供用于确定气溶胶的其他传感器，这降低了车辆的制造成本。
此外有利的是，根据本发明的一种实施方式，在所述确定的步骤中，通过线性组合、尤其是通过所述颜色指标值和所述梯度指标值的加权的线性组合来确定所述气溶胶强度值。本发明的这样的实施方式提供了用于确定气溶胶的强度的在电路技术上或数值上有待简单实施的数学运算，其中尤其是在加权的线性组合中的情况下还存在附加的灵活性：有多强地将两个使用的强度值引入气溶胶强度值的确定中。
此外，在本发明的另一种实施方式中，也可以在所述确定的步骤中，在确定所述气溶胶强度值之前将在颜色指标边界值之间的范围中的所述颜色指标值归一化，和/或将在梯度指标边界值之间的范围中的所述梯度指标值归一化。为了实施气溶胶的浓度或强度的简单确定，有利的是，将一个或两个在确定气溶胶强度值时使用的值归一化。尤其是可以将在一定范围中的指标映射（归一化）到区间[0；1]上，其中例如值0表示“雾”而值1表示清晰视野，或与此相反。通过这种方式，可以不用考虑用于将具有不同的物理单位的否则不同的值关联的费事的换算。在此可以预知颜色指标边界值和/或梯度指标边界值，例如作为由摄像机最大可检测的值。例如可以在实验室环境中确定所述边界值。
根据本发明的一种有利的实施方式，可以在所述提供的步骤中提供颜色指标值，其中所述第一滤色器或第二滤色器是滤除所述图像信息中的红色分量的滤色器。本发明这样的实施方式提供以下优点：尤其是基于反射的红色分量的分析处理是非常有利的，因为在气溶胶例如雾中红色分量的反射强烈地随着气溶胶的强度而变化。
此外有利的是，根据本发明的另一种实施方式，在所述确定的步骤中确定通过刻度代表的气溶胶指标值。本发明的所述实施方式提供以下优点：可以通过待技术上简单处理的标量规定或说明气溶胶、尤其是雾的强度。此外在可由驾驶员辅助系统实施的对雾作出的技术反应的情况下也能够实现容易的可参数化/可运用性，因为例如仅仅需要将唯一的刻度与阈值比较，并且可以考虑或实施多个值/比较。
根据本发明的另一种实施方式，可以在所述确定的步骤中，在使用来自摄像机的图像的中心区域的图像信息的情况下确定所述梯度指标值，尤其是其中在使用以下图像信息的情况下确定所述梯度指标值：所述图像信息来源于所述图像的以下图像片段：所述图像片段在摄像机的图像被划分为九个不重叠的图像片段时由这些图像片段中的八个包围。本发明的这样的实施方式提供以下优点：尤其是在摄像机图像的中心区域中比在图像的边缘区域中亮度差或亮度梯度显著更强地突出。红色分量的抑制在图像的中心（例如在前照灯椎体中）例如特别强地突出；对梯度图没有影响。尤其是图像的边缘区域大多在借助接通的前照灯的行驶时没有被强烈地照明，从而为了也识别出现气溶胶时小的亮度差应尽可能使用摄像机图像的一个区域，然而其中通过强照明可简单地识别较小的差。
根据本发明的另一种实施方式，如果所述气溶胶强度值与一个阈值处于预先确定的关系中、例如如果所述气溶胶强度值大于所述阈值，则还可以设置识别在车辆摄像机的视野中的气溶胶的对于道路交通关键的强度的存在性的步骤。本发明的这样的实施方式提供的优点是在技术上可非常简单地执行的以下检查：是否实现了气溶胶的对于车辆的行驶关键的强度。例如，如果车辆前方的能见度小于预先确定的边界值，则可以实现气溶胶的关键的强度。在识别气溶胶的这样的对于道路交通或车辆的行驶关键的强度时，例如可以向车辆的驾驶员输出警告。
此外，本发明还实现一种用于控制车辆的前照灯系统的方法，所述方法具有以下步骤：
-读取气溶胶信号，所述气溶胶信号代表所述车辆的摄像机的视野中的气溶胶的根据先前描述的方法的步骤识别的强度；以及
-响应于所述气溶胶信号，改变通过所述前照灯系统的、在所述车辆前方的照明区域中的光辐射。
“变化”在此可以理解为不仅光辐射本身而且用于控制光辐射的参数的变化，例如远光灯与近光灯之间的切换时间的变化或者平滑的照明距离调节的系统中光辐射方向的变化。光辐射变化因此涉及在控制通过前照灯系统的车辆照明的情况下一般的变化或参数化。本发明的这样的实施方式提供的优点在于，在车辆摄像机的视野中出现气溶胶时立即支持驾驶员，其中例如立刻进一步在车道的方向上降低由前照灯发射的灯光的方向，以便避免驾驶员的炫目。如果驾驶员知道，自车辆前方空气中的气溶胶的确定的强度起，驾驶员辅助系统自动地进行干预并且可以相应地匹配光辐射，则在车辆摄像机的视野范围中的气溶胶的小的强度的情况下也可以以车辆的最佳的照明行驶。
根据本发明的另一种实施方式，在所述改变的步骤中，可以根据所述气溶胶的存在时间、尤其是所述气溶胶的预先确定的最小强度的存在时间来确定光辐射参数的变化。光辐射参数可以理解为例如去抖动时间（也即直至开始提高照明距离的时间）、速度或提高照明距离的曲线、前照灯最大发射光的照明高度或类似的参数，所述类似的参数可由车辆的照明系统调整。本发明的这样的实施方式提供的优点在于，能够实现一种用于根据气溶胶的确定强度存在的时间来调节照明距离的非常灵活的设备。例如可以在行驶穿过有雾的路段时识别到，必须经过高密度的雾或具有确定的最小密度的雾中的长行驶路段，从而存在以下高概率：在识别到低于雾的强度之后短时之后随后再次行驶穿过雾坝。在这种状况下可能非常有帮助的是：从通过照明装置的光辐射的改变起，首先等待更长的时间段（也即更长的去抖动时间）：是否实际上还行驶穿过具有高强度的雾坝，从而这又将导致打开近光灯或光发射进一步变化至先前的照明状态上。
此外，有利的是，根据本发明的另一种实施方式，在所述改变的步骤中，在激活的光辐射控制的情况下，根据气溶胶的所识别的强度改变光分布。本发明的这样的实施方式能够实现用于根据气溶胶例如雾的强度调节照明距离的非常灵活的设备。由此可以例如根据气溶胶的实际识别的强度调整照明距离。
根据本发明的另一种实施方式，可以在所述改变的步骤中，在不同的照明状态之间改变用于通过所述车辆的前照灯系统的光输出的光辐射参数的变化。本发明的这样的实施方式提供以下优点：能够非常简单地实现例如前照灯系统到不同的照明状态（例如近光灯或远光灯）的切换。例如可以从预先定义的照明状态中选择恰恰与对应的状况相配的照明状态。此外，本发明的这样的实施方式提供的优点是，例如在出现重复的雾团的情况下在行驶穿过雾时没有过快地又从近光灯切换到远光灯，从而通过不发生这样的快速变换而不使驾驶员混乱。
附图说明
以下根据附图示例性地更详细地阐述本发明。附图示出：
图1示出车辆的方框图，其中使用本发明的一个实施例；
图2以本发明的一个实施例的流程图示出根据本发明的一个实施例的用于识别在车辆的摄像机的视野中气溶胶的强度的设备的方框图；
图3示出本发明的一个实施例的流程图，作为方法；以及
图4示出本发明的另一实施例的流程图，作为方法。
在本发明的优选实施例的后续描述中，对于在不同附图中示出并且起类似作用的元件使用相同的或类似的参考标记，其中不重复描述这些元件。
具体实施方式
图1示出车辆100的方框图，所述方框图包含本发明的一个实施例。车辆100具有一个摄像机110，以便检测在摄像机110的视野范围120中的车辆环境115并且提供相应的摄像机图像125。视野120尤其可以是例如在车辆100前方的一个区域。在视野范围120中包含有气溶胶130，其强度应被识别到。摄像机图像125被提供给一个设备135，所述设备被构造来识别在车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度。随后，进一步解释设备135的准确的功能。如果现在例如识别到，气溶胶130的强度大于一个预先确定的阈值，则生成气溶胶信号140并且将其输出到前照灯控制系统145上。响应于气溶胶信号140，通过前照灯控制系统145例如如此实现光辐射的控制的变化，使得如此控制车辆的前照灯150，使得由前照灯150发射的光155与车辆100行驶的车道成一个更陡的角地定向。通过这种方式可以防止：由前照灯150发射的光155在大多位于紧邻车辆100的附近的气溶胶130上被反射并且炫目驾驶员。前照灯控制系统145在此也可以通过用于平滑的照明距离调节的系统的形式表示。在此可以实施前照灯的偏斜用于使光线偏转。但是，现代的控制系统也具有多个可运动的、用于使光线朝可变化的期望的方向反射的反射镜元件或者包括小的可运动的单个光源的装置，通过所述单个光源的调整（也即运动）可以几乎任意地设计车辆前方的区域的照明。前照灯控制系统145可以理解为这样的用于平滑的照明距离调节的现代系统，其中在此情形中在预先确定的照明范围内不仅可以逐级地（例如远光灯和近光灯）而且可以几乎连续地改变光线发射的切换。
图2示出在图1中示意性示出的、用于识别在车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的设备135的方框图。设备135包括接口200，用于读取摄像机110的图像125的图像信息。例如以数字文件的形式读取所述图像信息，所述数字文件代表由摄像机110摄取的图像。在此，为简单起见，可以直接读取由摄像机110提供的图像，而无需实施图像处理的先前已经不同的步骤。此外，设备135还包括用于提供颜色指标值的单元210。所述单元210包括单元220，其中提取图像125的一个子部分230，其由接口200接收。图像125的子部分230在此可以理解为摄像机110的图像的一个空间上较小的区域，但是所述图像的子部分在图像125的所述较小的空间上的部分区域中包括图像125的所有信息。这样的子部分230尤其包含摄像机图像125的一个区域，其对于车辆的行驶是特别令人感兴趣的。例如可以在行驶通过左拐弯时从摄像机图像125的左区域中提取子部分230，因为所述区域比例如在摄像机图像125的右区域中的图像信息保留对于车辆的安全行驶显著更重要的信息。选择的子部分230随后被提供给用于求取第一参数250的单元240和用于求取第二参数270的单元260。在用于求取第一参数250的单元240中摄像机的图像125的子部分230经受第一滤色，其中抑制、也即滤除或强烈地减弱例如包含在子部分230中的红色分量。第一参数250因此代表图像125的子部分230，其中关于图像的红色光谱分量的图像信息与在所述子部分230中的由摄像机110摄取的图像信息不一致。在用于求取第二参数270的单元260中，图像125的子部分230可以经受第二滤色，例如蓝色光谱分量的过滤，以便获得第二参数270。在用于求取第二参数270的单元260中，可以不发生光谱过滤，从而参数270相应于子部分230的图像信息。
将第一参数250和第二参数270在一个单元280中相互设定为一个比例，以便确定颜色指标值290。在此例如由第一参数250与第二参数270形成商，以便获得颜色指标值290。所述颜色指标值290例如被用在单元295中，以便确定气溶胶强度值297，所述气溶胶强度值代表在车辆100的摄像机110的视野120中的气溶胶130的强度。气溶胶强度值297然后例如作为气溶胶信号140被传输到前照灯控制系统145上。
通过对在车辆前方的摄像机110的视野120中的对象关于不同的光谱分量的反射特征的分析处理可以很好地识别到，是否在视野120中出现气溶胶130并且在摄像机110的视野120中所述气溶胶130以什么强度存在。摄像机110的图像的使用因此使得可能的是，可以避免专门用于识别在车辆100前方出现的气溶胶130的其他传感器，这一方面降低了车辆100的系统复杂性并且同时避免了车辆100制造中的其他成本。
此外，设备135包括例如可选单元300，其提供梯度指标值310。所述单元300可以将两个不同的图像区域——例如摄像机110的图像125的两个不同的尤其是相邻的像素的亮度或梯度（关于亮度）比较或相互设定关系并且由此生成并提供梯度指标值310。梯度指标值310可以相应于例如一个代表两个不同图像区域的亮度差的梯度。梯度指标值310随后还通过单元295用于气溶胶强度值297的提供。在选择用于确定梯度指标值310的图像区域时特别有利的是，使用摄像机图像的中心区域，因为在所述区域中可以预期由两个前照灯150输出的光155的最大光强度。在最大光强度的情况下，也可以确定最大可能的精确度的亮度差。尤其是在此也可以在将摄像机图像125划分为9个同样大小的非重叠的图像片段时考虑中间的图像片段，也即由这些图像片段中的8个包围的那个图像片段。为了进一步避免在确定梯度指标值时的错误，也可以在考虑的图像片段中实施各个图像区域的亮度差的求平均值。
通过代表在不同图像区域中不同亮度的梯度指标值的使用，此外也可以通过考虑与气溶胶滴的光谱反向散射特征无关的第二物理参数进一步改善气溶胶的强度的识别。
图3示出本发明的一个实施例的流程图，作为用于识别在车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度的方法330。所述方法包括读取310摄像机图像的图像信息的步骤。此外，所述方法330包括提供350用于摄像机图像的至少一个子部分的颜色指标值的步骤，其中所述颜色指标值代表第一参数与第二参数之间的比例，其中所述第一参数代表在应用第一滤色器到所述子部分中的图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到所述子部分中的图像信息上的情况下获得的一个值，其中在提供步骤中还提供梯度指标值，所述梯度指标值代表所述摄像机的图像的不同的、尤其是相邻的图像区域的由所述图像信息可得出的亮度差。最后方法330包括在使用所述颜色指标值的情况下和在使用所述梯度指标值的情况下确定360所述气溶胶强度值的步骤，以便确定车辆摄像机的视野中的气溶胶的强度。
本发明尤其可以用于在基于摄像机的灯光控制的情况下测量雾强度。在车辆中可以避免用于识别雾的附加的传感器，这产生了节约成本的效果。车辆环境中气溶胶、尤其是雾的识别在此基于视频实现。雾密度的确定通过分析处理一种或多种不同的现有雾指标来求取，所述雾指标从摄像机图像的图像信息中提取。
有利的是，尤其是测量的气溶胶或雾的强度可以通过唯一的刻度被量化为气溶胶强度值。
为了确定这样的气溶胶强度值，使用：
-颜色指标值a，其尤其代表一个感兴趣区的一个区域中的中间红色像素的抑制（也即在摄像机图像的一个区域中）；以及
-梯度指标值b，其代表在图像的中间的九分之一（Nonanten）中的平均梯度，其中图像的九分之一可以理解为摄像机图像的一个九分之一部分，类似于一个象限，所述象限表示整个图像的四分之一。
通过这些指标值的线性组合可以计算（例如刻度的）气溶胶强度值c作为另一指标，其量化所探测的雾的强度。
如果现在颜色指标值a具有一个来自值域a1至a2的值，则可以通过应用以下转换公式
将颜色指标值映射或归一化到0和1之间的值域上。相应地，梯度指标值b——其例如同样采用来自值域b1至b2的值——可以通过应用以下转换公式
映射或归一化到0和1之间的值域上。通过这种方式，能够简单地实现（具有不同物理单位的）不同值的关联。此外，也可以通过在已知的边界值中的指标值的归一化来获得气溶胶强度值，所述气溶胶强度值位于0和1之间的值域中，从而气溶胶强度值也能够非常简单地实现以下评估：在车辆摄像机的视野中相对气溶胶密度有多高。尤其可以在一定的范围中的指标映射（归一化）到所述区间[0；1]上，其中例如值0表示“雾”而值1表示清晰视野，或与此相反。
用于确定气溶胶强度值c的颜色指标值a与梯度指标值b之间的关系在此可以如下公式化地表示：
其中可以通过参数γ=[0…1]调整指标的权重用于微调整或微调准气溶胶强度识别。
如此计算的具有在0和1之间的值域的雾密度指标或气溶胶强度值c因此是用于所探测的雾的浓度或强度的度量。
对于指标——如颜色指标值或梯度指标值，其中绝对值的减少与更高的雾密度相关——应相应地将符号取反。
如此计算的具有在0和1之间的值域的雾密度指标c例如与一个阈值比较，由此可以做出关于雾的强度或浓度的决定，以便例如关闭远光灯打开近光灯，从而不炫目驾驶员。
在车辆环境中气溶胶或雾的强度的确定或识别可以用于不同的驾驶员辅助应用。例如在前述方法的应用中、在车辆的远光灯辅助（也称为HMA；HMA=High Beam Assist=远光灯辅助）中，假如识别到雾，可以将车辆的前照灯自动切换到近光灯，以便避免由于车辆前照灯的光的反射而炫目驾驶员。为了避免周期性的打开远光灯和打开近光灯，现在在移除雾指示之后在切换到远光灯之前还应等待一定时间。所述时间现在根据先前探测的雾强度来进行选择。也就是说，如果涉及到浓雾，则比在较薄的雾的情况下等待更长的时间。此外，除气溶胶强度或雾强度以外，以下持续时间也可以用作用于延长在从近光灯切换到远光灯之前的等待时间的参数：在所述持续时间期间识别到气溶胶或雾。
图4示出用于根据本发明的方法的应用的另一实施例的流程图，其中所述流程图包括控制通过车辆的前照灯的光发送的变化。首先，在步骤410中将雾识别为气溶胶。在随后的步骤420中接通近光灯，以便使得对于驾驶员来说能够改善车道的能见度。在另一随后的步骤430中，基于气溶胶或雾的所识别的强度和/或基于识别到气溶胶或雾的时间来确定光辐射参数，例如去抖动时间t_fog，在气溶胶的所识别的强度的变化之后、在前照灯控制单元变换照明状态例如从远光灯切换到近光灯或从近光灯切换到远光灯之前应等待所述去抖动时间。通过这种方式，可以避免对于驾驶员太快的照明状态切换，所述太快的照明状态切换可能使所述驾驶员混乱并且因此引起危险的行驶状况。如果因此在随后的步骤440中不再识别到雾或气溶胶，则在紧接着的步骤450中等待给出的去抖动时间并且在再一个随后的步骤460中又切换到远光灯。
根据另一应用，本发明也可以在自适应的远光灯控制AHC（AHC=Adaptive HighBeam Control=自适应的远光灯控制）中作为驾驶员辅助系统使用。类似于在远光灯和近光灯的控制中那样，在AHC辅助功能中连续地在近光灯与远光灯之间进行变换。在此，也可以起动或选择例如在近光灯与远光灯之间的灯光等级，这根据雾强度或气溶胶强度如此选择，使得产生对于驾驶员最佳的照明。有利的是，在高的雾强度的情况下选择车辆前方的区域的低的光分布或照明，以便产生的炫目小，但始终还存在好的照明。类似地，在低的雾强度的情况下，前照灯应具有尽可能大的张角，然而不进入远光灯中，因为这已经导致炫目。
所描述的和在附图中示出的实施例仅仅是示例性地选择的。不同的实施例可以完整地或关于各个特征彼此组合。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。
此外，可以重复以及以不同于所描述的顺序的顺序执行根据本发明的方法步骤。
如果一个实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”关系，则可以理解如下：所述实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征，而且具有第二特征；并且根据另一种实施方式或者仅仅具有第一特征，或者仅仅具有第二特征。

Claims (16)

1.一种用于识别车辆(100)的摄像机(110)的视野(120)中的气溶胶(130)的强度的方法(330)，其中，所述方法(330)包括以下步骤：
读取(340)所述摄像机(110)的图像(125)的图像信息；
提供(350)用于所述摄像机(110)的所述图像(125)的至少一个子部分(230)的颜色指标值(a，290)，其中所述颜色指标值(a，290)代表第一参数(250)与第二参数(270)之间的比例，其中，所述第一参数(250)代表在应用第一滤色器到所述子部分(240)中的图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数(270)代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到所述子部分(230)中的图像信息上的情况下获得的一个值，其中，在所述提供的步骤中还提供梯度指标值(b，310)，所述梯度指标值代表所述摄像机(110)的所述图像(125)的不同的图像区域的能够由所述图像信息得出的亮度差；以及
在使用所述颜色指标值(a，290)的情况下和在使用所述梯度指标值(b，310)的情况下确定(360)气溶胶强度值，以便确定所述车辆(100)的所述摄像机(110)的视野(120)中的所述气溶胶的强度，其中，气溶胶的强度代表许多滴或颗粒，其看起来存在于车辆(100)摄像机(110)的视野中，
其中，在所述确定(350)的步骤中，在使用来自所述摄像机(110)的所述图像(125)的中心区域的图像信息的情况下确定所述梯度指标值。
2.根据权利要求1所述的方法(330)，其特征在于，在所述确定(360)的步骤中，通过所述颜色指标值(a，290)和所述梯度指标值(b，310)的线性组合确定所述气溶胶强度值。
3.根据权利要求1或2所述的方法(330)，其特征在于，在所述确定(360)的步骤中，在确定所述气溶胶强度值之前将颜色指标边界值(a1，a2)之间的范围中的所述颜色指标值(a，290)归一化，和/或将梯度指标边界值(b1，b2)之间的范围中的所述梯度指标值(b，310)归一化。
4.根据权利要求1或2所述的方法(330)，其特征在于，在所述提供(350)的步骤中提供颜色指标值(a，290)，其中所述第一滤色器或第二滤色器是滤除在所述图像信息中的红色分量的滤色器。
5.根据权利要求1或2所述的方法(330)，其特征在于，在所述确定(360)的步骤中确定通过刻度代表的气溶胶指标值。
6.根据权利要求1或2所述的方法(330)，其特征在于，在使用以下图像信息的情况下确定所述梯度指标值(b，310)：所述图像信息来源于所述图像的以下图像片段：所述图像片段在所述摄像机(110)的所述图像(125)被划分为九个不重叠的图像片段时由这些子部分中的八个包围。
7.根据权利要求1或2所述的方法(330)，其特征在于，如果所述气溶胶强度值与一个阈值处于预先确定的关系中，则还设置识别在所述车辆(100)的所述摄像机(110)的视野(120)中的所述气溶胶(130)的对于道路交通关键的强度的存在性的步骤。
8.根据上权利要求1所述的方法(330)，其特征在于，所述梯度指标值代表所述摄像机(110)的所述图像(125)的相邻的图像区域的能够由所述图像信息得出的亮度差。
9.根据上权利要求2所述的方法(330)，其特征在于，通过所述颜色指标值(a，290)和所述梯度指标值(b，310)的加权的线性组合确定所述气溶胶强度值。
10.一种用于控制车辆(100)的前照灯系统(145、150)的方法(400)，所述方法具有以下步骤：
读取(420)气溶胶信号，所述气溶胶信号代表在所述车辆(100)的摄像机(110)的视野(120)中的气溶胶(130)的根据以上权利要求中任一项所述的方法(330)的步骤识别的强度；以及
响应于所述气溶胶信号，改变(430-460)通过所述前照灯系统(145，150)的在所述车辆(100)前方的照明区域中的光辐射(155)。
11.根据权利要求10所述的方法(400)，其特征在于，在所述改变(420-450)的步骤中，根据所述气溶胶的存在时间来确定光辐射参数的变化。
12.根据权利要求10或11所述的方法(400)，其特征在于，在所述改变(420-450)的步骤中在激活的光辐射控制时根据所述气溶胶的所识别的强度改变光分布。
13.根据权利要求10或11所述的方法(400)，其特征在于，在所述改变(430-450)的步骤中，在不同的照明状态之间改变用于通过所述车辆(100)的所述前照灯系统(145，150)的光输出的光辐射参的变化。
14.根据权利要求11所述的方法(400)，其特征在于，在所述改变(420-450)的步骤中，根据所述气溶胶的预先确定的最小强度的存在时间来确定光辐射参数的变化。
15.一种用于识别车辆(100)的摄像机(110)的视野(120)中的气溶胶(130)的强度的设备(135)，其中，所述设备(135)包括以下特征：
用于读取关于所述摄像机(110)的图像(125)的图像信息的接口(200)；
用于提供用于所述摄像机(110)的所述图像(125)的至少一个子部分(230)的颜色指标值(a，290)的单元(210)，其中，所述颜色指标值(a，290)代表第一参数(250)与第二参数(270)之间的比例，其中，所述第一参数(250)代表在应用第一滤色器到所述图像信息上的情况下获得的一个值，而所述第二参数(270)代表在不应用滤色器或应用与所述第一滤色器不同的第二滤色器到所述图像信息上的情况下获得的一个值，其中，在用于提供的单元(210)中还提供梯度指标值(b，310)，所述梯度指标值代表所述摄像机(110)的所述图像(125)的不同的图像区域的能够由所述图像信息得出的亮度差；以及
用于在使用所述颜色指标值(a，290)的情况下和在使用所述梯度指标值(b，310)的情况下确定(360)所述气溶胶强度值以便确定所述车辆(100)的所述摄像机(110)的视野(120)中的所述气溶胶(130)的强度的单元(295)，
其中，在所述确定(350)的步骤中，在使用来自所述摄像机(110)的所述图像(125)的中心区域的图像信息的情况下确定所述梯度指标值。
16.根据上权利要求15所述的设备(135)，其特征在于，所述梯度指标值代表所述摄像机(110)的所述图像(125)的相邻的图像区域的能够由所述图像信息得出的亮度差。
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