CN104104846B - 全周影像感测系统与感测方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种全周影像感测系统与感测方法，应用于感测一载具的周边影像。全周影像感测系统包含：多个影像传感器，环绕设置于该载具的侧边，其分别对载具的周边进行影像提取，并对应输出原始影像；控制器，电连接于影像传感器，其根据原始影像的比较而选择基准影像，并根据基准影像的亮度而调校与影像传感器对应的曝光参数，其中影像传感器于对应的曝光参数被调校后，对载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像；以及，影像组合器，电连接于控制器，其根据影像传感器的相对位置，将调校影像结合为全周影像。

Description

全周影像感测系统与感测方法

技术领域

本发明涉及一种感测系统与感测方法，且特别是一种全周影像的感测系统与感测方法。

背景技术

为了避免驾驶者驾驶车辆时，因为视线的死角而造成碰撞。现有技术提供全周影像感测(around view monitoring，简称为AVM)的功能，让使用者可以在低速前进或倒车时，通过显示屏幕观看车辆周边的情形。

简而言之，全周影像感测系统的作法是，在车辆的前侧、右侧、后侧与左侧分别架设摄像机后，通过车内的显示屏幕显示摄像机取得的感测影像。如此，便能辅助驾驶者，更容易观察车辆周边的状态。

请参照图1A、图1B、图1C、图1D，其绘示在车辆的前侧、右侧、后侧与左侧分别架设摄像机时，摄像机所对应的感测区域的示意图。

此处假设第一摄像机11设置于车辆10的前侧，而第一摄像机11的感测区域为图1A所示的第一感测区域I；假设第二摄像机设置12于车辆10的右侧，而第二摄像机12的感测区域为图1B所示的第二感测区域II；假设第三摄像机13设置于车辆的后侧，而第三摄像机13感测区域为图1C所示的第三感测区域III；以及，假设第四摄像机14设置于车辆10的左侧，而第四摄像机14的感测区域为第1D图所示的第四感测区域IV。

请参见图2，其是全周影像感测系统的摄像机，其感测区域彼此交集的示意图。

此处同样假设车辆10的前侧、右侧、后侧、左侧分别装设了第一摄像机21、第二摄像机22、第三摄像机23、第四摄像机24。其中，第一摄像机21输出第一原始影像、第二摄像机22输出第二原始影像、第三摄像机23输出第三原始影像，以及，第四摄像机24输出第四原始影像。

这四个摄像机的感测区域有部分的交集，这些感测区域交集的范围为C_12、C_23、C_34、C_41。因此，在这些摄像机拍摄而得的原始影像中，也有部分的内容会彼此重复。接着，全周影像感测系统再根据这些重复的数据内容，将原始影像的内容组合而得出全周影像。

根据图2可以看出，第一摄像机与第二摄像机所对应的感测区域彼此迭合于区域C_12。也就是说，第一原始影像与第二原始影像均会显示区域C_12。

因此，通过对第一原始影像与第二原始影像进行区域C_12的特征点比对后，便能参考迭合区域的影像内容，将第一原始影像与第二原始影像结合在一起。

同样的，类似的流程亦被应用于第二原始影像与第三原始影像间、第三原始影像与第四原始影像间、第四原始影像与第一原始影像间。据此，全周影像感测系统将产生在车辆周边完整的画面，提供使用者观看。

承上，全周影像感测系统的目的是为了让使用者驾驶车辆时更为安全。因此，当全周影像感测系统无法让使用者，以即时且清楚的方式，观测车辆周边的障碍物以及行驶路面的情况时，将导致安全辅助的效果打折，甚至产生危险。

然而，在现有技术的全周影像感测系统中，各个摄像机的曝光时间是依视角(150度～180度)内的环境照度独立决定。但是，随着摄像机所在的位置不同，其面光或逆光的状态也不相同。因此，即使两个摄像机拍摄的感测区域彼此交集，但是针对同一个交集区域拍摄而得的数据内容，却可能因为摄像机的位置不同，而于原始影像输出亮度差异悬殊的情形。

例如：第一摄像机的位置在面光方向，因而使第一摄像机的感测区域具有较高的照度。连带地，由第一摄像机输出的第一原始影像将具有较高的亮度。

又如：第二摄像机的位置在背光方向，因而使第二摄像机的感测区域具有较低的照度。连带地，由第二摄像机输出的第二原始影像将具有较暗的亮度。

此时，如果现有技术要针对第一原始影像与第二原始影像间的重叠区域进行接合处理时，会因为原始影像具有的亮度数值差异太大的缘故，使得对重叠区域组合的结果并不均匀。甚至，会在全周影像中，明显的看出全周影像的不同区域间，存在相当清晰的明暗区别。

再者，现有技术还可能因为两张原始影像本身即已失真的缘故，无法正确还原出完整的影像。例如，因为第一摄像机所对应的感测区域的照度较高，导致输出的第一原始影像具有过高的亮度。如此一来，第一原始影像将因为过度曝光的现象，使得第一原始影像的无法呈现影像的细节。

又如，因为第二摄像机所对应的感测区域的照度较低的缘故，导致第二原始影像的亮度过暗而不易辨识其数据内容。

或者，因为第一原始影像与第二原始影像的接合区的亮度不均等缘故，导致两者接合区的影像产生较大的对比区块。

承上，采用现有技术的作法时，容易造成使用者在观看全周影像时，并不容易辨识车辆周边的障碍物的情形。

针对不理想的原始影像，现有技术的全周影像感测系统是通过影像处理的后制手段进行调整。然而，此种做法必须对原始影像进行优化调整，其运算过程显得相当费时。

根据前述说明可以得知，目前已知技术的全周影像感测系统，容易受到天候或环境影响，导致取得原始影像的过程，受到环境照度的影像。当周边环境的照度较高时，原始影像容易出现过曝的现象。反之，当周边环境的照度较低时，原始影像容易过暗的现象。连带地，由全周影像感测系统输出的全周影像将存在画面不易辨识或是画面延迟严重等缺失。如此一来，全周影像感测系统将无法提供辨识车辆周边障碍物的功能，形同失去其辅助的功能。即便现有技术提供以后制方式调整的作法，其处理仍需花费许多时间且效果仍不尽理想。

因此，现有技术的全周影像感测系统仍有相当的缺失，无法有效率的提供良好的全周影像。

发明内容

本发明的一方面为一种全周影像感测系统，应用于感测一载具的周边影像，包含：多个影像传感器，环绕设置于该载具的侧边，其分别对该载具的周边进行影像提取，并对应输出多个原始影像；一控制器，电连接于该等影像传感器，其根据该等原始影像的比较而选择一基准影像，并根据该基准影像的亮度而调校该等影像传感器的曝光参数，其中该等影像传感器于曝光参数被调校后，对该载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像；以及，一影像组合器，电连接于该控制器，其根据该等影像传感器的相对位置，将该等调校影像结合为一全周影像。

本发明的另一方面为一种感测方法，应用于一全周影像感测系统，其感测一载具的周边影像，该感测方法包含以下步骤：利用多个影像传感器分别对该载具的周边进行影像提取，并对应输出多个原始影像；根据该等原始影像的比较而选择一基准影像；根据该基准影像的亮度而调校该等影像传感器的曝光参数；于曝光参数调整后，利用该等影像传感器对该载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像；以及，根据该等影像传感器的相对位置，将该等调校影像结合为一全周影像。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D，其绘示在车辆的前侧、右侧、后侧与左侧分别架设摄像机时，摄像机所对应的感测区域的示意图。

图2，其是全周影像感测系统的摄像机感测区域彼此交集的示意图。

图3，其以俯视方向绘式本发明的全周影像感测系统，在车辆的周边设置四个影像传感器与四个补偿光源的示意图。

图4，其是本发明的全周影像感测系统的方块图。

图5，其是本发明针对一种假设的感测环境，在影像传感器取得原始影像后，通过曝光参数的还原，估计子感测区域的照度分布的示意图。

图6A，其是本发明根据第一感测区域的照度分布，调整与第一影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

图6B，其是本发明在调整与第一影像传感器对应的曝光参数之后，取得第一调校影像的亮度分布的示意图。

图7A，其是本发明根据第一调校影像的亮度分布，与第二感测区域的照度分布，调整与第二影像传感器相对应的曝光参数的示意图

图7B，其是本发明在调整与第二影像传感器对应的曝光参数之后，取得第二调校影像的亮度分布的示意图。

图8A，其是本发明根据第二调校影像的亮度分布，与第三感测区域的照度分布，调整与第三影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

图8B，其是本发明在调整与第三影像传感器对应的曝光参数之后，取得第三调校影像的亮度分布的示意图。

图9A，其是本发明根据第三调校影像的亮度分布，与第四感测区域的照度分布，调整与第四影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

图9B，其是本发明在调整与第四影像传感器对应的曝光参数之后，取得第四调校影像的亮度分布的示意图。

图10，其是本发明重新利用调校影像，产生全周影像的亮度分布的示意图。

图11，其是本发明针对另一种假设的感测环境，利用影像传感器取得原始影像后，各个感测区域所包含的子感测区域内的照度分布的示意图。

图12A，其是本发明根据第二原始影像的亮度分布，与第一原始影像对应的第一感测区域的照度分布，调整与第一影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

图12B，其是本发明根据第二原始影像的亮度分布，与第三原始影像对应的第三感测区域的照度分布，调整与第三影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

图13，其是本发明重新利用调校影像，产生全周影像的亮度分布的示意图。

图14，其是本发明的感测方法的流程图。

图15，其是于车辆周边增加影像传感器个数的示意图。

图16，其是将本发明应用于一外观为一圆柱状的载具的俯视图。

图17，其是将本发明应用于一外观为一三角柱状的载具的俯视图。

【符号说明】

车辆10、30 第一摄像机11、21

第二摄像机12、22 第三摄像机13、23

第四摄像机14、24

第一影像传感器311、411、81、91、101

第一补偿光源321、421

第二影像传感器312、412、82、92、102

第二补偿光源322、422

第三影像传感器313、413、83、93

第三补偿光源323、423

第四影像传感器314、414、84

第四补偿光源324、424 全周影像感测系统4

控制器43 分割模块430

选取模块431 判断模块433

调校模块435 影像组合器45

影像处理器47 显示面板49

步骤S610、S611、S613、S615、S617、S619、S621、S623、S625、S629、S633、S631、S11、S13、S15、S17、S19、S21、S23

第五影像传感器85 第六影像传感器86

具体实施方式

为了改善全周影像感测系统的显示效果，本发明将对影像传感器(如：摄像机、感测镜头)进行调校，让影像处理器接收质量较佳的数据来源，进而降低后处理的需求。采用本发明的构想时，全周影像较不会有接合区亮度不均以及输出影像延迟等问题。

为便于说明，以下的实施例假设车辆为载体。然而，实际应用时，本发明的全周影像感测系统与感测方法所搭配使用的载体并不以车辆为限。再者，载体本身处于静止状态或移动状态，亦不影响本发明的应用。

请参见图3，其以俯视方向绘式本发明的全周影像感测系统，在车辆的周边设置四个影像传感器与四个补偿光源的示意图。

此处假设第一影像传感器311与第一补偿光源321设置于车辆30的前侧边；第二影像传感器312与第二补偿光源322设置于车辆30的右侧边；第三影像传感器313与第三补偿光源323设置于车辆30的后侧边；以及，第四影像传感器314与第四补偿光源324设置于车辆的左侧边。这些影像传感器，环绕设置于车辆30的侧边，并对应输出多个原始影像。

其中，根据装设位置的不同，每个影像传感器具有彼此对应的感测区域。例如：第一影像传感器411因为设置于车辆的前侧边，与第一影像传感器411相对应的感测区域相当于车辆的前侧。同理，其余影像传感器均因应在载体装设位置的不同，而有其相对应的感测区域。

各个影像传感器感测而得的原始影像，其亮度除了会因为对应的感测区域的环境照度不同而被影响外，也会因为每个影像传感器所对应的曝光参数而影响。

此外，补偿光源相对于影像传感器的位置而对应设置。其中，补偿光源可根据全周影像感测系统的需要，选择性提供补充光给相对应的影像传感器。

请参见图4，其是本发明的全周影像感测系统的方块图。本发明的全周影像感测系统4包含多个影像传感器411～414、控制器43、多个补偿光源421～424、影像组合器45、影像处理器47与显示面板49。其中，控制器电连接于影像传感器、补偿光源与影像组合器45。影像处理器47则电连接于影像组合器45与显示面板49。

首先，利用第一影像传感器411、第二影像传感器412、第三影像传感器413、第四影像传感器414对车辆的周边进行拍摄，进而对应输出第一原始影像、第二原始影像、第三原始影像、第四原始影像。

其次，由于不同的影像传感器所对应的感测区域，其周边环境的照度也不相同。连带地，由第一影像传感器411输出的第一原始影像、第二影像传感器412输出的第二原始影像、第三影像传感器413输出的第三原始影像、第四影像传感器414输出的第四原始影像的亮度也不相同。在这些原始影像中，可能存在部分的原始影像过曝、部分的原始影像过暗的现象。

根据本发明的构想，控制器43根据原始影像的比较而选择其中一个原始影像作为基准影像。其后，控制器43并根据基准影像的亮度而调校与影像传感器对应的曝光参数。控制器43可通过曝光期间、提供补充光等不同方式，调校与影像传感器对应的曝光参数。

例如：调整影像传感器输出影像时的曝光期间；调整影像传感器的光圈大小；调整影像传感器的感光度等参数；或是，控制补偿光源提供的补充光的强度。

将影像传感器输出影像时的曝光期间延长时，将使影像传感器输出的调校影像具有较高的亮度，反之亦然。

当补偿光源提供的补充光的强度越强时，将连带使影像传感器对应的感测区域的照度提升。连带地，影像传感器将输出具有较高的亮度的调校影像，反之亦然。

接着，第一影像传感器411、第二影像传感器412、第三影像传感器413、第四影像传感器414是于对应的曝光参数被调校后，对车辆的周边再度进行影像提取。这些影像传感器将对应输出第一调校影像、第二调校影像、第三调校影像、第四调校影像。当然，如果影像传感器所输出的调校影像中，仍有部分的区域具有亮度过亮或过暗等情形时，也可对影像传感器的曝光参数再度进行调校。

其后，影像组合器45再根据影像传感器被设置时的相对位置，将第一调校影像、第二调校影像、第三调校影像、第四调校影像结合后，产生全周影像。影像处理器45对全周影像进行影像处理后，通过显示面板49显示经影像处理后的全周影像。

由图4可以看出，控制器43进一步包含：分割模块430、选取模块431、判断模块433，以及调校模块435。这些在控制器43内部的模块均电连接于每一个影像传感器，且调校模块435还电连接于每一个补偿光源。

其中，分割模块430电连接于选取模块431。分割模块430用于将各个原始影像区分为多个子区域影像。为便于说明，后续的实施例将假设每一个影像传感器输出的原始影像，均通过分割模块430而各自区分为四个子区域影像。当然，分割模块430可选择性的提供分割功能，且其针对每个原始影像区分的子区域影像的个数也不限定需相等。

之后，由选取模块431根据所有的子区域影像的亮度，对影像传感器所对应的感测区域的照度进行比较。如前所述，原始影像的亮度会受到感测区域的照度，与影像传感器的曝光参数的影响。因此，选取模块431比较子区域影像的亮度时，将进一步考虑影像传感器的曝光参数的影响。据此，方能正确预测各个感测区域的照度分布。

接着，根据这些子区域影像的亮度比较结果，选取模块431再进而自原始影像中，选取与具有最高照度的感测区域所对应的原始影像作为基准影像。

需留意的是，输出具有最高亮度的原始影像的影像传感器，其所对应的感测区域并不必然具有最高的照度。例如：假设第一原始影像为所有的原始影像中，具有最高亮度的原始影像。但是，在输出原始影像时，第一影像传感器所对应的曝光时间较久。此时，通过曝光参数的还原计算，可能预测得出与第四影像传感器对应的感测区域才是具有最高照度者。在此种情况下，选取模块431将选择以第四影像传感器作为基准影像传感器。并且，根据第四原始影像的亮度分布判断是否要对第四影像传感器进行调整。

判断模块433电连接于选取模块431与调校模块435之间。简而言之，影像传感器会根据判断模块433与调校模块435的操作，对应调整相关的曝光参数。之后，由影像传感器输出调校影像。关于判断模块433与调校模块435的详细说明，请参见以下的实施例的说明。

影像组合器45取得调校影像后，根据调校影像间的迭合部分进行组合，进而输出全周影像给影像处理器47。影像处理器47对全周影像进行影像处理后，再由显示面板49显示经影像处理后的全周影像。

请参见图5，其是本发明针对一种假设的感测环境，在影像传感器取得原始影像后，通过曝光参数的还原，估计的子感测区域的照度分布的示意图。

如前所述，曝光参数与感测区域的照度都会影响由影像传感器输出的影像的亮度。例如：当感测区域维持照度不变的前提下，且影像传感器的曝光时间较长时，由影像传感器输出的原始影像的亮度也越高。

由于曝光参数的种类繁多，这些曝光参数值的调整对于影像亮度的影响也不尽相同，关于如何针对个别影像传感器所对应的曝光参数，还原得出对感测区域的照度估计的作法，此处便不详加说明。

尽管在实际应用时，需先就原始影像的亮度分布，参酌各个影像传感器的曝光参数的差异，计算得出与各个感测区域相对应的照度分布。为了便于说明，下述实施例将假设各个影像传感器取得原始影像时，其所分别对应的曝光参数具有相同的设定。例如：假设影像传感器输出原始影像时，其曝光时间相等、补充光源提供补充光的亮度相等。

在图5中，以0-1代表还原各个影像传感器的曝光参数后，估计得出的载体周围的照度分布范围。此外，以下实施例并假设影像传感器输出影像的曝光极限为0.8。其中，针对子感测区域所对应的照度数值，可能是根据子区域影像所包含的多个像素点的亮度进行平均后，得出一平均亮度后，再搭配与影像传感器对应的曝光参数而计算得出，或是通过其他的计算方式。

再者，由于原始影像的亮度分布会与感测区域的照度分布呈现正相关的缘故，此处亦假设由影像传感器输出的原始影像所对应的亮度分布大致与图5的照度分布相同。其中的差异处为，由于影像传感器的曝光极限为0.8的缘故，第一感测区域中的第四子感测区域的照度虽然为1，但是由第一影像传感器输出的第一原始影像的第一子区域影像的亮度为0.8。以及，第二感测区域中的第二子感测区域的照度虽然为1，但是由第二影像传感器输出的第二原始影像的第二子区域影像的亮度为0.8。

由于影像传感器的曝光极限为0.8的缘故，此处将0.8当作第一亮度阈值。当然，第一亮度阈值实际对应的数值，亦会因为影像传感器的不同而异。

其中，第一影像传感器311针对第一感测区域I而进行拍摄，并对应输出第一原始影像。分割模块430可将第一原始影像区分为四个子区域影像，且这四个子区域影像对应于四个子感测区域。假设控制器43通过对第一影像传感器311的曝光参数的还原计算后，估计得出这四个子感测区域的照度分别为：0.8、0.6、0.8、1。进一步考虑第一影像传感器311的曝光极限时，可以发现在第一原始影像中，对应于环境照度为1的子区域影像，将产生过度曝光的情形。

第二影像传感器312针对第二感测区域II而进行拍摄，并对应输出二原始影像。分割模块430可将第二原始影像区分为四个子区域影像，且这四个子区域影像对应于四个子感测区域。假设控制器43通过对第二影像传感器312的曝光参数的还原计算后，估计得出这四个子感测区域的照度分别为：0.8、1、0.6、0.4。进一步考虑第二影像传感器312的曝光极限时，可以发现其中对应于环境照度为1的子区域影像，将产生过度曝光的情形。

第三影像传感器313针对第三感测区域III而进行拍摄，并对应输出第三原始影像。分割模块430可将第三原始影像区分为四个子区域影像，且这四个子区域影像对应于四个子感测区域。假设控制器43通过对第三影像传感器313的曝光参数的还原计算后，估计得出这四个子感测区域的照度分别为：0.4、0.9、0.8、0.7。

第四影像传感器314针对第四感测区域IV而进行拍摄，并对应输出第四原始影像。分割模块430可将第四原始影像区分为四个子区域影像，且这四个子区域影像对应于四个子感测区域。假设控制器43通过对第四影像传感器312的曝光参数的还原计算后，估计得出这四个子感测区域的照度分别为：1、0.9、0.8、0.7。进一步考虑第四影像传感器314的曝光极限时，可以发现其中对应于环境照度为1的子区域影像，将产生过度曝光的情形。

接着，利用选取模块431比较这些子感测区域的照度。根据这些子感测区域的照度比较结果可以看出，子感测区域的最高照度为1。其中，第一原始影像、第二原始影像、第四原始影像均包含与具有最高照度的子感测区域相对应的子区域影像。因此，选取模块431可以选择输出第一原始影像、第二原始影像、第四原始影像的第一影像传感器、第二影像传感器、第四影像传感器其中一者作为基准影像传感器。

为便于说明，此处假设选取模块431选择以第一影像传感器做为基准影像传感器。本发明的实施例首先对基准影像传感器的曝光参数进行调校，使得基准影像传感器输出的第一调校影像具有较佳的亮度显示效果。其后，再依序对其余的影像传感器进行调校。

同理，如果根据原始影像预测得出的感测环境的照度分布改变，导致具有最高照度的子感测区域并不在第一感测区域内时，则选择其他的影像传感器作为基准影像传感器。

请参见图6A，其是本发明根据第一感测区域的照度分布，调整与第一影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

如前所述，假设第一感测区域包含的四个子感测区域的照度分别为：0.8、0.6、0.8、1。然而，由影像传感器输出的影像所支持的最高亮度为0.8。如果维持第一影像传感器的曝光参数时，由第一影像传感器输出的第一原始影像的第四个子区域影像，其亮度将高于第一亮度阈值，并不适合作为产生全周影像的数据来源。此时，判断模块433将输出临界判断信号至调校模块435，通过调校模块435而调整与第一影像传感器对应的曝光参数。

根据本发明的构想，调校模块435可通过不同的方式而调整与第一影像传感器对应的曝光参数。例如：改变第一影像传感器产生影像的曝光时间，或是调整第一补偿光源输出的补充光的强弱等。

由于第一亮度阈值为0.8，而与第一原始影像所包含的子区域影像对应的子感测区域的最高照度为1。因此，调校模块可控制将第一影像传感器产生影像的曝光时间缩短为原本的0.8倍，进而降低由第一影像传感器输出影像的亮度。

将第一影像传感器的曝光时间缩短为输出第一原始影像时的曝光时间的0.8倍后，再度利用第一影像传感器对第一感测区域进行拍摄，因而取得第一调校影像。由于第一影像传感器的曝光参数已经经过调校，即便第一感测区域的照度并未改变，第一调校影像的亮度仍然较第一原始影像的亮度更低。

请参见图6B，其是本发明在调整与第一影像传感器对应的曝光参数之后，取得第一调校影像的亮度分布的示意图。由于第一影像传感器输出影像的曝光时间已经缩短，第一调校影像所包含的每一个子区域影像的亮度，亦将对应曝光时间的缩短而改变成为第一原始影像的亮度的0.8倍。因此，第一调校影像所包含的子区域影像的亮度分别为：0.64、0.48、0.64、0.8。

根据本发明的构想，在调整与基准影像传感器对应的曝光参数后，由基准影像传感器输出的第一调校影像的最高亮度将低于或等于第一亮度阈值。据此，本发明可以确保，在调校影像中，绝对不会产生超过影像传感器的曝光极限的情形。

接着，由第一影像传感器做为起点，可选择以顺时针方式或逆时针方式，循序对载体周边的其余的影像传感器进行曝光参数的调校。其中，在第一影像传感器后，被选取的第一个影像传感器称为第一相邻传感器。在第一影像传感器后，被选取的第二个影像传感器则称为第二相邻传感器，其余类推。

在此实施例中，假设以顺时针方向选取影像传感器，因此以第二影像传感器做为第一相邻传感器。

请参见图7A，其是本发明根据第一调校影像的亮度分布，与第二感测区域的照度分布，调整与第二影像传感器相对应的曝光参数的示意图。如前所述，与第二原始影像对应的第二感测区域包含四个子感测区域，而这四个子感测区域的照度分别为：0.8、1、0.6、0.4。

如前所述，第一影像传感器所对应的感测区域的一部分会与第二影像传感器所对应的感测区域的一部分形成交集。而这个交集的区域相当于第一原始影像与第二原始影像要用来结合时比对基础。

据此，本发明提出的做法为，通过对第二影像传感器的曝光参数的调整，使得第一调校影像在这个重叠区域的亮度值，会与第二调校影像在这个重叠区域的亮度值彼此一致。

根据图6B可以得知，第一调校影像的第一个子区域影像的亮度值为0.64。另一方面，根据图7A可以得知，第二感测区域的第一个子感测区域的照度为0.8。如果将第二影像传感器维持以相同曝光参数输出影像时，由第二影像传感器输出的影像会与第一调校影像具有不同的亮度。因此，需要通过对第二影像传感器的曝光参数的调整，使得第二影像传感器再度取得影像(第二调校影像)时，在第一子区域影像的亮度降低至0.64。

由于0.64为0.8*0.8的结果，代表需要将第二影像传感器的曝光时间缩短为原本设定曝光时间的0.8倍。

请参见图7B，其是本发明在调整与第二影像传感器对应的曝光参数之后，取得第二调校影像的亮度分布的示意图。由于第二影像传感器输出影像的曝光时间已经缩短，第二调校影像所包含的每一个子区域影像的亮度，亦将对应曝光时间的缩短而改变成为第二原始影像所包含的每一个子区域影像的亮度的0.8倍。因此，第二调校影像所包含的子区域影像的亮度分别为：0.64、0.8、0.48、0.32。

接着，通过类似的做法，根据第二调校影像与第三感测区域的照度分布，调校与第三影像传感器对应的曝光参数，并且产生第三调校影像。以及，根据第三调校影像与第四感测区域的照度分布，调校与第四影像传感器对应的曝光参数，并且产生第四调校影像。

请参见图8A，其是本发明根据第二调校影像的亮度分布，与第三感测区域的照度分布，调整与第三影像传感器相对应的曝光参数的示意图。本发明利用图7B的第二调校影像的子区域影像的亮度值0.32，以及图5所预测的第三感测区域的照度分布，做为调整第三影像传感器的曝光参数的依据。参看与第三感测区域中的子感测区域的照度0.4可以得知，此处应该将第三影像传感器输出影像时的曝光期间缩短为原本的0.8倍。即，使第三调校影像的亮度降低至第三原始影像的亮度的0.8倍。

请参见图8B，其是本发明在调整与第三影像传感器对应的曝光参数之后，取得第三调校影像的亮度分布的示意图。由于第三影像传感器输出影像的曝光时间已经缩短，第三调校影像所包含的每一个子区域影像的亮度，亦将对应曝光时间的缩短而改变成为原本的0.8倍。因此，第三调校影像所包含的子区域影像的亮度分别为：0.32、0.72、0.64、0.56。

请参见图9A，其是本发明根据第三调校影像的亮度分布，与第四感测区域的照度分布，调整与第四影像传感器相对应的曝光参数的示意图。本发明利用图8B的第三调校影像的子区域影像的亮度值0.56，做为调整第四影像传感器的曝光参数的依据。参看与第四感测区域中的子感测区域的照度0.7可以得知，此处应该将第四影像传感器输出影像时的曝光期间缩短为原本的0.8倍。即，使第四调校影像的亮度降低至第四原始影像的亮度的0.8倍。

请参见图9B，其是本发明在调整与第四影像传感器对应的曝光参数之后，取得第四调校影像的亮度分布的示意图。由于第四影像传感器输出影像的曝光时间已经缩短，第四调校影像所包含的每一个子区域影像的亮度，亦将对应曝光时间的缩短而改变成为第四原始影像所包含的每一个子区域影像的亮度的0.8倍。因此，第四调校影像所包含的子区域影像的亮度分别为：0.8、0.72、0.64、0.56。

需留意的是，通过前述流程，在第一调校影像与第四调校影像中，对应于第四影像传感器与第一影像传感器的感测区域的交集位置的子区域影像，其亮度值亦将一致。

请参见图10，其是本发明重新利用调校影像产生全周影像的亮度分布的示意图。此图式相当于结合前述第6B、7B、8B、9B图的第一调校影像、第二调校影像、第三调校影像、第四调校影像的亮度分布的结果。

附带一提，在某些情况下，可能产生具有最高亮度的基准影像，其亮度仍然过低的情况。例如：假设所有的原始影像所包含的子区域影像中，最高的亮度为0.4。

在此种基准影像的亮度低于第一亮度阈值的情况下，控制器将用于调整与基准影像传感器对应的曝光参数，进而提高由基准影像传感器输出影像的亮度。例如：延长基准影像传感器产生影像的曝光时间为两倍，或是利用补偿光源提供补充光。据此，使得与基准影像传感器对应的曝光参数被调整后，由基准影像传感器输出的调校影像的最高亮度等于第一亮度阈值。

请参见图11，其是本发明针对另一种假设的感测环境，利用影像传感器取得原始影像后，各个感测区域所包含的子感测区域内的照度分布的示意图。为了便于说明，此实施例仍然假设各个影像传感器在取得原始影像时，个别对应的曝光参数具有相同的设定。

同样地，此处假设将每个原始影像区分为四个子区域影像。其中，彼此对应于相同感测感测区域的子区域影像，则以虚线圈示。例如：第一原始影像的第一个子区域影像(对应于第一感测区域由上而下的第一个子感测区域)，与第二原始影像的第一个子区域影像(对应于第二感测区域由左而右的第一个子感测区域)，彼此对应于同一个感测区域。

随着装设位置的不同，对应于相同感测区域的子区域影像仍可能具有不同的亮度值。基于个别的影像传感器具有相同曝光参数设定的前提下，代表不同影像传感器会根据所在位置的不同，对彼此重叠的感测区域的照度，仍可能有不同的照度估计结果。

比较所有的子感测区域所对应的照度后，确认第二感测区域包含具有最高照度的子感测区域。因此，选择与第二感测区域对应的第二影像传感器做为基准影像传感器。

再者，由于原始影像的亮度分布会与感测区域的照度分布呈现正相关，此处假设由影像传感器输出的原始影像所对应的亮度分布大致与图11的照度分布相同。

由于在图11中，假设子感测区域的最高照度为0.8，因此，对应输出的第二原始影像的最高亮度并未超过第一亮度阈值。连带地，在此实施例中，并不需要针对第二影像传感器进行曝光参数的调整。换句话说，此时的第二原始影像即为第二调校影像，两者具有相同的亮度分布。

于基准影像传感器的曝光参数确定后，接着依照前述的说明类似的做法，判断输出第一原始影像、第四原始影像、第三原始影像的第一影像传感器、第四影像传感器、第三影像传感器是否需要对应调整曝光参数。

请参见图12A，其是本发明根据第二原始影像的亮度分布，与第一原始影像对应的第一感测区域的照度分布，调整与第一影像传感器相对应的曝光参数的示意图。

根据图11可以得知，根据第二原始影像的亮度分布与第二影像传感器的曝光参数估计得出的结果为：第二感测区域的第一个子感测区域影像的照度为0.8。另一方面，根据第一原始影像的亮度分布与第二影像传感器的曝光参数估计得出的结果为：第一感测区域的第一子感测区域的照度为0.4。

由此可知，需要对第一影像传感器进行曝光参数的调整，进而使第一影像传感器输出的第一调校影像具有较第一原始影像更高的亮度值。

例如，延长第一影像传感器产生影像的曝光时间为两倍。据此，将因为曝光时间的延长，使得原本具有0.4、0.1、0.3、0.1的照度分布的第一感测区域，通过第一影像传感器而输出如图12A所示的亮度分布的第一调校影像。如图12A所示，此时由第一影像传感器输出的第一调校影像所包含的子区域影像的亮度分别为：0.8、0.2、0.6、0.2。

根据图12A与图11的比较可以看出，第四原始影像的第一子区域影像所对应的第一子感测区域的照度为0.2，而这个照度值与第一影像传感器经曝光参数调校后，产生的第一调校影像的第四子区域影像的亮度值相等。因此，第四影像传感器所对应的曝光参数并不需要被调校。即，第四调校影像的亮度分布相当于第四原始影像的亮度分布。

接着，根据第四原始影像的子区域影像的亮度值，与第三原始影像的子区域影像所对应的子感测区域的照度值的比较，判断如何调整与第三影像传感器对应的曝光参数。由于根据第四原始影像估计的第四子感测区域的照度(0.4)，与根据第三原始影像估计的第四子感测区域的照度(0.2)并不相同，因此，此处需要调整与第三影像传感器对应的曝光参数。其中，两者彼此重叠的子区域影像，在第三原始影像的亮度值为0.1，在第四原始影像的亮度值则为0.4。连带地，此处将延长第三影像传感器产生第三调校影像的曝光期间为两倍。

请参见图12B，其是本发明根据第二原始影像的亮度分布，与第三原始影像对应的第三感测区域的照度分布，调整与第三影像传感器相对应的曝光参数的示意图。当第三影像传感器产生影像的曝光期间延长为两倍后，利用第三影像传感器再度进行影像提取后产生的第三调校影像所包含的子区域影像，其亮度分布将为第三原始影像所包含的子区域影像的亮度的两倍。因此，图12B代表第三影像传感器输出的第三调校影像所包含的各个子区域影像的亮度值分别为：0.8、0.4、0.4、0.4。

请参见图13，其是本发明重新利用调校影像，产生全周影像的亮度分布的示意图。此图式的子区域影像所对应的亮度分布，相当于保留第二原始影像、第四原始影像所对应的亮度分布；搭配第一调校影像、第三调校影像的亮度分布的结果。

当影像处理器接收到具有如此图式中的亮度分布的全周影像时，只需要进一步对其中亮度低于0.3的子区域影像进行调整即可。以此图式为例，共有三个子区域影像的亮度低于0.3。即，图式中以三角形标示处。据此可以得知，本发明确实减轻了影像处理器的负荷。

再者，因为影像组合器组合全周影像的来源是，对影像传感器的曝光参数调校过后，产生亮度分布较为符合显示需求的调校影像。因此，通过此种方式形成的全周影像，其显示效果也更为平顺，且让使用者可以清楚的观看车辆周边的环境。

关于如何利用影像处理器而调整子区域影像的亮度的做法，可由本领域的现有技术者自由应用，此处不再详述。此外，针对不同的应用，亮度值的表示方式与临界值的选定方式，当然可以根据不同的需求与系统的规划而弹性调整。

请参见图14，其是本发明的感测方法的流程图。本发明的感测方法应用于全周影像感测系统，其感测一载具的周边影像。此感测方法包含以下步骤：

利用多个影像传感器分别对载具的周边进行影像提取，并对应输出多个原始影像(步骤S11)；根据原始影像的比较而选择基准影像(步骤S13)；根据基准影像的亮度而调校与影像传感器对应的曝光参数(步骤S15)；于曝光参数调整后，利用影像传感器对载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像(步骤S17)；根据影像传感器的相对位置，将调校影像结合为全周影像(步骤S19)；对全周影像进行影像处理(步骤S21)；以及，显示经影像处理后的全周影像(步骤S23)。

步骤S11包含：

将每一个原始影像都各自区分为多个子区域影像；以及，通过对所有的子区域影像的亮度的比较，进而自原始影像中，选取包含具有最高亮度的子区域影像的原始影像作为基准影像。

步骤S13于参考子区域影像的亮度、与影像传感器对应的曝光参数后，自原始影像中选取基准影像。更进一步来说，控制器将根据原始影像的亮度、与影像传感器对应的曝光参数，判断与该等影像传感器所对应的感测区域中，具有最高照度的感测区域是哪一个；以及，选择与具有最高照度的感测区域所对应的影像传感器作为基准影像传感器。其中，基准影像代表由基准影像传感器所输出的原始影像。

若原始影像有任一个需要进行调校时，步骤S15可通过调整影像传感器输出影像时的曝光期间的方式，调校与影像传感器对应的曝光参数。或者，如果感测系统对应于影像传感器而设置补偿光源时，步骤S15可利用补偿光源，选择性提供补充光给相对应的影像传感器。其中，由补偿光源提供的补充光的强度可被调整。

步骤S15可大致区分为两个部分，第一个部分是对基准影像进行曝光参数的调整，第二个部分则是根据基准影像而对其他的影像传感器进行曝光参数的调整。

对在步骤S15的第一个部分而言，可进一步包含以下步骤：根据第一亮度阈值与基准影像传感器所对应的感测区域的照度分布，调整与基准影像传感器对应的曝光参数。

其中，此处调整与基准影像传感器对应的曝光参数的方式可区分为两种情形：其一为输出基准影像时，因为与基准影像传感器相对应的感测区域的照度较高，导致基准影像的最高亮度高于第一亮度阈值；其二则为输出基准影像时，因为与基准影像传感器相对应的感测区域的照度较低，导致基准影像的最高亮度低于第一亮度阈值。

针对第一种情形而言，本发明的感测方法会因应基准影像的最高亮度高于第一亮度阈值的情形，调整与基准影像传感器对应的曝光参数，进而降低由基准影像传感器输出影像的亮度。通过对曝光参数的调整，连带地，由基准影像传感器输出的调校影像的最高亮度，将低于或等于第一亮度阈值。

针对第二种情形而言，本发明的感测方法会因应基准影像的最高亮度低于第一亮度阈值的情形，调整与基准影像传感器对应的曝光参数，进而提高由基准影像传感器输出影像的亮度。通过对曝光参数的调整，连带地，由基准影像传感器输出的调校影像的最高亮度，将等于第一亮度阈值。

另一方面，对步骤S15的第二部分而言，将循序的根据影像传感器的相邻关系，逐一对非产生基准影像的其余影像传感器，依序进行曝光参数的调校。

当然，实际应用时，也可针对基准影像的最低亮度低于一第二亮度阈值而调整。关于如何根据显示效果的需求，设定亮度的比较方式，进而调整影像传感器的曝光参数，此部分为本发明相关领域者可自由应用，此处不予详述。

经过步骤S15后，代表感测系统内的影像传感器所对应的曝光参数都经过调校。此时，步骤S17将于曝光参数经过调校后，利用各个影像传感器，对载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像。在此步骤中，由影像传感器输出的调校影像，其亮度值均低于或等于第一亮度阈值。

在步骤S19中，根据影像传感器的相对位置，将调校影像结合为全周影像。关于如何进行影像结合的做法，例如：通过特征点比对等方式进行等，因非本申请讨论的重心，此处不予详述。

接着，在步骤S21中，还可以针对较暗的区域，或是其他应用的需求，再对全周影像进行影像处理。之后，方在步骤S23显示经影像处理后的全周影像。

根据本发明的构想，影像传感器在取得原始影像时，其所对应的曝光参数可被动态的调整。因此，根据影像传感器所取得的影像画面，彼此间的迭合区域具有一致的亮度。

采用此种感测做法时，可以快速而即时根据原始影像而估计得出的感测环境的照度分布，辅以影像传感器的曝光参数，判断应该如何调校影像传感器，进而产生亮度分布相对均匀的调校影像。如此一来，当调校影像被结合而形成全周影像后，提供给影像处理器的全周影像，具有相对均匀的亮度分布。采用此种做法产生全周影像时，影像处理器只需对其中过暗区域的像素进行亮度提升。因此，此种全周影像感测系统较不会受到天候及环境照度的影响。

需留意的是，根据本发明的构想，感测系统的应用与设计可以相当多元。例如：载具并不以汽车为限。此外，载具处于移动或静止状态、载具包含的侧边个数、载具周边所设置的影像传感器的个数也不需要被限定。

请参见图15，其是于车辆周边增加影像传感器个数的示意图。此处假设第一影像传感器81、第二影像传感器82、第三影像传感器83、第四影像传感器84、第五影像传感器85、第六影像传感器86沿着顺时针方向而环绕设置于车辆的周边。

请参见图16，其是将本发明应用于一外观为一圆柱状的载具的俯视图。此处假设第一影像传感器91、第二影像传感器92、第三影像传感器93、第四影像传感器94沿着顺时针方向而环绕设置于图中载体的左侧、上方、右侧、下方。

请参见图17，其是将本发明应用于一外观为一三角柱状的载具的俯视图。此处假设第一影像传感器101、第二影像传感器102、第三影像传感器103分别设置于图中载体的左侧、右侧、下方。

根据前述说明可以得知，本发明的全周影像感测系统与感测方法，提升了全周影像感测的效果。据此，本发明的全周影像感测系统可以快速而有效率的提供更为清晰的全周影像。除了让使用者驾驶车辆时的判断更为精准外，本发明还可进一步被应用于其他应用环境。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (15)

1.一种全周影像感测系统，应用于感测一载具的周边影像，包含：

多个影像传感器，环绕设置于该载具的侧边，其分别对该载具的周边进行影像提取，并对应输出多个原始影像；

一控制器，电连接于所述影像传感器，其根据所述原始影像的比较而选择一基准影像，并根据该基准影像的亮度而调校所述多个影像传感器的曝光参数，其中所述多个影像传感器的曝光参数被调校后，对该载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像；其中，所述控制器包含：一选取模块，其根据所述多个原始影像的所有子区域的影像的亮度，对所述多个影像传感器所分别对应的感测区域的照度进行比较，并自所述多个原始影像中选取与具有最高照度的感测区域所对应的原始影像作为基准影像；以及，

一影像组合器，电连接于该控制器，其根据所述影像传感器的相对位置，将所述调校影像结合为一全周影像；

其中该基准影像由一基准影像传感器输出，且该控制器根据一第一亮度阈值而调整该基准影像传感器的曝光参数；

当该基准影像的亮度高于该第一亮度阈值时，该控制器调整该基准影像传感器的曝光参数，进而使该基准影像传感器输出的调校影像的最高亮度等于或低于该第一亮度阈值；或者

当该基准影像的亮度低于该第一亮度阈值时，该控制器调整该基准影像传感器的曝光参数，进而使该基准影像传感器输出的调校影像的最高亮度等于该第一亮度阈值；

其中，在调整该基准影像传感器的曝光参数之后，该控制器以所述基准影像传感器作为起点，以顺时针或逆时针方式依次对其余影像传感器调整曝光参数，包括：根据当前影像传感器输出的调校影像的亮度而调整与其相邻的相邻影像传感器对应的曝光参数，使得该当前影像传感器输出的调校影像与该相邻影像传感器输出的调校影像在二者的重叠区域的亮度值一致。

2.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中该载具为车辆。

3.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中该控制器调校与所述影像传感器对应的曝光参数的方式为，调整所述影像传感器输出影像时的曝光期间、调整所述影像传感器的光圈、调整所述影像传感器的感光度。

4.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中还包含：

多个补偿光源，电连接于该控制器并对应于所述影像传感器而设置，其中所述补偿光源根据该控制器的控制而选择性提供一补充光给相对应的影像传感器。

5.如权利要求4所述的全周影像感测系统，其中该控制器调整与所述影像传感器对应的曝光参数的方式为，改变所述补偿光源所提供的补充光的强度。

6.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中所述影像传感器分别对应于多个感测区域，且各该感测区域具有相对应的照度。

7.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中该控制器包含：

一分割模块，电连接于所述影像传感器与该选取模块，其是将各该原始影像区分为多个子区域影像。

8.如权利要求1所述的全周影像感测系统，其中还包含：

一影像处理器，其对该全周影像进行影像处理，以及，

一显示面板，电连接于该影像组合器，其显示经影像处理后的该全周影像。

9.一种全周影像的感测方法，应用于感测一载具的周边影像，该感测方法包含以下步骤：

利用多个影像传感器分别对该载具的周边进行影像提取，并对应输出多个原始影像；

根据所述原始影像的比较而选择一基准影像，包括：根据所述多个原始影像的所有子区域的影像的亮度，对所述多个影像传感器所分别对应的感测区域的照度进行比较，并自所述多个原始影像中选取与具有最高照度的感测区域所对应的原始影像作为基准影像；

根据该基准影像的亮度而调校所述多个影像传感器的曝光参数；

在曝光参数调整后，利用所述多个影像传感器对该载具的周边再度进行影像提取，并输出多个调校影像；以及，

根据所述影像传感器的相对位置，将所述调校影像结合为一全周影像；

其中该基准影像由一基准影像传感器输出，而根据该基准影像的亮度而调校与所述影像传感器对应的曝光参数的步骤包含以下步骤：

根据一第一亮度阈值而调整与该基准影像传感器对应的曝光参数；

其中根据一第一亮度阈值而调整与该基准影像传感器对应的曝光参数的步骤包含以下步骤：

当该基准影像的亮度高于该第一亮度阈值时，调整与该基准影像传感器对应的曝光参数，进而使该基准影像传感器输出影像的最高亮度低于或等于该第一亮度阈值；或者

当该基准影像的亮度低于该第一亮度阈值时，调整与该基准影像传感器对应的曝光参数，进而使该基准影像传感器输出影像的最高亮度等于该第一亮度阈值；

其中，在所述根据一第一亮度阈值而调整与该基准影像传感器对应的曝光参数之后，以所述基准影像传感器作为起点，以顺时针或逆时针方式依次对其余影像传感器调整曝光参数，包含以下步骤：

根据当前影像传感器输出的调校影像的亮度而调整与其相邻的相邻影像传感器对应的曝光参数，使得该当前影像传感器输出的调校影像与该相邻影像传感器输出的调校影像在二者的重叠区域的亮度值一致。

10.如权利要求9所述的感测方法，其中根据该基准影像的亮度而调校与所述多个影像传感器对应的曝光参数的步骤包含以下步骤：

调整所述多个影像传感器输出影像时的曝光期间；

调整所述多个影像传感器的光圈；或，

调整所述影像传感器的感光度。

11.如权利要求9所述的感测方法，其中所述影像传感器对应于多个补偿光源，而根据该基准影像的亮度而调整所述影像传感器输出影像时的曝光参数的步骤包含以下步骤：

控制各该补偿光源选择性提供一补充光给相对应的影像传感器，其中该补充光的强度可被调整。

12.如权利要求9所述的感测方法，其中根据所述多个原始影像的比较而选择该基准影像的步骤包含以下步骤：

将所述原始影像区分为多个子区域影像。

13.如权利要求12所述的感测方法，其中根据所述多个原始影像的比较而选择该基准影像的步骤包含以下步骤：

在参考所述子区域影像的亮度、与所述影像传感器对应的曝光参数后，自所述多个原始影像中选取该基准影像。

14.如权利要求13所述的感测方法，其中所述影像传感器分别对应于多个感测区域，且各该感测区域具有相对应的照度。

15.如权利要求9所述的感测方法，其中还包含以下步骤：

对该全周影像进行影像处理，以及，

显示经影像处理后的该全周影像。