CN104247416B - 图像拾取设备 - Google Patents

Abstract

此图像拾取设备设置有：图像拾取单元，其设置有图像拾取装置和用于输出预先设置的固定图案的固定图案输出单元；以及控制单元和路径。固定图案输出单元电连接至图像拾取单元，并且被输入由图像拾取装置获取的图像和从固定图案输出装置输出的固定图案。该路径电连接图像拾取单元和控制单元，并且将所述图像和所述固定图案从图像拾取单元电传送至控制单元。控制单元与所述图像相对应地控制使该图像作为一种输入的应用。此外，控制单元通过将预先与固定图案相对应地准备的特定图案与该固定图案彼此进行比较来确定所述路径的电连接中的异常。

Description

图像拾取设备

技术领域

本发明涉及拾取视场的图像的成像设备，特别是涉及如下成像设备：该成像设备包括拾取视场的图像的成像单元以及电连接至成像单元以根据所拾取的图像进行控制的控制单元，该设备具有确定或者检测电连接中的异常的功能。

背景技术

各种技术领域利用成像设备来拾取与从视场入射的光相符的图像。作为这样的成像设备的一种类型的公知成像设备包括成像单元和控制单元，该控制单元电连接至成像单元以根据所拾取的图像进行控制。近来，这种类型的成像设备越来越多地安装在车辆中。例如，一些技术提供：拾取车辆周围的图像并且处理所拾取的图像以向行驶的车辆反映处理结果。

然而，如果在成像单元和控制单元之间的电连接中出现任何异常例如断路，则控制单元常常不能根据由成像单元拾取的图像进行控制。在专利文献1中公开了针对此问题的措施。专利文献1公开了拾取车辆周围的图像的成像设备。该成像设备被配置成：当车辆在未被估计为夜间的时间期间行驶时，例如在车头灯关闭时，只有在电信号的水平(所拾取图像的强度)未超过预定值的情况下确定从成像单元输出的信号中出现异常。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]JP-A-2001-204012

发明内容

[本发明要解决的问题]

然而，如在专利文献1中，在通过将与由成像单元拾取的图像相对应的信号的水平与预定值进行比较来确定异常的出现中存在问题。具体地，考虑到成像单元的特性的变化或者各个驾驶员在是否打开车头灯方面的变化，该预定值必须被设置为显著较低的值。因此，专利文献1的技术不一定能够例如确定微小异常的出现，该微小异常例如为在将由成像单元拾取的图像以数字信号的形式传送至控制单元的并行线缆的一部分中的断路。

因而期望能够确定或检测到成像设备的电连接中的微小异常的出现，该成像设备包括拾取视场的图像的成像单元以及电连接至成像单元以根据所拾取的图像进行控制的控制单元。

[用于解决问题的手段]

与优选实施方式相关的成像设备包括：成像单元，该成像单元设置有用于获取图像的成像装置以及用于输出预先设置的固定图案的固定图案输出装置；控制单元，该控制单元接收由成像装置获取的图像和由固定图案输出装置输出的固定图案的输入；以及路径，该路径在成像单元和控制单元之间进行电连接以将所述图像和所述固定图案从成像单元电传送至控制单元。控制单元包括：控制装置，该控制装置用于根据所述图像来对应用施加控制；以及异常确定装置，该异常确定装置用于将针对从固定图案输出装置输出的固定图案所预先准备的特定图案与该固定图案进行比较，以确定在路径的电连接中的异常的出现。

因而，控制装置能够根据由成像装置拾取的图像进行控制。另外，异常确定装置能够如下所述来确定电连接中的异常的出现。

具体地，从固定图案输出装置输出的固定图案是预先设置的固定图案。因此，如果在成像单元和控制单元之间进行电连接的路径中没有出现异常，则应当始终将相同的固定图案作为电信号输出至控制单元。因此，通过将针对从固定图案输出装置输出的固定图案所预先准备的特定图案与作为电信号输入的固定图案进行比较，异常确定装置能够确定异常的出现，包括以上所提及的电连接中的甚至微小异常的出现。

附图说明

在附图中：

图1是示出对其应用本发明的相机系统的配置的框图；

图2是示出相机系统的相机的配置的框图；

图3是示出由相机系统中的微型计算机进行的处理的流程图；

图4示出了说明处理的原理的图；

图5示出了说明处理的应用示例的图；以及

图6示出了关于应用示例来说明在相机系统中出现异常的状态的图。

具体实施方式

参照图1至图6，在下文中描述本发明的成像设备的实施方式。

图1示出了作为成像设备的车载式相机系统CM的示意性配置。本实施方式的相机系统CM包括如图2所示的车载式相机1，该车载式相机1朝向车辆的外侧以获取视场的图像。如图2所示，相机1包括由单芯片IC形成的图像拾取装置10以及镜头11。例如，相机1被设置在位于车辆的前挡风玻璃的中上部处的后视镜的基座附近。相机1被布置有沿着前进方向倾斜地朝向下的镜头11或视场。

如图2所示，图像拾取装置10包括光接收部分13、控制器15、缓冲器17和测试图案生成部分19。

从相机的朝向车辆外侧的视场经由镜头11入射的光落在图像拾取装置10的光接收部分13上。光接收部分13包括AD转换器和布置为阵列的光电晶体管。响应于来自控制器15的指令，光接收部分13将与已经经由镜头11拾取的车辆外部图像相对应的数据(电信号)经由缓冲器17传送至测试图案生成部分19。

测试图案生成部分19将各种处理例如亮度校正应用于所传送的数据并且将结果数据传送至设置在相机1外部的微型计算机20。该传送经由8位或16位并行线缆CB来进行。图2中的粗虚线DL指示数据流。

测试图案生成部分19还具有输出与用于各种调节的测试图案(固定图案的示例)相对应的数据的功能。因此，测试图案也经由并行线缆CB传送至微型计算机20。微型计算机20在请求测试图案的传送时向控制器15传送测试图案请求。作为响应，请求RQ经由光接收部分13传送至测试图案生成部分19。因而，响应于该请求，测试图案生成部分19将测试图案传送至微型计算机20。

测试图案生成部分19被配置成在传送测试图案时中止图像数据处理/传送。换言之，测试图案生成部分19被配置成选择性地进行测试图案传送和图像数据处理/传送。

替代测试图案的选择性传送，可以确保测试图案生成部分19在输出测试图案的同时并行地进行作为后台处理的图像数据处理/传送。可替代地，可以确保测试图案生成部分19通过基于例如分时来进行并行处理而并行地传送上述数据二者。

另外，如图1所示，相机系统CM包括电源30，该电源30向图像拾取装置10供应电力(相机电源)以使图像拾取装置10能够进行如上所提及的成像操作。电源30被供应有来自车辆的供电电源例如电池的电力。微型计算机20被配置为使得能够向电源30输出控制信号并且能够接通/断开相机电源。

图3是示出当接通车辆的点火开关以同样地接通电源30时由微型计算机20进行的处理的流程图。通过使结合在微型计算机20中的CPU能够执行存储在ROM中的程序来进行该处理，该ROM也结合在微型计算机20中。

如图3所示，当处理开始时，在步骤S1处微型计算机首先向图像拾取装置10请求测试图案的输出。在后续步骤S3处，微型计算机做出如下确定：响应于该请求已经从图像拾取装置10的测试图案生成部分19传送的测试图案是否正常。

图4通过(A)示出二维测试图案(即固定图案)的示例。如图4中通过(A)所示的，该测试图案显示出：从图像的左边到右边，颜色逐渐变成较强的色调。当横向地沿一条线提取构成该测试图案的数据时，如图4中通过(B)中所示的，该线示出变化，其中像素值(每个像素的强度)从左到右以恒定比率增加。具体地，当以8位二进制数来表示数据时，例如，像素值从左端到右端以恒定比率从“00000000”增加到“11111111”。

然后，在步骤S3处，确定与所接收的测试图案相对应的数据是否具有与预先登记在微型计算机20中这种规则(特定图案的示例)相符的正常值。在步骤S3处，在水平方向上提取的一条线中的像素的像素值不一定必须单独与该规则进行比较，而是可以例如使用如CRC(循环冗余校验)等方法进行比较。

再次参照图3，当测试图案正常(步骤S3处为是)时，处理前进至步骤S5。在该步骤处，微型计算机发出用于使利用相机1的各种应用的操作继续的指令，该操作已经与点火开关的接通操作同时开始。然后，暂停处理直到下一次重复为止。另一方面，如果测试图案异常(步骤S3处为否)，则处理前进至步骤S7，在步骤S7处，微型计算机发出用于停止应用的操作的指令。同时，微型计算机向电源30发出用于断开相机电源的指令以暂停处理直到下一次重复为止。

因此，在本实施方式中，每个像素值的正确性/不正确性可以基于关于每位的信息进行检查。特别地，每个像素值的正确性/不正确性还可以根据与通常难以检测的最后一位有关的信息进行检测。因而，还可以很好地检测微小异常，例如并行线缆CB中的仅一条线的断路或在数据线之间的短路。以此方式，不仅可以根据一条线中的所有像素值而且可以根据作为整体的图像数据来确定正确性/不正确性。这仅仅因为测试图案通过并行线缆CB进行传送，而图像数据也通过该并行线缆CB进行传送。

另外，在出现异常时，可以停止应用的操作以同样地断开相机电源。因而，防止应用的操作基于未正确地反映经由相机1所拾取的图像的数据而进行或继续。

作为应用的示例，以下描述说明当车辆已经从道路上的白线偏离时、由于做出出现偏离的确定而给出的白线偏离警告。布置在车辆的如上所提及的位置处的相机1拾取具有白线的路面的图像，如图5中通过(A)所示的。如图5中的(A)以实线所指出的，在图像的相对于垂直方向的中间水平地提取一条线，以用于观察所提取的线中的像素值。图5的(A)中由虚线包围的像素值展现出如图5中通过(B)所示的变化。具体地，在对应于白线的部分，像素值急剧增大并且超过阈值。在对白线偏离警告的控制中，微型计算机20以此方式识别道路上的白线并且在车辆已经与白线偏离时给出警告。

假设已经出现异常例如线缆CB的断路，相应地，未正确地反映经由相机1所拾取的图像的数据已经被传送至微型计算机20。在此情况下，对应于该数据的图像将例如为如图6所示的。具体地，在对应于白线的部分，像素值不一定会显著地增大并且甚至在对应于白线的部分中未超过阈值。在图6中，白线由斜线指出以示出像素值低于图5中通过(A)所示出的像素值。

在这样的情况下(即在步骤S3处为否)，停止对白线偏离警告的控制。

当应用的操作如上所述被中断时，相应地可以经由在驾驶员座位处的显示器来通知驾驶员，此外还可以向驾驶员通知相机1具有异常。在这样的控制下，不同于在显示器等上示出与传送至微型计算机20的数据对应的图像的情况，驾驶员不能发现传送至微型计算机20的数据的异常。因此，将本实施方式应用于不包含这样的显示处理的控制，实施方式的效果变得更加有用，该效果为可以检测异常例如如上所述的断路的出现。

在前述实施方式中，光接收部分13与成像装置相对应，测试图案生成部分与测试图案输出装置相对应，图像拾取装置10与成像单元相对应，微型计算机20与控制单元相对应，由微型计算机20在步骤S5处进行的处理与控制装置相对应，以及由微型计算机20在步骤S3处进行的处理与异常确定装置相对应。

[本发明的其他实施方式]

本发明将完全不限于前述实施方式的配置，而是可以在不背离本发明的精神的范围内以各种方式实现。

例如，图3的处理不一定必须在接通电源时进行，而是可以周期性地数秒执行一次。另外，固定图案将不限于如图4中通过(A)所示的渐变图案，而可以是不同的固定图案。另外，除了以上所提及的白线偏离警告以外，本发明可以应用于：自动远光控制，在该自动远光控制下，在不存在前方车辆时发射远光；或者碰撞避免控制等，在该碰撞避免控制下，当车辆已经接近前方车辆时自动地应用制动。另外，除了车辆以外，本发明可以应用于针对消费者的机器。

在前述实施方式中，使用CRC将固定图案与特定图案进行比较，但是可以使用其他校验技术。然而，与其中各个像素值均经受比较的情况相比，CRC对微型计算机20施加仅较小的负荷，因而与使用其他校验技术的情况相比可以显著提高准确度。与其进行比较的特定图案不一定必须与固定图案相同，而是可以例如为固定图案的像素值的补数等。

另外，在周期性输出测试图案或者在接通电源时自动输出测试图案的情况下，可以省略图3的步骤1处对输出测试图案的请求。在本实施方式中的表述“电连接”或“在电学上进行连接”将不限于经由并行线缆的连接，而可以是经由印刷电路板上的导体或者IC中的导电部分的连接。

[附图标记的简要描述]

1...相机

10...图像拾取装置

11...镜头

13...光接收部分

19...测试图案生成部分

20...微型计算机

CB...并行线缆

Claims (2)

1.一种成像设备，包括：

成像单元，所述成像单元包括用于获取图像的成像装置和用于输出预先设置的固定图案的固定图案输出装置；

控制单元，所述控制单元接收由所述成像装置获取的图像和由所述固定图案输出装置输出的固定图案；以及

路径，所述路径将所述控制单元电连接至所述成像单元，并且所述路径将所述图像和所述固定图案从所述成像单元电传送至所述控制单元，

其中，所述控制单元包括：

控制装置，所述控制装置用于根据所述图像来控制如下应用：所述应用需要所述图像作为所述应用的输入中之一；以及

异常确定装置，所述异常确定装置用于将依据由所述固定图案输出装置输出的所述固定图案预先准备的特定图案与所述固定图案进行比较，以确定所述路径的电连接中的异常的出现，以及

所述固定图案是由像素构成的二维图案，所述像素位于从所述二维图案的左侧横向延伸至所述二维图案的右侧的线中，所述像素的强度随着沿所述线前进而改变。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其中：

所述成像单元被内置于车辆中，并且所述成像单元被配置成获取基于来自所述成像装置的视场内的入射光的图像作为所述图像，所述视场朝向所述车辆的外侧；以及

所述控制装置对与控制所述车辆的行为相关的应用进行控制。