CN107399275B - 车辆乘员观察系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆乘员观察系统和一种相应的用于将车辆乘员显示在图像显示单元上的方法。该系统可包括用于获得车辆的后座上的一个或多个乘员的乘员图像的一个或多个车辆内部摄像机。该系统可包括两个车辆内部摄像机，一个面朝前取向，且另一个面朝后取向，该两个车辆内部摄像机可捕获在面朝前位置上的乘员的乘员图像以及在面朝后位置上的乘员(例如在汽车座椅上的婴儿)的乘员图像。该系统还可包括可在各种取向之间移动以捕获面朝前或面朝后乘客的乘员图像的一个或多个模块化车辆内部摄像机。可以进行调整，以更直观的方式将乘员图像显示给驾驶员。

Description

车辆乘员观察系统和方法
技术领域
本发明总体涉及用于车辆的乘员观察系统，更具体地涉及用于基于乘员位置和摄像机取向来向驾驶员显示乘员图像的系统和方法。在一个实施例中，乘员观察系统采用电子显示镜来显示乘员图像。
背景技术
车辆中的图像显示单元可向驾驶员提供除简单地车辆外部的视图或关于车辆总体运行情况的信息以外的附加信息。例如，可将附加信息添加至诸如电子显示镜的图像显示单元，以补充驾驶员对车辆的外部区域的观察。图像显示单元的一个潜在缺陷(特别是相对于电子显示镜而言)涉及以直观的方式向驾驶员显示附加信息，而不会妨碍图像显示单元的其它功能。本文所述的系统和方法向驾驶员呈现这些附加信息。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种车辆乘员观察系统，该观察系统包括图像显示单元、具有至少部分地覆盖车辆的车厢内部的视野的车辆内部摄像机以及联接至图像显示单元和车辆内部摄像机的视频处理单元。视频处理单元配置为接收来自车辆内部摄像机的输入，确定乘员是否出现在车辆内部摄像机的视野中以及乘员出现在视野中的时间，并根据车辆内部摄像机的取向以及乘员在车辆中的位置将乘员的乘员图像叠加在图像显示单元中正在显示的其它图像或视频上。
根据另一实施例，提供了一种车辆乘员观察系统，该观察系统包括图像显示单元、具有第一视野的第一车辆内部摄像机以及具有第二视野的第二车辆内部摄像机。第一车辆内部摄像机的第一视野和第二车辆内部摄像机的第二视野至少部分地重叠。该系统还包括联接至图像显示单元、第一车辆内部摄像机和第二车辆内部摄像机的视频处理单元。视频处理单元配置为接收来自第一车辆内部摄像机和第二车辆内部摄像机的输入，确定乘员是否出现在第一车辆内部摄像机的第一视野、第二车辆内部摄像机的第二视野或同时出现在第一车辆内部摄像机的第一视野和第二车辆内部摄像机的第二视野中，并根据乘员在车辆中的位置将乘员图像显示在图像显示单元上。
根据另一实施例，提供了一种车辆乘员观察系统，该观察系统包括图像显示单元、位于车辆的车厢内部中的多个车辆内部摄像机对接站、配置为安装在车辆内部摄像机对接站中的一个中并且配置为可在该多个车辆内部对接站之间移动的模块式车辆内部摄像机以及联接至图像显示单元和该多个车辆内部摄像机对接站的视频处理单元。视频处理单元配置为接收来自模块化车辆内部摄像机的输入，确定乘员是否出现在车辆内部摄像机的视野中以及乘员出现在视野中的时间，并根据乘员在车辆中的位置或者模块化车辆内部摄像机的安装取向将乘员图像显示在图像显示单元上。
根据另一实施例，提供了一种将车辆乘员显示在图像显示单元上的方法。该方法包括以下步骤：接收来自车辆内部摄像机的输入，该车辆内部摄像机具有至少部分地覆盖车辆的车厢内部的视野；确定乘员是否出现在车辆内部摄像机的视野中，以及乘员出现在车辆内部摄像机的视野中的时间；根据车辆内部摄像机的取向以及乘员在车辆中的位置将乘员图像显示在图像显示单元上。
附图说明
下文将结合附图对优选的示例性实施例进行描述，其中相同的标号代表相同的元件，并且其中：
图1是车辆车厢内部的局部示意图，图中所示车厢内部具有两个车辆内部摄像机的视角及其各自可作为车辆乘员观察系统的一部分的视野；
图2是图像显示单元的视图，图中具有与图1所示场景和车辆乘员观察系统相对应的乘员图像的示意图；
图3是将车辆乘员显示在可与图1所示车辆乘员观察系统一起使用的图像显示单元上的方法的示例性实施例的流程图；并且
图4是图3所示方法的显示步骤的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
本文所述的系统和方法可提供车辆乘员的增强视图，该增强视图容易由驾驶员获得，并且对于驾驶员来说更直观。一个或多个车辆内部摄像机可用来以乘员图像的形式在图像显示单元上提供乘员的实时视频。在一个实施例中，乘员观察系统的图像显示单元是设计为代替传统的后视镜且提供车辆后方道路的视频内容的电子显示镜。乘员图像可由后视视频内容覆盖或以其它方式与后视视频内容结合，从而使得驾驶员不必回头看在车辆的一个或多个后排上的乘员。为了以更直观的布置向驾驶员提供乘员图像，可能需要基于乘员的位置和/或摄像机的取向做出某些补偿。例如，本文所述的系统和方法可以能够显示从面朝前摄像机获得的汽车座椅上的面朝后婴儿的视频。如果要提供显示从面朝后取向的摄像机获得的一个或多个面朝前乘员的视频内容，可进行自动调整。
现在转向图1，图1示出了安装在宿主车辆12上的示例性车辆乘员观察系统10的总体示意图。应当理解，本系统和方法可与任何类型的车辆一起使用，例如传统车辆、混合式电动车辆(HEV)、增程式电动车辆(EREV)、电池电动车辆(BEV)、摩托车、客用车辆、运动型多功能车辆(SUV)、跨界车辆、卡车、货车、公共汽车、休闲车(RV)等。这些只是一些可能的应用，因为本文所述的车辆乘员观察系统和方法并不局限于附图中所示的示例性实施例，并且可以通过各种不同的方式实施。
根据一个实例，车辆乘员观察系统10安装在车辆12上，并且包括车辆内部摄像机20a、20b、车辆内部摄像机对接站22a、22b、视频处理单元24和图像显示单元26，它们中的全部或部分可经由车辆通信网络或总线28连接。本系统和方法并不局限于任何特定的车辆通信网络，因为任何适当的网络或总线均可使用(例如，控制器区域网(CAN)、本地互联网络(LIN)、Byteflight、家用数字总线(D2B)、FlexRay、面向媒体的系统传输(MOST)、无线总线或一些其它类型的网络或本领域已知的网络的组合)。此外，车辆乘员观察系统10或其各种部件可能是诸如外部对象识别系统、停车辅助系统、信息娱乐系统等的其它车辆系统的一部分或至少由诸如外部对象识别系统、停车辅助系统、信息娱乐系统等的其它车辆系统使用。
参照图1和图2，车辆内部摄像机20a、20b为车辆乘员观察系统10以车辆12的车厢内部34中的乘员图像32a-d的形式提供一个或多个车辆乘员30a-d的视频或静止图像输出。更具体地，车厢内部34可具有第一排座位36、第二排座位38以及(可选地)第三排座位40，车辆内部摄像机20a、20b提供第二排座位38上的乘员30a、30b和/或第三排座位40上的乘员30c、30d的各种视图。可能只有一个车辆内部摄像机20，有两个车辆内部摄像机20a、20b(如图所示)，或者有多个车辆内部摄像机，这取决于所需的实施方式。车辆内部摄像机20可安装至任何可操作组件，或作为任何可操作组件的一部分，例如作为图像显示单元26的一部分，在本实施例中，该可操作组件是后视电子显示单元。
在图1所示的实施例中，车辆乘员观察系统10包括安装在车辆内部摄像机对接站22a中或以其它方式与车辆内部摄像机对接站22a联接的车辆内部摄像机20a。车辆内部摄像机20a是朝向车辆12的后端42取向的面朝后取向的。优选地，但不是必需地，车辆内部摄像机20a安装在位于车辆12的侧面车顶中的车辆内部摄像机对接站22a中。车辆乘员观察系统10还包括安装在车辆内部摄像机对接站22b中或以其它方式与车辆内部摄像机对接站22b联接的车辆内部摄像机20b。车辆内部摄像机20b是朝向车辆12的前端44取向的面朝前取向的。如同车辆内部摄像机20a一样，车辆内部摄像机20b可安装在位于车辆12的后视窗附近车顶中的车辆内部摄像机对接站22b中。车辆内部摄像机20a的面朝后取向通常用来获得面朝前乘员的乘员图像，而车辆内部摄像机20b的面朝前取向通常用来获得面朝后乘员的乘员图像。
在一个实施例中，车辆内部摄像机20是可在多个车辆内部摄像机对接站22之间移动的模块化车辆内部摄像机。因此，如果车辆内部摄像机以面朝后取向来安装以观察一个或多个面朝前乘员，而驾驶员想要观察面朝后乘员(例如在汽车座椅上的婴儿)，那么模块化车辆内部摄像机可从其当前的车辆内部摄像机对接站移动至另一个车辆内部摄像机对接站，以使得其为面朝前取向。可选地，模块化车辆内部摄像机可以是可经由一些其它机构绕车厢内部34移动的，例如经由铰接臂或以任何其它可操作的方式。此外，车辆内部摄像机可以不具有车辆内部摄像机对接站，并且可以齐平安装且/或与诸如车辆座椅或头枕、车顶、全景显示镜等的其它车辆部件集成。
车辆内部摄像机20的一些非限制性实例包括基于电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的或提供车辆车厢内部34的标准、广角或超广角视频输出的车辆内部摄像机。应当理解，车辆内部摄像机20不局限于任何特定的类型、品牌或型号。可与摄像机20一起使用的一些可能的实施例或特征包括：表面安装型、齐平安装型或后视镜安装型摄像机；有线或无线摄像机；用于夜视的红外LED；以及广角或鱼眼镜头，以上仅列出几种可能的情况。在驾驶车辆12时，期望的是，驾驶员可以通过所捕获的视频输出来观察第二排座位38和/或第三排座位40上的一个或多个车辆乘员30a-d，本系统和方法为驾驶员呈现改进的视频输出，以下将对此进行更详细的解释。如示出了摄像机经由车辆总线28连接至视频处理单元的图1所示，车辆内部摄像机20可直接或间接地连接至视频处理单元24。
参照图1，第一车辆内部摄像机20a具有第一视野46a，且第二车辆内部摄像机20b具有第二视野46b。在此特定实施例中，尽管不是必需的，但第一视野46a和第二视野46b至少部分地重叠，以提供车辆12的车厢内部34的各个方向的视角。在每个视野46中，可以存在多个乘员观察子部分48a-d，鉴于视野46a和视野46b之间有重叠，所以在本实施例中，乘员观察子部分48a-d至少部分地重叠，因此，为了清楚起见仅提供一个附图标记。然而，在车辆乘员观察子部分中的一个或多个之间可能不存在重叠。如图1所示，乘员观察子部分48在本实施例中大致由虚线来界定。
在所示实施例中，视野46a包括大致涵盖乘员观察子部分48a、48c的左侧透视图，以及大致涵盖乘员观察子部分48b、48d的右侧透视图。鉴于车辆内部摄像机20b面朝前取向，所以视野46b与视野46a相对——包括大致涵盖乘员观察子48a、48c的左侧透视图，以及大致涵盖乘员观察子部分48b、48d的右侧透视图。此外，如前所述，可以只有两排座位，从而使得乘员观察子部分完全由左侧透视图和右侧透视图限定。此外，可以实施其它的乘员观察子部分分割方案，例如在单排座位上存在三个或更多乘员。诸如左侧透视图和右侧透视图的乘员观察子部分可以是摄像机视野本身的功能或由摄像机视野本身限定，或者，如另一个示例那样，可使用对象识别检测算法将视野划分为各个乘员观察子系统，例如通过使用车厢内部中的各种结构(例如座椅，如图所示)。乘员观察子部分通常由视频处理单元24用来产生显示在图像显示单元26上供驾驶员或在第一排座位36上的其它乘员观看的乘员图像32a-d。如以下将进行进一步描述的，乘员的位置和/或车辆内部摄像机的取向可用来以更直观的方式向驾驶员显示乘员图像。
视频处理单元24用作车辆乘员观察系统10的主要控制器或控制模块，并且至少部分地负责执行下文所述的方法。根据示例性实施例，视频处理单元24联接至车辆内部摄像机20以接收视频输出。视频处理单元24还联接至图像显示单元26，以提供改进的视频输出，但其它的装置组合可代替地联接至视频处理单元。应当理解，“联接”可指诸如经由车辆总线28联接的有线连接、无线连接或有线连接和无线连接的某种组合。视频处理单元24可包括各种电子处理装置、存储装置、输入/输出(I/O)装置以及/或其它已知部件，并且可执行各种与控制和/或通信相关的功能。
在示例性实施例中，视频处理单元24包括可接收和储存以下项目中的任何组合的电子存储装置：来自车辆内部摄像机20的视频内容、查找表或其它数据结构、算法(例如，在下文所述示例性方法中体现的诸如对象检测算法的算法)等。视频处理单元24还可包括执行储存在存储装置且管理本文所述的方法的软件、固件、程序、算法、脚本、应用等的指令的电子处理装置(例如微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)。视频处理单元24可经由总线28或其它适当的通信方式电连接至其它车辆装置、模块和系统，并且在需要时可与他们交互。在优选实施例中，视频处理单元24是由其它车辆系统使用的普通控制单元或处理单元，例如需要对来自具有车辆外部区域视野的一个或多个摄像机的视频内容进行处理的停车辅助系统或主动安全系统。此类普通控制单元的一个实例是与备用摄像机相关的视频处理单元。当然，这些只是视频处理单元24的某些可能的布置、功能和能力，因为也可以使用其它实施例。
参照图1和图2，图像显示单元26显示车辆12的一个或多个乘员30a-d的视频或静止图像输出。根据图1所示的示例性实施例，图像显示单元26经由车辆总线28联接至视频处理单元24或车辆乘员观察系统10内的某一其它装置，并且在一个实例中，图像显示单元26以乘员图像32a-d的形式向驾驶员实时显示改进的视频输出。在图2所示的优选实施例中，图像显示单元26是主要向驾驶员提供车辆12后面区域的视图的电子显示镜或全景显示镜。图像显示单元26可采用任何数量的不同显示技术，例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。应当理解，本文所述的系统和方法可使用任何适当类型的图像显示单元26，并且不局限于任何特定的一个。例如，图像显示单元可以是显示器的整个可视表面显示来自一个或多个摄像机的视频的类型；可以是只有显示器表面的一部分显示来自一个或多个摄像机的视频，而显示器表面的其它部分显示其它信息(例如镜面反射、其它摄像机角度等)的类型；其可具有相应地调整亮度的白天模式和夜间模式；或者可具有触摸屏，从而使得使用者可以进行选择或以其它方式输入数据，以上仅列出几种可能的情况。例如，如果前排乘员不希望特定图像显示在图像显示单元26上，则其可以删除乘员图像32a-d中的一个或多个。
图2所示的图像显示单元26可用来替代传统的后视镜，并且也以画中画的类型示出，其中车辆12后面的区域显示在显示器上的大部分区域，而乘员图像32a-d显示在显示器的每一侧上。将乘员图像重叠在图像显示单元26中显示的图像或视频上可包括画中画布置、分屏布置或用于对两个图像和/或视频内容进行混合、缩放或复用等的任何可操作布置。虽然不需要根据画中画或分屏布置来布置显示器26，但是这种布置可以以更直观的方式提供一个或多个乘员30a-d的视图。例如，乘员30a、30b以乘员图像32a、32b的形式朝向图像显示单元26的底部显示。由于乘员30a、30b坐在更靠近驾驶员的第二排座位38上，所以其相应的乘员图像32a、32b可显示在图像显示单元上通常更靠近驾驶员的位置上。此外，乘员30b、30d坐在车辆12的左侧，因此，其乘员图像32b、32d可显示在图像显示单元26的左侧上。类似地，乘员30a、30c在车辆12的右侧，因此，其乘员图像32a、32c可显示在图像显示单元26的右侧上。
图像显示单元26可以是任何可操作的显示装置，而不仅仅是电子显示镜。因此，图像显示单元26可安装在车辆12周围的任何数量的位置处。例如，图像显示单元26可以是通常位于前面的驾驶员和乘客座位之间的仪表盘下方的中控区或中央控制台组件的一部分。可采用图像显示单元26的任何可操作配置或显示类型和/或方法。
如图1所示，装置20至26中的任何均可以是独立装置，或者他们可并入或包括在车辆12中的某一其它装置、单元或模块中(例如，视频处理单元24可集成在图像显示单元26、仪表盘控制模块或任何其它控制模块等中)。此外，如图1所示，装置20-26中的任何均可以是专用装置，或者它们可以是车辆中的其它系统或子系统的一部分或者由车辆中的其它系统或子系统共用(例如摄像机20可以是主动安全系统的一部分，视频处理单元24可以是具有备用摄像机的停车辅助系统的一部分，显示单元26可以是车辆信息娱乐系统的一部分等)。正如本领域通常已知的那样，来自摄像机20的视频输出可以直接提供给视频处理单元24，或者通过某一其它装置、模块和/或系统间接地提供。类似地，来自视频处理单元24的改进的视频输出可直接或间接地提供给图像显示单元26。因此，装置20-26并不局限于图1所示的示意图或以上的示例性描述，也不局限于任何特定的实施例或布置，只要这些实施例或布置可与本文所述的方法一起使用。
现在转向图3，图3示出了可与车辆乘员观察系统10结合使用的显示车辆乘员100的示例性方法的流程图。本领域技术人员应当理解，该方法及其各个步骤和子步骤可根据车辆乘员观察系统10的具体实施方式来进行调整和/或适配。如在下面将更详细地描述的，该方法可至少部分地取决于车辆乘员的数量和取向，以及一个或多个车辆内部摄像机的布置和取向。此外，显而易见的是，根据车辆乘员的数量和取向以及一个或多个车辆内部摄像机的布置和取向，某些步骤或子步骤可以是可选的或非必需的。因此，虽然下述方法主要参照图1所示的车辆乘员观察系统10来进行描述，但其它系统调整和相应的方法调整当然也是可能的。
方法100的步骤102包括接收来自一个或多个车辆内部摄像机20的输入。该输入可包括任何可操作的摄像机输出/视频内容，包括但不限于实时流式视频或一系列图像。根据一个实施例，视频处理单元24接收来自一个或多个车辆内部摄像机20的输入。除了视频内容，该输入可包括用于每个摄像机的唯一标识符，例如摄像机IP地址、媒体访问控制(MAC)地址或其它地址、协议或标识符。该唯一标识符可用来提供摄像机模块化，从而使得车辆内部摄像机可以绕车辆内部可互换地移动，正如以下将描述的。此外，该输入可包括或不包括诸如时间戳或其它与摄像机相关的元数据的信息。
步骤104包括对在步骤102中接收的输入进行处理。这一步骤可以是必需的或非必需的，这取决于车辆内部摄像机的类型和输入。通常，由视频处理单元24执行处理，但可使用模块或处理装置的任何可操作的组合。为了完成处理，可使用任何适当的图像处理技术，包括但不限于阈值处理、边缘检测、转化、匹配、滤波、分割、分类技术、对象和特征检测、表面摩擦预测、频率波形分析、跟踪以及本领域已知的任何其它技术。可采用图像反扭曲工艺，并且如果车辆内部摄像机20具有宽视野46的话，该图像反扭曲工艺可以是尤其有利于校正镜头畸变的。优选地，步骤104得到改进的视频输出，该输出包括对于摄像机镜头畸变、摄像机倾斜和乘员的图像位置是不变的或基本不变的乘员外观。步骤104中包括的工艺可从在步骤102中接收的输入中提取静止图像，或者该工艺可包括对流式视频本身进行直接处理。
方法100的步骤106包括确定乘员是否出现在车辆内部摄像机20中的至少一个的视野46内。在更具体的实施例中，步骤106可包括确定乘员是否出现在一个或多个乘员观察子部分48内。该步骤可包括使用在一个实施例中由视频处理单元24执行的对象检测处理算法。因此，在某些实施方式中，步骤104和步骤106中执行的处理步骤之间可存在某种重叠。在优选实施例中，在步骤106中可使用两步对象识别算法，以识别乘员以及如下文将进一步描述的乘员位置。可使用的示例性对象识别算法是快速特征合成(AFS)算法，正如丹·利维(Dan Levi)和赛·希尔博斯坦(Shai Silberstein)在2015年第18届IEEE智能交通系统国际会议上所做的“用于后视行人检测的跟踪和动作提示”中所描述的，其全部内容通过引用并入本文中。然而，可能使用任何可操作的对象检测方法，例如基于部分的方法和基于样板的方法，以上仅列出几种示例。
参照图1，在步骤106中检测的乘员30通常在车辆12的车厢内部34的一排或多排后座上，例如第二排38和/或第三排40。在本实施例中，有四个乘员30a-d。在一个实例中，乘员30a可以是在面朝后汽车座椅上的婴儿，乘员b可以是面朝前的年轻人，乘员30c可以是面朝前的年长乘客，并且乘员30d可以是面朝前的宠物，例如狗。鉴于车辆内部摄像机20a、20b各自相应的视野46a、46b存在重叠，所以每个乘员30a-d的各种透视图可在步骤106中检测。还应当理解，可基于可能的相关特征而不是乘员本身来对乘员进行检测。例如，步骤106可以能够基于摄像机20a的输入来确定乘员30a是汽车座椅上的面朝后的婴儿，其在没有面朝后婴儿的直接视图的情况下可识别汽车座椅。
当在步骤106中确定存在乘员时，步骤108包括从关注的乘员区域提取视频数据以形成乘员图像32。乘员图像优选地是乘员30的实时或者几乎实时的流式视频内容，其通常进行裁剪以消除对于观看者没有用的额外信息，或者可有助于图像显示单元26中更精确地形成乘员图像32。其它图像格式当然也是可能的，例如一系列静止图像或其它改进的图像输出。本步骤可以在一个或多个前面的处理步骤(例如对象检测)的辅助下完成。此外，所提取的视频数据量可根据乘员30而变化。例如，有婴儿乘员30a的话，婴儿的整个身体可提供在乘员图像32a中，而对于年长的乘员30b、30c，只有面部可提供在乘员图像32b、32c中。对于可以是宠物的乘员30d而言，步骤106可基于乘员的移动连续地或周期性地进行重新调整。关注的乘员区域的连续或周期性调整可对于不仅仅是宠物的任何类型的乘员而执行，但对于活跃或快速移动的乘员更加有利。可采用任何调整方式和乘员图像裁剪方案，并且如上所述，这些调整方式和乘员图像裁剪方案可根据乘员的类型和/或移动而变化。
步骤110包括根据乘员在车辆12中的位置和/或车辆内部摄像机20的取向将乘员图像32显示在图像显示单元26上。有利地，乘员图像32以对于驾驶员或第一排座位36上的其它乘员更直观的方式显示在图像显示单元26上。例如，如图2所示，乘员30a、30b以乘员图像32a、32b的形式朝向图像显示单元26的底部显示。由于乘员30a、30b坐在更靠近驾驶员的第二排座位38上，所以其相应的乘员图像32a、32b可显示在图像显示单元上通常更靠近驾驶员的位置上。此外，乘员30b、30d坐在车辆12的左侧，因此，其乘员图像32b、32d可显示在图像显示单元26的左侧上。类似地，乘员30a、30c坐在车辆12的右侧，因此，其乘员图像32a、32c可显示在图像显示单元26的右侧上。如果仅存在两位乘员，则将乘员图像并入在图像显示单元的较高位置上以便在显示器的其余部分上强加更少的东西，可能是有利的。其它显示器布置当然也是可能的，并且可能会根据乘员的布置和数量而变化。
图4示出了可用于方法100的步骤110的各个子步骤1101-1106。步骤1101包括确定乘员的位置。该步骤可使用例如上文所述与步骤104和步骤106有关的对象识别工艺中的一个或多个来完成。步骤1102询问乘员在面朝后位置上还是在面朝前位置上。如果乘员在面朝后位置上，例如乘员30a，则步骤1103询问是否存在面朝前取向的车辆内部摄像机20。例如，如果只存在朝后取向的摄像机20a，那么该方法将移动至步骤1104，并回到该方法的步骤106以确定是否存在其它乘员。在多数情况下，例如，不需要显示汽车座椅的后侧，所以该方法将不会显示此种乘员图像，而是将继续显示一个或多个其它乘员，例如面朝后乘员(如果存在的话)。然而，由于存在摄像机20b，并因此存在用于子步骤1103的面朝前取向的车辆内部摄像机，那么该方法将继续至子步骤1105。在只存在一个面朝前取向的车辆内部摄像机(例如模块化车辆内部摄像机)而不存在面朝后取向的摄像机的情况下，子步骤1103也可满足。
确定用于子步骤1103以及子步骤1106的摄像机取向(下文将对其进行更详细的描述)可以以任何数量的方法完成。在一个实施例中，摄像机取向可基于摄像机输出或视频内容本身来确定。例如，可使用基于特征的检测来根据诸如座位的后方或前方、后窗、前窗等的不同的车辆特征来定位摄像机。在另一实施例中，可使用唯一的标识符来确定摄像机的位置。例如，可使用无线定位，因为信号强度通常会随着距离控制单元、视频处理单元24或其它模块或单元的距离的增加而减小。可使用任何可操作的定位方案来确定车辆内部摄像机的取向。
子步骤1105包括向图像显示单元输出乘员图像。如上所述，若乘员30a在面朝后位置上，则乘员图像32a可从视野46b的右侧透视图获得。如图2所示，由于乘员30a在车辆的右侧，所以将乘员图像32a显示在图像显示单元26的右侧是有利的。因此，在一个实施例中，若乘员在面朝后位置上且相应的乘员图像从面朝前取向的车辆内部摄像机的输入中获得，则显示器布置通常会和摄像机的视野一致。正如以下将进一步具体描述的，如过乘员在面朝前位置上且/或车辆内部摄像机为面朝后取向的，则可能需要额外的补偿步骤以向驾驶员直观地显示乘员图像。
转向子步骤1102，如果乘员在面朝前位置上而不是在面朝后位置上，那么该方法继续至子步骤1106，以确定是否存在面朝后取向的车辆内部摄像机。子步骤1106与子步骤1103类似，并且上文所述的任何确定取向的步骤均可与本子步骤一起使用。此外，在子步骤1103中，例如如果只存在面朝前取向的摄像机20b，那么该方法将移动至子步骤1104，并回到方法100的步骤106以确定是否存在其它乘员。在多数情况下，例如，不需要显示在面朝前位置上的乘员的后侧，所以该方法将不会显示此种乘员图像，而是将继续显示一个或多个其他乘员，例如面朝后乘员(如果存在的话)。然而，由于存在摄像机20a，并因此存在用于子步骤1106的面朝后取向的车辆内部摄像机，那么该方法将继续至子步骤1107。在只存在一个面朝后取向的车辆内部摄像机(例如模块化车辆内部摄像机)而不存在面朝前取向的摄像机的情况下，子步骤1106也可满足。
子步骤1107包括补偿车辆内部摄像机的取向。如图1所示，在这种情况下，面朝后取向的车辆内部摄像机20a具有涵盖在面朝前位置上的多个乘员30b-d的视野46a。乘员30b、30d位于车辆的左侧，但位于视野46a的右侧透视图中。如图2所示，为了以更直观的方式将他们显示在图像显示单元26上供驾驶员观看，从右侧透视图获得的乘员图像32b、32d显示在图像显示单元26的左侧，以与乘员各自在车辆中的位置一致。如图4所示，该补偿子步骤通常与面朝后取向的车辆内部摄像机一起使用。该补偿子步骤对于一个或多个模块化车辆内部摄像机尤为有用。例如，如果驾驶员将面朝后取向的摄像机拉出以将其放置在面朝前取向的车辆内部摄像机对接站中，则该系统可自动调整图像显示单元上的乘员图像。在该补偿子步骤之后，该方法继续至子步骤1105以根据补偿的显示器位置将乘员图像输出至显示单元。
图2所示的图像显示单元示出了所输出的乘员图像32。如图所示，将从在同一排座位上的乘员获得的乘员图像显示在图像显示单元的相对侧上是可能的。此外，如图所示，将从更靠近驾驶员的座位上的乘员获得的乘员图像显示在图像显示单元上是可能的。其它显示布置当然也是可能的。使两个或更多乘员图像显示在图像显示单元右侧或左侧上，并且比所显示的乘员图像更靠近中心，以显示坐在中间座位上的乘客，这也是可能的。此外，如果只存在两个后排乘员，则优选地是，如果图像显示单元是电子显示镜则将其乘员图像显示在图像显示单元的顶部，以便避免干扰显示器底部上显示的路面视图。
例如，如果图像显示单元上空间量有限，则步骤110还可优选特定乘员图像。在一个实施例中，在面朝后位置上的乘员比在面朝前位置上的乘员更优选，因为通常更期望的是观察婴儿或幼儿。类似地，坐在儿童安全座椅上的乘员与没有坐在儿童安全座椅上的乘员更优选。其它优选方案当然也是可能的。
转向图3，在显示步骤110之后，该方法继续至步骤112，以确定是否存在其它摄像机。此步骤可以是可选的。例如，来自多个车辆内部摄像机的视频内容可在步骤102-110中一起进行处理。如果在步骤112中确定存在其它摄像机，则该方法可以替代地在步骤102-110中依次对来自每个摄像机的信息进行处理。如果不存在其它摄像机，则该方法终止。
应当理解，前述描述并不是对本发明的限定，而是对本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不局限于本文所公开的特定实施例，而是仅由下文的权利要求书来限定的。此外，包含在上述描述中的陈述涉及特定实施例，并且并不解释为对本发明的范围的限制或对权利要求书中所用术语的限定，除非上文对术语或短语进行了明确的定义。对所公开的其它实施例或各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，步骤的特定组合和顺序只是一种可能方案，因为本方法可包括比本文所示步骤更少、更大或不同的步骤的组合。所有此类其它实施例、改变和修改均旨在归入所述权利要求书的范围内。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，“例如”、“如”、“诸如”以及“如同”等术语和“包括”、“具有”等动词及其其它动词形式，在与一个或多个部件或其它物件的列表结合使用时，每个均解释为开放式的，意味着该列表并不被认为是将其它附加部件或物件排除在外的。其它术语使用它们最广泛合理的含义来进行解释，除非其用在需要进行不同解释的上下文中。

Claims (13)

1.一种车辆乘员观察系统，所述系统包括：
图像显示单元；
车辆内部摄像机，所述车辆内部摄像机具有至少部分地覆盖所述车辆的车厢内部的视野；以及
视频处理单元，所述视频处理单元联接至所述图像显示单元和所述车辆内部摄像机，所述视频处理单元配置为接收来自所述车辆内部摄像机的输入，确定乘员是否出现在所述车辆内部摄像机的视野中以及乘员出现在所述视野中的时间，并将所述乘员的乘员图像叠加在所述图像显示单元中正在显示的另一图像或视频上，叠加的乘员图像的位置取决于所述车辆内部摄像机的取向和所述乘员在所述车辆中的位置，其中，所述视频处理单元还被配置为在所述图像显示单元的相对侧上显示来自位于一排座位中的乘员的两个乘员图像，使得在所述图像显示单元中正在显示的所述另一图像或视频的至少一部分至少部分地在所述两个乘员图像之间。
2.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述视频处理单元配置为从关注的乘员区域提取视频数据，以形成乘员图像并将所述乘员图像以视频流的形式叠加在所述图像显示单元中正在显示的另一个图像或视频上。
3.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述图像显示单元是电子显示镜，并且所述图像显示单元的其它图像或视频包括所述车辆后面区域的图像或视频。
4.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述图像显示单元是触摸屏，并且使用者能够删除显示在所述图像显示单元上的一个或多个乘员图像。
5.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述车辆内部摄像机是能够在面朝前取向和面朝后取向之间移动的模块化车辆内部摄像机。
6.如权利要求5所述的车辆乘员观察系统，所述系统还包括联接至车辆通信网络的多个固定式车辆内部摄像机对接站，其中，所述模块化车辆内部摄像机具有唯一的标识符，并且所述视频处理单元能够根据所述模块化车辆内部摄像机的所述唯一标识符或者根据所述模块化车辆内部摄像机与所述固定式车辆内部摄像机对接站中的至少一个联接来确定所述车辆内部摄像机的取向。
7.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述视频处理单元配置为确定所述车辆内部摄像机是朝向所述车辆的前端的面朝前取向的，还是朝向所述车辆的后端的面朝后取向的，并根据所述车辆内部摄像机是面朝前取向还是面朝后取向来将乘员图像显示在所述图像显示单元的一侧上。
8.如权利要求7所述的车辆乘员观察系统，其中，所述车辆内部摄像机的视野包括左侧透视图和右侧透视图。
9.如权利要求8所述的车辆乘员观察系统，其中，当所述车辆内部摄像机是面朝前取向时，当乘员在所述车辆内部摄像机的视野的所述左侧透视图中时所述乘员图像显示在所述图像显示单元的左侧，并且当乘员在所述车辆内部摄像机的视野的所述右侧透视图中时所述乘员图像显示在所述图像显示单元的右侧。
10.如权利要求8所述的车辆乘员观察系统，其中，当所述车辆内部摄像机是面朝后取向时，当乘员在所述车辆内部摄像机的视野的所述右侧透视图中时所述乘员图像显示在所述图像显示单元的左侧，并且当乘员在所述车辆内部摄像机的视野的所述左侧透视图中时所述乘员图像显示在所述图像显示单元的右侧。
11.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述车辆车厢内部具有三排座位。
12.如权利要求1所述的车辆乘员观察系统，其中，所述视频处理单元配置为较之在面朝前位置上的乘员优先在面朝后位置上的乘员，并且较之没有坐在儿童安全座椅上的乘员优先坐在安全座椅上的乘员。
13.一种车辆乘员观察系统，所述系统包括：
图像显示单元；
第一车辆内部摄像机，所述第一车辆内部摄像机具有第一视野；
第二车辆内部摄像机，所述第二车辆内部摄像机具有第二视野，其中，所述第一车辆内部摄像机的所述第一视野和所述第二车辆内部摄像机的所述第二视野至少部分地重叠；以及
视频处理单元，所述视频处理单元联接至所述图像显示单元、所述第一车辆内部摄像机以及所述第二车辆内部摄像机，所述视频处理单元配置为接收来自所述第一车辆内部摄像机和所述第二车辆内部摄像机的输入，确定乘员是否出现在所述第一车辆内部摄像机的所述第一视野中、所述第二车辆内部摄像机的所述第二视野中或同时出现在所述第一车辆内部摄像机的所述第一视野和所述第二车辆内部摄像机的所述第二视野中，并根据所述乘员在所述车辆中的位置将乘员图像叠加在所述图像显示单元中正在显示的另一图像或视频上，其中，所述图像处理单元还被配置成确定乘员是坐在面朝前位置还是面朝后位置，以取决于所述第一车辆内部摄像机或所述第二车辆内部摄像机的取向，用所述第一车辆内部摄像机或所述第二车辆内部摄像机观察面朝后乘员。
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