CN110738751A - 摄像系统、事件记录系统以及事件记录方法 - Google Patents

摄像系统、事件记录系统以及事件记录方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种摄像系统、事件记录系统和事件记录方法。为了在抑制车辆的重量增加的同时降低车辆的配置的复杂性，一种安装在车辆(10)上的摄像系统(100)包括：成像单元(110)，其用于每周期捕获车辆的外部的多个帧图像；以及图像处理器(124)，其用于从成像单元(110)获得多个帧图像，并且将多个帧图像分离成作为识别目标的第一给定数量的帧图像以及要保存在图像记录器(160)中的作为存储目标的第二给定数量的帧图像。图像处理器(124)分别地输出要分别被识别和保存的第一给定数量的帧图像和第二给定数量的帧图像。

Description

摄像系统、事件记录系统以及事件记录方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及摄像系统、事件记录系统以及事件记录方法。
背景技术
近年来，越来越多地在车辆中实现驾驶辅助系统。在这样的驾驶辅助系统中，为了识别障碍和其他车辆等，通常在车辆中安装摄像装置。此外，将所谓的行车记录仪(dashcam)或行驶记录器广泛地用作用于对车辆的前方和后方的场景进行成像和记录的装置。最近还提出了记录车辆中发生的各种事件的技术。
通常，为了实现诸如驾驶员辅助等的车辆控制以及对各种数据的记录，需要在车辆上安装各种装置。因此，车辆的配置趋于复杂，同时增加了车辆的重量。
因此，本公开内容提供了下面描述的各种实施方式以解决上述问题中的至少一些问题。
发明内容
因此，本公开内容的一个方面提供了一种新颖的安装在车辆上的摄像系统。也就是说，摄像系统安装在车辆上，并且包括：成像单元，其用于每个周期捕获车辆的外部的多个帧图像；以及图像处理器，其用于从成像单元获得多个帧图像，并且将多个帧图像分离成作为识别目标的第一给定数量的帧图像以及要保存在图像记录器中的作为存储目标的第二给定数量的帧图像。图像处理器分别地输出要分别被识别和保存的第一给定数量的帧图像和第二给定数量的帧图像。
因此，根据本公开内容的一个方面，由于成像单元可以通过使用控制单元来执行成像以获得用作识别目标和存储目标的帧图像，因此车辆的配置不会越来越复杂，同时抑制或减轻了车辆的重量。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种特定的事件记录系统。也就是说，该事件记录系统包括：上述摄像系统；车辆控制器，其用于执行对作为识别目标的帧图像的识别，并且根据识别的结果控制车辆；以及传感器，其用于检测车辆的行为。事件记录系统还包括：通信器，其用于在下述情形之一时与外部设备进行通信并且从外部设备获得外部数据：当传感器检测到与本车辆的行为有关的事件时，以及当外部设备向通信器通知其他车辆上发生了与其他车辆的行为有关的事件时。外部数据包括事件前数据和事件后数据中的至少之一。事件前数据表示在事件发生之前存在的现象，事件后数据表示在事件发生之后存在的现象。事件记录系统还包括记录器，该记录器用于对事件、作为存储目标的帧图像和外部数据进行记录，同时将事件、作为存储目标的帧图像和外部数据彼此相关联。
因此，根据本公开内容的另一方面，利用事件记录系统，帧图像由摄像系统捕获并且被识别，可以基于帧图像来控制车辆。此外，当与车辆的行为有关的事件发生时，摄像系统捕获帧图像以通过将帧图像与事件相关联来存储。因此，不会增加车辆的配置，从而再次抑制或减轻了车辆的重量。
本公开内容的又一方面是一种通过使用安装在车辆上的摄像系统来记录事件的方法。也就是说，该方法包括以下步骤：利用成像单元在给定周期内捕获车辆的外部的多个帧图像；从成像单元获得多个帧图像以在图像处理器中进行处理；在图像处理器中将多个帧图像分离成作为识别目标的第一给定数量的帧图像以及要保存在记录器中的作为存储目标的第二给定数量的帧图像。该方法还包括以下步骤：从图像处理器分别地输出要分别被识别和保存的第一给定数量的帧图像和第二给定数量的帧图像；在车辆控制器中接收第一给定数量的帧图像和第二给定数量的帧图像；以及执行对作为识别目标的帧图像的识别。该方法还包括以下步骤：根据识别的结果控制车辆；使用传感器来检测与本车辆的行为有关的事件，或者从外部设备接收在其他车辆上发生了与其他车辆的行为有关的事件的通知；以及经由通信器与外部设备进行通信并且从外部设备获得外部数据，其中，外部数据包括事件前数据和事件后数据中的至少之一，事件前数据表示在事件发生之前存在的现象，事件后数据表示在事件发生之后存在的现象。该方法还包括以下步骤：在记录器中对事件、作为存储目标的帧图像和外部数据进行记录，同时将事件、作为存储目标的帧图像和外部数据彼此相关联。
除了摄像系统和事件记录系统及方法之外，本公开内容可以以各种类别实现。例如，一种控制摄像系统或事件记录系统的方法、一种用于执行该控制方法的计算机程序、以及一种存储有该计算机程序的非暂态计算机可读记录介质同样可以实现本公开内容。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述，将更容易获得本公开内容的更完整的理解和本公开内容的许多伴随的优点，因为它们变得更好理解，在附图中：
图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的示例性车辆的概略配置的框图；
图2是示出本公开内容的第一实施方式中的由摄像系统实现的示例性成像系统的图；
图3是示出本公开内容的各种实施方式中的每一个中的由记录器记录的示例性数据的图；
图4是示出根据本公开内容的第二实施方式的由摄像系统实现的示例性成像系统的图；
图5是示出根据本公开内容的一个实施方式的分别用作保存目标和识别目标的帧图像的示例性特征的图；
图6是示出根据本公开内容的第三实施方式的示例性色调校正处理的图；
图7是示出根据本公开内容的第四实施方式的车辆的示例性概略配置的框图；
图8是示出本公开内容的第四实施方式的车辆的示例性闪烁抑制功能的图；
图9是示出在本公开内容的第四实施方式中实现的示例性图像校正处理的图；
图10是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU(发动机控制单元)之间的第一示例性连接系统的图；
图11是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第二示例性连接系统的图；
图12是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第三示例性连接系统的图；
图13是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第四示例性连接系统的图；
图14是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第五示例性连接系统的图；
图15是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第六示例性连接系统的图；
图16是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第七示例性连接系统的图；
图17是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第八示例性连接系统的图；
图18是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第九示例性连接系统的图；
图19是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第十示例性连接系统的图；以及
图20是示出根据本公开内容的一个实施方式的摄像系统与ECU之间的第十一示例性连接系统的图。
具体实施方式
现在参照附图以及参照图1和适用的附图，首先对本公开内容的第一实施方式的示例性配置进行描述，在这些附图中，在几幅视图中相似的附图标记表示相同或相应的部分。
如图1所示，本公开内容的第一实施方式的车辆10包括事件记录系统20。事件记录系统20包括摄像系统100、车辆控制器130和传感器单元140。事件记录系统20还包括通信器150和记录器160。
摄像系统100被安装在车辆10上作为对车辆10的周围的场景进行成像的成像设备。具体地，本公开内容的该实施方式的摄像系统100对车辆10的前方场景进行成像。摄像系统100包括成像单元110和识别处理芯片120。
通过使用安装在其中的成像元件112，成像单元110分别在给定周期内在不同时间执行成像并获得多个帧图像。成像单元110理想地是用于进行成像来以10帧/秒至60帧/秒的帧速率获得帧图像的车载成像单元。在本公开内容的该实施方式中，成像单元110以规则的间隔(即，例如25ms(毫秒))进行成像并且每秒获得四十个帧图像。
识别处理芯片120包括曝光控制器122、图像处理器124和识别处理器126。曝光控制器122进行对成像元件112的曝光控制。图像处理器124从成像单元110获得多个帧图像，并且输出多个帧图像的至少一部分作为在图像识别中使用的帧图像(即，识别目标)。图像处理器124还输出多个帧图像的一部分作为与作为识别目标的帧图像分离的、要保存在记录器160中的存储目标。也就是说，图像处理器124从成像单元110获得多个帧图像，并且分别地输出多个帧图像中的在图像识别中使用的给定帧图像和要保存在记录器160中的剩余的帧图像。识别处理器126基于从图像处理器124输出的作为图像识别目标的帧图像，对在由成像单元110覆盖的给定成像范围内出现的对象和标志(例如，交通标志)进行识别。由识别处理器126获得的识别结果附加至要保存的帧图像，然后，帧图像被输出至车辆控制器130和记录器160。
车辆控制器130根据由识别处理器126获得的对对象和标志的识别结果来进行驾驶支持控制，以帮助车辆10进行制动、转向和加速。除了由摄像系统100获得的上述信息之外，车辆控制器130可以利用通过毫米波雷达和LiDAR(光检测和测距)中的至少之一而获得的信息或这些信息的融合来执行支持控制。
传感器单元140是用于检测车辆10的行为的装置。传感器单元140例如包括加速度传感器、陀螺仪传感器和车速传感器。传感器单元140可以包括定位传感器、转向角传感器和偏航率传感器(yaw rate sensor)。传感器单元140还可以包括温度传感器和用于检测门等的锁定和解锁的状态的门传感器。
通信器150是与外部设备30进行无线通信的设备。例如，外部设备30可以包括经由因特网连接的计算机服务器、在其他车辆中设置的用于执行所谓的车辆间通信的设备、以及用于执行所谓的道路与车辆间通信的设备。外部设备30还可以包括由行人携带的移动装置，诸如所谓的智能电话等。外部设备30可以将事件的各种记录包括在其中。
记录器160用作对从摄像系统100输出的帧图像进行记录以将其保存的行车记录器。另外，记录器160用作记录表示由传感器单元140检测到的车辆10的行为的信息的事件数据记录器。此外，在本公开内容的该实施方式中，记录器160可以对通过通信器150获得的各种数据以及要保存的帧图像和表示车辆10的行为的信息进行记录。例如，记录器160可以将该信息记录在安装在其中的记录介质或通过通信器150无线连接的外部设备30中。此外，可以通过图像再现设备查看由记录器160记录的作为存储目标的帧图像。在此，图像再现设备可以例如包括安装在车辆10或记录器160自身中的监视器、或者由能够读取保存在例如从记录器160拆卸的记录介质中的帧图像的终端设备。
现在，参照图2来对根据本公开内容的一个实施方式的由摄像系统100实现的示例性成像系统进行描述。如在附图的最上面的行所示，示出了六张帧图像(即，帧图像DR、帧图像A1、帧图像DR、帧图像A2、帧图像DR和帧图像A3)被捕获为一个周期。在这些帧图像中，三个帧图像DR是要输出至记录器160的存储目标。相比之下，帧图像A1、A2和A3被识别处理器126用作识别目标以执行图像识别。也就是说，在本公开内容的该实施方式中，由成像单元110在每一个周期捕获的多个帧图像部分地用在图像识别中，并且多个帧图像中的部分其他帧图像用于保存。此外，在本公开内容的该实施方式中，在捕获在图像识别中使用的(相邻的两个)帧图像之间的每个间隔期间，捕获要保存的每个帧图像。
识别处理器126例如使用作为识别目标的帧图像A1来识别车道。因此，为了甚至在夜间也能够识别车道，曝光控制器122延长并设置相对较长的曝光时间。作为识别目标的帧图像A2例如由识别处理器126用来识别标志的字符。因此，曝光控制器122设置适合于字符识别的相对较短的曝光时间。识别处理器126使用作为识别目标的帧图像A3来检测对象。因此，为了能够在白天和夜间识别，曝光控制器122再次设置相对较长的曝光时间。另外，当捕获作为识别目标的这些帧图像A1、A2和A3时，曝光控制器122根据在前一周期内捕获的作为识别目标的类似帧图像的亮度来适当地调整相应的曝光时间。
现在，参照图3来对由记录器160记录的示例性数据进行描述。记录器160可以用于对表示与车辆10的行为有关的事件的信息进行(第一)记录，对当事件发生时从本车辆获得的信息(例如，要保存的帧图像)进行(第二)记录，以及对当事件发生时从外部设备30获得的信息进行(第三)记录。记录器160可以在进行记录之前将这些信息的记录彼此相关联。
例如，当传感器单元140中包括的加速度传感器检测到停放的车辆的振动时，记录器160对指示检测到振动的事件信息进行记录。同时，作为对在检测到振动时从本车辆获得的信息的记录，记录器160记录由摄像系统100捕获的作为存储目标的帧图像(例如，前方图像)、由定位传感器获取的位置信息以及时间。记录器160还对由温度传感器获得的温度、摄像系统100中使用的曝光条件、以及车辆信息进行记录。例如，车辆信息包括转向角、车速和加速度。当毫米波雷达、声纳和照度计安装在车辆10中时，可以包括从这些装置获得的信息。此外，除了指示对振动的检测的事件信息之外，记录器160还将位于本车辆附近的安全摄像装置的图像数据记录为从外部设备30获得的事件后数据。例如，在检测到振动时，车辆10可以基于经由通信器150进行的道路与车辆间通信来获得图像数据。这里，事件后数据等同于在检测到事件之后发生的各种现象或事项的数据。因此，通过在振动发生时将这样的信息记录在记录器160中，可以基于以这种方式记录的信息来分析车辆10所处的状态和状况，例如被盗。
此外，当传感器单元140中包括的加速度传感器检测到车辆10与障碍物碰撞的这样的事件时，记录器160还可以对指示车辆10的碰撞的事件信息进行记录。同时，随着对事件的记录，记录器160还可以通过从本车辆收集与检测到振动时记录的信息类似的信息来进行记录。此外，记录器160通过与外部服务器计算机进行通信、进行道路与车辆间通信或车辆间(即，车辆与车辆)通信等，来将从外部设备30获得的信息记录为事件前数据。这里，事件前数据等同于描述在事件之前发生的现象的数据。具体地，当检测到碰撞时，车辆10从外部服务器计算机获得在碰撞之前生成的天气信息和交通堵塞信息，并且对这些信息进行记录。此外，当检测到碰撞时，通过使用道路与车辆间通信，车辆10从外部设备30获得表示在碰撞发生之前的交通信号的状态的状态信息以及由安装在交叉口处的摄像装置在碰撞发生之前生成的图像数据。然后，车辆10可以对这些信息进行记录。此外，当检测到碰撞时，通过使用车辆间通信，车辆10从其获得并记录在本车辆附近行驶的另一车辆中在碰撞之前获取的图像数据。此外，作为要从外部设备30获得的信息，车辆10经由通信器150获得由安装在本车辆周围的摄像装置在碰撞之后获取的图像数据。然后，车辆10将图像数据记录为事件后数据。也就是说，事件后数据是指示在事件之后发生的现象的数据。由于记录器160对信息以及碰撞的检测进行记录，并且不仅利用本车辆的信息而且利用从本车辆外部获得的不同种类的信息，因此可以快速地分析碰撞的原因。在下文中，为了简明起见，有时将从外部设备30获得的事件前数据和事件后数据之一简称为外部数据。
此外，上述的各种事件可以由给定的外部通信装置通知。例如，记录器160可以经由车辆间通信或道路与车辆间通信来接收另一车辆发生的关于其行为(例如，碰撞)的事件的通知，并且类似地对上述的各种信息进行记录。在这样的状况下，将已生成事件的车辆的标识号与例如事件后数据相关联地进行记录。具体地，通过将不同种类的信息记录在记录器160中，例如，即使在其他车辆引起了碰撞时，其他车辆也可以收集比其自身收集的证据更多的客观证据。另外，即使在其他车辆严重损坏从而破坏了其记录器中的记录时，可以基于车辆10中记录的信息来分析其他车辆的碰撞原因。
此外，当定点摄像装置安装在交叉口或弯道处以估计碰撞在该点处的发生时，记录器160可以经由道路与车辆间通信从连接至定点摄像装置的给定设备接收指示估计结果的信号，并且类似地开始对上述的各种信息进行记录。也就是说，由此，由于记录器160要记录的事件前数据的量增加，因此可以有效地分析直至碰撞发生的详细情况。
因此，如上所述，根据本公开内容的该实施方式，由于成像单元110可以对在识别处理中用作识别目标的帧图像以及由记录器160记录和保存的帧图像进行成像并获得这些帧图像，因此可以避免或减少车辆10的复杂性，同时抑制了车辆10的重量增加。
此外，根据本公开内容的该实施方式，可以基于由摄像系统100捕获的作为识别目标的帧图像来执行驾驶支持。此外，当发生关于车辆10的行为的事件时，由摄像系统100捕获帧图像以进行保存，并且可以将其与事件相关联地进行记录。因此，可以避免或减少车辆10的复杂性，同时再次抑制了车辆10的重量增加。
此外，根据本公开内容的该实施方式，无论车辆10的启动开关的状态(即接通或关断)如何，摄像系统100可以一直执行成像，并且记录器160同样可以类似地记录各种数据。然而，当用作用于摄像系统100和记录器160的电源的电池的剩余寿命低于给定水平时，可以停止成像和记录数据。
此外，当车辆10的启动开关关断时，不一定执行摄像系统100进行的每次成像和记录器160对各种数据的记录。在这种状况下，在与启动开关接通以开始驾驶车辆10时常规实现的启动过程基本上相同的启动过程中，在从传感器单元140接收到唤醒信号时可以开始摄像系统100进行的每次成像和记录器160对各种数据的记录。在接收到唤醒信号之后，还可以通过在减少的启动时间段少于在正常启动过程中采用的启动时间段的给定启动模式下快速地开始驾驶车辆10来发起摄像系统100进行的每次成像和记录器160对各种数据的记录。在这样的启动时间减少的模式下，例如，可以跳过在车辆10或用于车辆10的各种辅助设备中采用的故障检测处理，诸如功能安全检查过程等。此外，在加速度传感器检测到车辆10的振动时以及在车辆10的门在未使用钥匙等的情况下以异常方式解锁时，传感器单元140可以发送唤醒信号。
此外，当温度传感器检测到的温度是给定水平或更高时，可以停止摄像系统100进行的每次成像和记录器160对各种数据的记录以保护装置。在这样的高温环境下，识别处理器126的图像识别可能由于其大的处理负荷而停止，而仅连续地输出要保存的帧图像。
现在，参照图4来对本公开内容的第二实施方式进行描述。在图2所示的本公开内容的第一实施方式中，在作为识别目标的帧图像A1、A2和A3的成像操作之间的时间(即，间隔)处捕获帧图像DR以将其保存。相比之下，根据如图4所示的本公开内容的第二实施方式，在一个周期期间捕获多个帧图像，并且将它们同时输出作为要在识别中使用的帧图像并部分作为要保存的帧图像。也就是说，在本公开内容的该实施方式中，一些帧图像被同时输出作为识别目标和存储目标，使得这些帧图像被部分地共同用作识别和存储目标。通过以这种方式进行控制，由于成像单元110可以执行成像以获得用作识别目标和存储目标的帧图像，因此可以避免或减少车辆10的复杂性，同时抑制了车辆10的重量增加。在本公开内容的第二实施方式中采用的车辆10和摄像系统100的其余配置与本公开内容的第一实施方式的那些配置基本上相同。
现在，参照图5来对本公开内容的第三实施方式进行描述。在本公开内容的第三实施方式中，图像处理器124对作为识别目标和存储目标的各个帧图像不同地应用色调校正。然而，第三实施方式的车辆10和摄像系统100的相应配置与本公开内容的第一实施方式的那些配置基本上相同。此外，对作为识别目标和存储目标的各个帧图像中的每一个进行成像的方法与在本公开内容的第二实施方式中实现的方法基本上相同。也就是说，在本公开内容的该实施方式中，类似于本公开内容的第二实施方式，图像处理器124再次输出要在识别和保存两者中使用的一些帧图像。
在图5中，示出了作为识别目标和存储目标的各个帧图像的示例性图像特征。如图所示，在本公开内容的该实施方式中，对作为识别目标的帧图像的低亮度区域应用增强亮度的处理，以高于作为存储目标的帧图像的亮度。这是因为当将其暗区域的亮度校正为较亮时，可以提高对作为识别目标的帧图像的识别的准确度。然而，由于当要保存的帧图像的低亮度区域的亮度增强时，图像的质量偏离实际色调，并且图像不适合于查看用途和分析用途这两者。因此，在本公开内容的该实施方式中，图像处理器124分别对作为识别目标和存储目标的帧图像应用不同的色调调整。
图6示出了获得图5所示的图像特征的示例性序列。如图所示，在比较示例中采用的色调校正处理中，图像处理器124对由成像单元110捕获的原始帧图像应用(例如，第一)伽马校正，从而生成具有图5所示的特征的作为识别目标的帧图像。然后，图像处理器124向具有图5的特征的作为识别目标的帧图像应用逆伽马校正，以将其色调恢复至原始帧图像的色调一次。然后，图像处理器124对已经过逆伽马校正的作为识别目标的帧图像应用(例如，第二)伽马校正，从而生成具有图5的特征的作为存储目标的帧图像。相比之下，根据本公开内容的该实施方式，图像处理器124类似地对(由成像单元110捕获的)原始帧图像应用伽马校正，从而生成具有图5的特征的作为识别目标的帧图像。然而，图像处理器124然后通过使用给定的转换公式来特定地对已经过伽马校正的作为识别目标的帧图像应用颜色转换，从而直接生成具有图5的特征的作为存储目标的帧图像。例如，预先准备转换公式，以使得用于识别目的和保存目的的理想帧图像是基于同一场景的原始图像而分别生成的，并且能够填补各个理想帧图像的色调之间的间隙的表达被计算为转换公式并存储为内部数据之一。这里，可以根据获得(捕获)原始帧图像的曝光条件来类似地准备多种转换公式，使得图像处理器124可以将公式切换为根据其曝光条件的适当公式。尽管本公开内容的该实施方式对原始帧图像应用伽马校正以基于原始帧图像生成作为识别目标的帧图像，但是本公开内容不限于此，并且诸如亮度校正、对比度校正等其他图像校正可以类似地应用于原始帧图像以生成作为识别目标的帧图像。此外，用于生成识别帧图像的图像校正不限于一种，并且可以采用多种不同的图像校正。
如上所述，根据本公开内容的第三实施方式的色调校正处理，在生成作为识别目标的帧图像之后，对作为识别目标的帧图像应用逆伽马校正以再次再现原始帧图像的处理变得不必要。因此，可以有效地减少图像处理器124上的处理负荷。
此外，在本公开内容的该实施方式中，图像处理器124可以确定何时是白天或夜间，例如何时通过进行自动曝光处理来捕获原始帧图像。也就是说，图像处理器124可以基于确定结果来相应地切换转换公式以产生作为存储目标的帧图像。此外，图像处理器124可以对作为存储目标的帧图像应用自动白平衡处理，并且根据在自动白平衡处理中检测道路表面的色温的结果来对作为存储目标的帧图像应用颜色再现处理。
此外，图像处理器124可以不对作为识别目标的帧图像应用颜色矩阵处理，而对作为存储目标的帧图像应用颜色矩阵处理。由此，可以抑制通过颜色矩阵处理而产生的噪声对识别处理器126的识别处理的影响、同时改善帧图像的颜色再现性。
现在，参照图7对本公开内容的第四实施方式进行描述。如图7所示，根据本公开内容的第四实施方式，成像单元110包括具有高灵敏度像素的第一光电检测器114和具有灵敏度低于高灵敏度像素的低灵敏度像素的第二光电检测器116。第一光电检测器114的光接收面积被设置成大于第二光电检测器的光接收面积。然后，在本公开内容的该实施方式的摄像系统100中，利用高灵敏度像素和低灵敏度像素这两者来产生HDR(高动态范围)图像，同时对HDR图像应用闪烁抑制处理。这里，HDR意味着图像的动态范围被扩展。
现在，在本文中，下面参照图8所示的时序图对根据本公开内容的一个实施方式的示例性成像系统进行描述。首先，在本公开内容的实施方式中，假设置于道路上的交通信号在接通状态下以占空比为50％的10ms(毫秒)的间隔重复地闪烁。还假设成像单元110的成像操作之间的间隔是25ms(即，40fps(帧/秒))。交通信号的光源由例如发光二极管构成。在图8所示的成像系统中，由于成像单元110的成像周期不同于如所示的交通信号的整数倍的闪烁周期，因此这些周期彼此异步。这里，成像单元110的成像周期可以是很少与交通信号的光闪烁周期同步的周期，诸如36.7ms(27.5fps)等。
此外，在图8中，比较示例的成像系统示出了在本公开内容的第一实施方式中采用的成像单元110将图像带入HDR的过程。也就是说，在比较示例的成像系统中，由于成像单元110仅具有一种类型的成像元件112，因此最初将曝光时间段设置得较长以捕获亮图像。在捕获到亮图像之后，缩短曝光时间段以捕获暗图像。此后，对通过以这种方式在相应时间段进行成像而获得的这些图像进行组合，从而完成HDR。然而，在实现这样的成像系统时，当关断交通信号时，很可能发生曝光，如图8所示。因此，尽管在交通信号点亮时已经执行了成像，但是在实际捕获的图像中交通信号关断，从而产生了所谓的闪烁。
在该方面，在本公开内容的实施方式中，由于成像单元110的光电检测器114和116分别包括高灵敏度像素和低灵敏度像素，因此成像单元110通过在相当于交通信号的一个周期的时间段内同时使用这些高灵敏度像素和低灵敏度像素来执行曝光。然后，对通过使用高灵敏度像素和低灵敏度像素来捕获的图像进行组合并提供给HDR处理。然后，所组合的图像被输出至图像处理器124。也就是说，根据本公开内容的该实施方式，通过同时使用高灵敏度像素和低灵敏度像素这两者，可以将图像带入HDR中。另外，由于通过使用这些高灵敏度像素和低灵敏度像素来使曝光持续与交通信号的一个周期对应的时间段，因此可以有效地减少或抑制闪烁。也就是说，成像单元110具有闪烁减少功能。
此外，根据本公开内容的一个实施方式，如图9所示，图像处理器124对已经由成像单元110带入HDR的图像应用色调调整。具体地，根据图像的像素值(即，亮度值)，应用了不同的色调调整。例如，当像素值在从值0至值255的范围时，从0至127的像素值增大至从128至255的像素值以强调暗图像。以这种方式，着重地强调了例如在夜间捕获的图像的暗区域的亮度。因此，无论成像时间如何，都可以校正图像以具有适合于图像识别的色调。
此外，在本公开内容的该实施方式中的HDR处理中，通过控制成像单元110执行成像，例如通过在成像周期中对曝光时间段进行细分，可以避免颜色的饱和。另外，即使当曝光时间延长时，也可以在成像单元110中提供电容以不产生饱和。
此外，如在本公开内容的一个实施方式中较早描述的，交通信号的闪烁和成像各自的周期彼此异步。然而，在本公开内容的该实施方式中，由于通过使用光电检测器114和116的高灵敏度像素和低灵敏度像素来使曝光持续了与交通信号的闪烁周期对应的时间段，因此即使当这些周期彼此同步时也可以抑制闪烁。此外，当成像单元110所花费的曝光时间少于交通信号的闪烁周期，并且交通信号的闪烁和图像的成像各自的周期彼此异步时，可以至少降低闪烁发生的可能性。此外，通过使交通信号的闪烁和图像的成像各自的周期彼此异步来抑制闪烁的功能还可以应用于在本公开内容的第一实施方式至第三实施方式中采用的摄像系统100。
现在，在本文中，下面参照图10至图20对将摄像系统100与ECU(电子控制单元)170连接的各种示例性连接系统进行描述。例如，ECU 170安装在图1所示的车辆控制器130、传感器单元140和记录器160中的至少之一中，并且用于控制这些装置。在下面描述的各种连接系统中，优选的是，摄像系统100例如以从0.5千兆字节/秒至10千兆字节/秒的传输速率将作为识别目标和存储目标的每个帧图像输出至ECU 170。
在图10所示的第一连接系统中，摄像系统100和ECU 170经由LVDS(低振幅差分信号系统)发送器171和LVDS接收器172彼此连接。在图像处理器124与识别处理器126之间，设置有图像分支电路125。因此，在第一连接系统中，从图像处理器124输出的图像在进入识别处理器126之前由图像分支电路125分支，并且通过LVDS发送器171进入ECU 170。
此外，在图11所示的第二连接系统中，摄像系统100和ECU 170经由一对NIC(网络接口控制器)173和174彼此连接。压缩电路127被设置在图像分支电路125与NIC 173之间。因此，在图11的该示例性连接系统中，从图像处理器124输出的图像由压缩电路127压缩并输出至ECU 170。
因此，根据上述的第一连接系统和第二连接系统，由于经图像处理器124处理的图像被分支并从摄像系统100输出，所以可以容易地产生适合于进行记录的图片。因此，例如，当改变成像元件112的规格时，可以容易地产生具有相同图像质量的图片。另外，可以从图像选择性地输出给定帧。例如，成像速率可以是120fps，而输出速率可以是30fps。另外，由识别处理器126获得的图像识别结果可以附加至图像并且一起输出。此外，例如，通过在图像分支电路125和/或压缩电路127中对图像进行加密或者生成针对图像的签名，可以保证输出图像的真实性。
此外，在图12所示的第三连接系统中，图像处理器124和图像分支电路125与图10所示的第一连接系统中放置的图像处理器124和图像分支电路125相反地放置。此外，在图13所示的第四连接系统中，图像处理器124和图像分支电路125与图11所示的第二连接系统中放置的图像处理器124和图像分支电路125相反地放置。因此，同样利用这些配置，可以从图像选择性地输出给定帧。另外，由识别处理器126获得的图像识别结果可以附加至图像并且一起输出。
此外，在图14至图16中的每幅图中，示出了设置有多个成像单元110的示例性摄像系统100。具体地，在图14所示的第五连接系统中，由多个成像单元110捕获的图像经由共同的图像分支电路125和不同的多个路径输出至单个ECU 170，其中，多个路径中的每个路径均包括LVDS发送器171和LVDS接收器。此外，在图15所示的第六连接系统中，由多个成像单元110捕获的图像在单个LVDS发送器171中被复用并且被输出至ECU 170。此外，在图16所示的第七连接系统中，由多个成像单元110捕获的各个图像由压缩电路127压缩，并且经由一对NIC 173和174输出至ECU 170。因此，在具有图14至图16所示的各个配置的各摄像系统100中，当一对成像单元110彼此同步地执行成像并且将全景构图应用于图像时，可以获得全景图像并且将全景图像输出至ECU 170。此外，在图14至图16中的每幅图中，尽管图像分支电路125置于图像处理器124与识别处理器126之间，但是本公开内容不限于此，并且图像分支电路125同样可以位于成像单元110与图像处理器124之间。
此外，在图17至图20中的每幅图中，示出了其中多个ECU 170连接至摄像系统100的示例性连接系统。也就是说，在图17所示的第八连接系统中，多个ECU 170a和170b通过连接适于彼此菊花链连接的一对LVDS接收器172来串联连接。此外，在图18所示的第九连接系统中，交换集线器190被放置在摄像系统100与多个ECU 170a和170b之间。因此，摄像系统100中包括的NIC 173、ECU170a中包括的NIC 174a和ECU 170b中包括的NIC 174b经由交换集线器190彼此相关。
在图19和图20所示的第十连接系统和第十一连接系统中的每一个中，多个ECU170a和170b经由多对相应的LVDS发送器171a与171b以及LVDS接收器172a与172b并联连接至摄像系统100。如图19所示，图像分支电路125置于图像处理器124与识别处理器126之间。相比之下，在图20的连接系统中，图像分支电路125位于成像单元110与图像处理器124之间。因此，如图19和图20所示，图像信号在图像分支电路125处分支，并且分支信号并行地进入相应的LVDS发送器171a和171b。
因此，如图17至图20所示，当图像从单个摄像系统100被发送至多个ECU 170时，多个ECU 170中的每一个都可以基于相同的图像而不同地应用处理。

Claims (11)

1.一种能够安装在车辆(10)上的摄像系统(100)，包括：
成像单元(110)，其用于在给定周期内捕获所述车辆的外部的多个帧图像；以及
图像处理器(124)，其用于从所述成像单元(110)获得所述多个帧图像，并且将所述多个帧图像分离成作为识别目标的第一给定数量的帧图像以及要保存在记录器(160)中的作为存储目标的第二给定数量的帧图像，
所述图像处理器(124)分别地输出要分别被识别和保存的所述第一给定数量的帧图像和所述第二给定数量的帧图像。
2.根据权利要求1所述的摄像系统(100)，其中，作为识别目标的给定数量的帧图像至少部分地被输出以被识别和保存。
3.根据权利要求2所述的摄像系统(100)，其中，所述图像处理器(124)在输出作为识别目标的给定数量的帧图像之前对作为识别目标的给定数量的帧图像应用图像校正，
其中，所述图像处理器(124)在输出作为存储目标的给定数量的帧图像之前，通过对经过了所述图像校正的作为识别目标的给定数量的帧图像应用颜色转换处理来生成作为存储目标的给定数量的帧图像。
4.根据权利要求3所述的摄像系统(100)，其中，所述图像校正是伽马校正。
5.根据权利要求1所述的摄像系统(100)，其中，所述第二给定数量是通过从由所述成像单元(110)捕获的所述多个帧图像的总数量中减去所述第一给定数量而计算出的。
6.根据权利要求1所述的摄像系统(100)，其中，所述成像单元具有降低在所述成像单元捕获以给定间隔闪烁的交通信号的图像时引起的闪烁的闪烁抑制功能。
7.根据权利要求6所述的摄像系统(100)，其中，闪烁抑制功能是在与所述交通信号的闪烁周期的整数倍不同的给定周期内捕获多个帧图像的功能。
8.根据权利要求1所述的摄像系统(100)，其中，所述成像单元具有高灵敏度像素(114)和灵敏度低于所述高灵敏度像素的低灵敏度像素(116)，
其中，所述成像单元通过对同时使用所述高灵敏度像素和所述低灵敏度像素而捕获的图像进行组合来生成所述多个帧图像。
9.根据权利要求1所述的摄像系统(100)，其中，所述成像单元以10帧/秒至60帧/秒的帧速率捕获所述帧图像，
其中，所述摄像系统以0.5千兆字节/秒至10千兆字节/秒的传输速率输出作为识别目标的帧图像和作为存储目标的帧图像。
10.一种事件记录系统(20)，包括：
根据权利要求1所述的摄像系统(100)；
车辆控制器(130)，其用于执行对作为识别目标的帧图像的识别，并且根据所述识别的结果控制所述车辆；
传感器(140)，其用于检测所述车辆的行为；
通信器(150)，其用于在下述情形之一时与外部设备(30)进行通信并且从所述外部设备(30)获得外部数据：当所述传感器检测到与本车辆的行为有关的事件时，以及当外部设备(30)向所述通信器通知在其他车辆上发生了与所述其他车辆的行为有关的事件时，
所述外部数据包括事件前数据和事件后数据中的至少之一，所述事件前数据表示在事件发生之前存在的现象，所述事件后数据表示在事件发生之后存在的现象；以及
记录器(160)，其用于对所述事件、作为存储目标的帧图像和所述外部数据进行记录，同时将所述事件、作为存储目标的帧图像和所述外部数据彼此相关联。
11.一种通过使用安装在车辆(10)上的摄像系统(100)来记录事件的方法，所述方法包括以下步骤：
利用成像单元(110)在给定周期内捕获所述车辆的外部的多个帧图像；
从所述成像单元(110)获得所述多个帧图像以在图像处理器(124)中进行处理；
在所述图像处理器(124)中将所述多个帧图像分离成作为识别目标的第一给定数量的帧图像以及要保存在记录器(160)中的作为存储目标的第二给定数量的帧图像；
从所述图像处理器(124)分别地输出要分别被识别和保存的所述第一给定数量的帧图像和所述第二给定数量的帧图像；
在车辆控制器(130)中接收所述第一给定数量的帧图像和所述第二给定数量的帧图像；
执行对作为识别目标的帧图像的识别；
根据所述识别的结果控制所述车辆；
利用传感器来检测与本车辆的行为有关的事件，或者从外部设备(30)接收在其他车辆上发生了与所述其他车辆的行为有关的事件的通知；
经由通信器(150)与所述外部设备(30)进行通信并且从所述外部设备(30)获得外部数据，
所述外部数据包括事件前数据和事件后数据中的至少之一，所述事件前数据表示在事件发生之前存在的现象，所述事件后数据表示在事件发生之后存在的现象；以及
在所述记录器(160)中对所述事件、作为存储目标的帧图像和所述外部数据进行记录，同时将所述事件、作为存储目标的帧图像和所述外部数据彼此相关联。
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