DE102004044887A1

DE102004044887A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Straßenverkehrs

Info

Publication number: DE102004044887A1
Application number: DE102004044887A
Authority: DE
Inventors: Hans-Theo Wienand
Original assignee: Wienand Hans-Theo Dipl-Ing
Current assignee: RADARLUX RADAR SYSTEMS GMBH, 51371 LEVERKUSEN, DE
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Also published as: ATE382924T1; DE502005002387D1; EP1650724A1; EP1650724B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Straßenverkehrs mit einer Kamera (4) zur Aufnahme von Fahrzeugen (2), welche mindestens ein stark reflektierendes Teil (17) aufweisen, und mit einem Blitzlichtgerät (5) zur Ausleuchtung der Fahrzeuge (2). DOLLAR A Um Überbelichtungen im Bereich der stark reflektierenden Nummernschilder (17) zu vermeiden, wird im Strahlengang des Blitzlichtgeräts (5) ein lichtabschwächender Filter (9) angeordnet, der das auf das stark reflektierende Teil (17) auftreffende Licht des Blitzlichtgeräts (5) abschwächt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Straßenverkehrs mit einer Kamera zur Aufnahme von Fahrzeugen, welche mindestens ein stark reflektierendes Teil aufweisen, und mit einem Blitzlichtgerät zur Ausleuchtung der Fahrzeuge.
Insbesondere widmet sich die Erfindung dem Problem, Fahrzeuge mit stark reflektierenden Nummernschildern mit fotografischen Verkehrsüberwachungsanlagen zuverlässig zu erfassen. Verkehrsüberwachungsanlagen werden beispielsweise an Kreuzungen eingesetzt, um Fahrzeuge zu erfassen, die eine Ampel bei Rot überqueren. Derartige Anlagen werden ebenfalls in Verbindung mit Geschwindigkeitsmeßgeräten eingesetzt, um zu schnell fahrende Fahrzeuge zu erfassen. Dabei muß insbesondere bei schlechter Witterung oder während der Dunkelheit das aufzunehmende Fahrzeug hell ausgeleuchtet werden, damit der Fahrer des Fahrzeuges aus Gründen der Beweisführung auf dem Foto gut erkennbar ist. Dies erfolgt in aller Regel mit einem elektronischen Blitzgerät, welches mit einer Gasentladungslampe ein Blitzlicht erzeugt. Gleichzeitig muß das Nummernschild des Fahrzeugs gut erkennbar sein, um das Fahrzeug und dessen Halter identifizieren zu können.
Moderne Fahrzeuge sind mit stark reflektierenden Nummernschildern ausgerüstet. Hierdurch soll die visuelle Identifizierung des Nummernschildes, beispielsweise im Scheinwerferlicht eines nachfolgenden Wagens, erleichtert werden. In Verbindung mit der genannten Verkehrsüberwachungsanlage stellt sich das Problem, daß das stark reflektierende Nummernschild das Licht des Blitzgerätes zurückwirft und die fotografische Aufnahme derart überbelichtet, daß eine Identifizierung der Zahlen und Buchstaben des Nummernschildes schwierig oder gar unmöglich wird.
Die Druckschrift DE 35 35 588 A1 schlägt zur Vermeidung von Überbelichtungen vor, in der fotografischen Kamera einen Filter anzubringen, der nur einen Teil des Gesichtsfeldes überdeckt. Der Filter wird beispielsweise als Streifen im unteren Abschnitt der Aufnahme angebracht, in dem sich üblicherweise das Nummernschild des zu identifizierenden Fahrzeuges befindet.
Ein derartiger Eingriff in die Kamera kann sich als kompliziert erweisen. Außerdem besteht keine Möglichkeit, den gefilterten Bereich von Aufnahme zu Aufnahme zu ändern. Falls das Nummernschild eines Fahrzeuges beispielsweise außerhalb des Filters liegt, wird es aufgrund der Überbelichtung nicht erkennbar sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Überbelichtung durch stark reflektierende Nummernschilder zuverlässig vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Strahlengang des Blitzlichtgeräts ein lichtabschwächender Filter angeordnet wird, der das auf das stark reflektierende Teil auftreffende Licht des Blitzlichtgeräts abschwächt.
Durch die vorgeschlagene Verlagerung des Filters aus der Kamera in das Blitzlichtgerät läßt sich die Ursache für eine Überbelichtung beseitigen. Dadurch, daß das Blitzlicht, welches auf das Nummernschild auftrifft, bereits am Blitzlichtgerät abgeschwächt wird, treten die befürchteten Überbelichtungen nicht auf. Die Kamera kann ohne Filter das durch das Blitzlicht ausgeleuchtete Fahrzeug aufnehmen. Auf einer einzigen fotografischen Aufnahme ist durch das Blitzlichtgerät einerseits die Windschutzscheibe und der dahinter sitzende Fahrer stark ausgeleuchtet und durch den Filter andererseits das Nummernschild abgeschwächt ausgeleuchtet, so daß auf der fotografischen Aufnahme keine Überbelichtung entsteht.
Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung eignen sich zur Verwendung in Verbindung mit Filmkameras sowie mit digitalen Fotokameras, welche das aufgenommene Bild über einen CCD-Sensor in digitale Bilddaten umwandeln.
In der Praxis kann der lichtabschwächende Filter auf einem Teilbereich eines lichtdurchlässigen Elements angeordnet sein. Das lichtdurchlässige Element kann nach Art eines Diapositivs aufgebaut sein. Es besteht aus einer transparenten Folie, wobei der Filter durch einen eingefärbten Teilbereich der Folie realisiert ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das lichtdurchlässige Element eine LCD-Fläche sein, deren lokale Lichtdurchlässigkeit elektronisch steuerbar ist. LCD-Flächen sind von Flachbildschirmen bekannt. Sie haben eine Flüssigkristallschicht, die auf einem transparentem Träger aus Glas oder Kunststoff angeordnet ist. Durch Anlegen einer Spannung an einzelne Flüssigkristall-Elemente kann deren Lichtdurchlässigkeit verändert werden. Auf diese Weise läßt sich durch eine elektronische Steuerung präzise der Bereich einstellen, der durch den Filter abgedunkelt ist.
Insbesondere ist diese Ausführungsform in Verbindung mit digitalen Kameras von Vorteil. Durch moderne Bild-Analyseprogramme läßt sich schnell ermitteln, an welchem Ort der Aufnahme die Windschutzscheibe und an welchem Ort der Aufnahme das stark reflektierende Nummernschild ist. In der Zeit kurz vor der Aufnahme können diese Informationen mittels einer Bildanalyse den kontinuierlich durch eine digitale Kamera aufgenommenen Bilddaten entnommen werden. Für die Beweisaufnahme kann dann der filternde Teilabschnitt der LCD-Fläche derart gewählt werden, daß die Windschutzscheibe hell ausgeleuchtet und das Nummernschild abgedunkelt ist.
In der Praxis kann eine Projektionsoptik eingesetzt werden; die den lichtabschwächenden Filter auf das Fahrzeug abbildet. Hierbei kann das Blitzlichtgerät ähnlich einem Diaprojektor aufgebaut sein und eine Objektivlinse umfassen, welche ein scharfes Bild des lichtabschwächenden Filters in der Ebene des aufzunehmenden Fahrzeuges erzeugt. Es entsteht hierdurch eine klare Trennlinie zwischen dem gefilterten und nicht-gefilterten Bereich. Überblendungen werden vermieden. Durch die scharfe Abbildung des Filters auf das Fahrzeug ist sichergestellt, daß im Bereich des Nummernschildes die gewünschte reduzierte Ausleuchtung erzielt wird. Außerdem kann die Aufnahme mit einer geringeren Blitzleistung erfolgen, wodurch die Lebensdauer des Blitzlichtes verlängert wird. Die Projektionsoptik kann ferner eine Kondensorlinse umfassen, welche das Licht der Blitzlichtlampe auf den abzubildenden Filter und die Objektivlinse konzentriert und die Ausleuchtung optimiert.
Das Blitzlichtgerät kann in herkömmlicher Weise mit einer Gasentladungs-Blitzlampe und einem Reflektor zur Erzeugung des Blitzes versehen sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigt
1 eine an einem Fahrbahnrand angeordnete Verkehrsüberwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung der verschiedenen Elemente einer erfindungsgemäßen Verkehrsüberwachungsvorrichtung und
3 eine schematische Darstellung der Ausleuchtung eines Fahrzeuges durch die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung.
In 1 ist eine Fahrbahn 1 dargestellt, auf der ein Fahrzeug 2 fährt. Am Rand der Fahrbahn 1 ist eine Verkehrsüberwachungsvorrichtung 3 gemäß der Erfindung angeordnet. Die Überwachungsvorrichtung 3 umfaßt eine Digitalkamera 4 und ein Blitzlichtgerät 5, welches von einer Blitzlichtlampe 6 innerhalb eines Reflektors 7 gebildet wird.
Im Strahlengang des Blitzlichtgerätes 5 und vor dem Lichtaustritt des Reflektors 7 ist eine Kondensorlinse 8 angeordnet. Vor der Kondensorlinse 8 liegt ein ebenes, lichtdurchlässiges Element 9. Wiederum vor dem lichtdurchlässigen Element 9 und nahe dem Lichtaustritt aus der Lichtaustrittsöffnung 10 der Verkehrsüberwachungsvorrichtung 3 liegt eine Objektivlinse 11. Die Kondensorlinse 8 bündelt das Licht der Lichtquelle, so daß es im wesentlichen vollständig auf der Objektivlinse 11 auftrifft.
Die Objektivlinse 11 bildet das Bild auf dem ebenen, lichtdurchlässigen Element 9 in einer Ebene ab, die nahe der Vorderseite des Fahrzeugs 2 liegt.
Das Blitzlichtgerät 5 ist wie ein Diaprojektor aufgebaut und sorgt für eine optimale helle Ausleuchtung der Windschutzscheibe des Fahrzeuges, wobei der Bereich des Nummernschildes abgedunkelt ist. Da sich das Nummernschild der meisten Fahrzeuge in einem bestimmten Höhenbereich befindet, kann das lichtdurchlässige Element 9 nach Art eines Diapositivs aus einer lichtdurchlässigen Scheibe bestehen, welche im unteren Bereich einen filternden Streifen aufweist.
Bei der Ausführungsform der 2 ist das lichtdurchlässige Element 9 eine LCD-Fläche, deren Lichtdurchlässigkeit lokal steuerbar ist. Die Daten der digitalen Fotokamera 4 werden über eine Datenleitung 12 einer Bildanalyseeinheit 13 zugeführt, welche einen Mikroprozessor umfaßt. Die Bildanalyseeinheit 13 kann kontinuierlich die durch die Digitalkamera 4 aufgenommenen Bilder auswerten und ermitteln, an welcher Stelle des Bildes das hell reflektierende Nummernschild ist. Über eine Steuerleitung 14 wird in Übereinstimmung mit den Daten der Bildanalyse die LCD-Fläche 9 gesteuert, so daß der Bereich des Nummernschildes abgedunkelt ist. Ein nicht reflektierendes Nummernschild an dem Fahrzeug vorhanden ist, kann auf die Abdunklung des Blitzes verzichtet werden.
Die Objektivlinse 11 bildet das Bild der LCD-Fläche 9 im wesentlichen in der Ebene des Fahrzeuges ab. Wenn der Fahrzeugabstand zu der Digitalkamera 4 variieren kann, kann die Objektivlinse 11 verstellt werden, so daß die Abbildung im wesentlichen genau in der Fahrzeugebene erfolgt. Hierzu ist eine zweite Steuerleitung 15 vorgesehen. Den Abstand des Fahrzeuges kann die Bildanalyseeinheit 13 anhand von Entfernungs-Meßdaten eines in die Digitalkamera 4 eingebauten Entfernungsmessers oder anhand einer Analyse des digitalen Bildes ermitteln.
Die 3 zeigt die Ausleuchtung des Fahrzeuges 2 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist zu erkennen, daß der untere Bereich des Fahrzeuges 2 sich in einer verdunkelten Zone 16 befindet. Hierdurch ist sichergestellt, daß das stark reflektierende Nummernschild 17 des Fahrzeugs 2 mit einer reduzierten Lichtstärke angestrahlt wird.

1: Fahrbahn
2: Fahrzeug
3: Verkehrsüberwachungsvorrichtung
4: Digiatalkamera
5: Blitzlichtgerät
6: Blitzlichtlampe
7: Reflektor
8: Kondensorlinse
9: ebenes lichtdurchlässiges Element, LCD-Fläche
10: Lichtaustrittsöffnung
11: Objektivlinse
12: Datenleitung
13: Bildanalyseeinheit
14: Steuerleitung
15: Steuerleitung
16: verdunkelte Zone
17: stark reflektierendes Teil, Nummernschild

Claims

Verfahren zur Überwachung des Straßenverkehrs mit einer Kamera (4) zur Aufnahme von Fahrzeugen (2), welche mindestens ein stark reflektierendes Teil (17) aufweisen, und mit einem Blitzlichtgerät (5) zur Ausleuchtung der Fahrzeuge (2), dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Blitzlichtgeräts (5) ein lichtabschwächender Filter (9) angeordnet wird, der das auf das stark reflektierende Teil (17) auftreffende Licht des Blitzlichtgeräts (5) abschwächt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtabschwächende Filter auf einem Teilabschnitt eines lichtdurchlässigen Elements (9) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Element eine LCD-Fläche (9) ist, deren lokale Lichtdurchlässigkeit elektronisch gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Fläche (9) in dem das Nummernschild (17) des Fahrzeugs (2) ausleuchtenden Bereich reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (4) das Bild über einen digitalen Bildsensor erfaßt und der das Nummernschild (17) des Fahrzeugs (2) ausleuchtende Bereich automatisch anhand des Bildes auf dem digitalen Bildsensor ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtabschwächende Filter durch eine Projektionsoptik (8, 11) auf das Fahrzeug (2) abgebildet wird.
Vorrichtung (3) zur Überwachung des Straßenverkehrs, mit einer Kamera (4) zur Aufnahme von Fahrzeugen (2), welche mindestens ein stark reflektierendes Teil (17) aufweisen, und mit einem Blitzlichtgerät (5) zur Ausleuchtung der Fahrzeuge (2), dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Blitzlichtgeräts (5) ein lichtabschwächender Filter (9) angeordnet ist, der das auf das stark reflektierende Teil (17) auftreffende Licht des Blitzlichtgeräts (5) abschwächt.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtabschwächende Filter ein Teilabschnitt eines lichtdurchlässigen Elements (9) ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Element ein Diapositiv ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Element eine LCD-Fläche (9) ist, deren lokale Lichtdurchlässigkeit elektronisch steuerbar ist.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (4) einen digitalen Bildsensor aufweist, wobei eine digiatale Bildanalyseeinheit (13) vorgesehen ist, die den das Nummernschild (17) des Fahrzeugs (2) ausleuchtenden Bereich im Strahlengang des Bliztlichtgerätes (5) automatisch anhand des Bildes auf dem digitalen Bildsensor ermittelt.
Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine Projektionsoptik (8, 11), die den lichtabschwächenden Filter (9) in eine Ebene nahe dem Fahrzeug (2) abbildet.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsoptik eine Objektivlinse (11) umfaßt.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsoptik eine Kondensorlinse (8) umfaßt.
Vorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Blitzlichtgerät (5) eine Gasentladungs-Blitzlampe (6) und einen Reflektor (7) aufweist.