DE102006055905A1

DE102006055905A1 - Surrounding field detection method for motor vehicle, involves processing luminance measured values using predetermined type of pixel sensors, based on surrounding light and/or detected traffic situation

Info

Publication number: DE102006055905A1
Application number: DE102006055905A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Blaetter; Dieter Dr. Krökel
Original assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Current assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: DE102006055905B4

Abstract

The method involves forming an image of a field of view (21) of surrounding field of a motor vehicle (10), which is detected by an image detection system, on an image sensor. The image sensor has multiple pixel sensors. A portion of image data that is produced by the image sensors is evaluated. Luminance measured values are processed by a predetermined type of pixel sensors, based on surrounding light and/or detected traffic situation. The luminance measured values are evaluated by pixel receivers of different sensitivities, in different subranges. An independent claim is also included for a device for surrounding field detection in a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrzeugumfelderkennung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.The The invention relates to a method for vehicle environment recognition according to the preamble of claim 1 and a device for environment detection in one Motor vehicle according to the preamble of Claim 14.

Bei der Fahrzeugumfelderkennung mittels eines Kamerasystems müssen weite Helligkeitsbereiche abgedeckt werden. Tagsüber kann Blendung durch die Sonne oder deren Reflexionen die Sicht der Kamera beeinträchtigen. Nachts ist man auf die eigene Fahrzeugbeleuchtung angewiesen. Auch kann es gleichzeitig in einer Szene, wie beispielsweise bei Tunnelausfahrten, zu enormen Helligkeitsunterschieden kommen.at Vehicle environment detection by means of a camera system must be wide Brightness ranges are covered. During the day, glare can be caused by the Sun or their reflections affect the view of the camera. At night you depend on your own vehicle lighting. Also at the same time in a scene, such as tunnel exits, come to enormous brightness differences.

Um diese großen Unterschiede trotzdem noch mit dem gleichen System auszuwerten, gibt es mehrere Möglichkeiten. Zeitlich versetzte Helligkeitsunterschiede, wie Tag und Nacht, können beispielsweise mit einer verstellbaren Blende ausgeglichen werden. Es können auch optische Filter verwendet werden, deren Filtereffekt sich dem einfallenden Licht anpasst, so genannte phototrope Gläser. Um gleichzeitig auftretende Helligkeitsunterschiede ohne Sättigungseffekte zu verarbeiten, werden CMOS (mager-Chips verwendet, die eine nicht-lineare Kennlinie besitzen, so zum Beispiel HDRC von IMS/Stuttgart, Kodak, Micron und anderen Herstellern, oder es wird durch schnell aufeinander folgende Mehrfachbelichtung unterschiedlicher Länge die gesamte Dynamik einer Szene mittels eines hochauflösenden AD-Wandlers erfasst wie in einem System von FHG-IMS/Duisburg. Bei der Mehrfachbelichtung ist eine aufwendige und gut angepasste Zeitsteuerung sowie eine Nachverarbeitung der Mehrfachbilder zu einem hochauflösenden Bild erforderlich. Außerdem kann es zu Artefakten wie doppelbelichteten Objekten kommen, die bei hohen Geschwindigkeiten beispielsweise Verkehrszeichen am Rande der Fahrbahn unscharf erscheinen lassen. Bei (magern mit nichtlinearer Kennlinie kann zwar ein sehr hoher Dynamikbereich gleichzeitig aufgenommen werden, was aber mit einem geringen Kontrast der hellen Bereiche im Bild einhergeht.Around these big ones Still be able to evaluate differences with the same system There are several options. For example, temporally offset brightness differences, such as day and night, can be used be compensated with an adjustable aperture. It can too optical filters are used whose filter effect is the incident Light adapts, so-called photochromic glasses. To coincide Brightness differences without saturation effects To process, CMOS (lean chips are used, which is a non-linear Characteristic, for example HDRC from IMS / Stuttgart, Kodak, Micron and other manufacturers, or it will be through each other quickly following multiple exposure of different length the entire dynamics of a Scene by means of a high-resolution AD converter recorded as in a system of FHG-IMS / Duisburg. In multiple exposure is an elaborate and well adjusted time control as well as a Post-processing the multiple images to a high-resolution image required. In addition, can Artifacts like double-exposed objects come with it high speeds, for example traffic signs on the edge make the road blurred. At (lean with nonlinear Although the characteristic curve can record a very high dynamic range at the same time be, but with a low contrast of the bright areas in the picture goes along.

Um die hellen Tagfahrsituationen etwas abzudunkeln gibt es die Möglichkeit, Filter einzusetzen, die nur einen limitierten Teil des Sonnenspekturms durchlassen, also beispielsweise Farbfilter, OD-Filter. Gleichzeitig sollen diese Filter nicht in Nachtfahrsituationen zum Einsatz kommen, da die Szenen bereits dunkel sind und man hier die zur Verfügung stehende Helligkeit nicht noch mehr beeinträchtigen möchte.Around to darken the bright day driving situations a bit there is the possibility Use filters that only let through a limited part of the solar spectrum, So for example color filter, OD filter. At the same time they should Filters are not used in night driving situations, as the Scenes are already dark and here you have the available brightness do not affect more would like to.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche es insbesondere ermöglichen, ein breites Spektrum an Belichtungssituationen und/oder Beleuchtungs- und Umfelderkennungsapplikationen abzudecken.task The present invention is now a method and an apparatus of the type mentioned above, which in particular make it possible to a wide range of exposure situations and / or lighting conditions and environment identification applications.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Fahrzeugumfelderkennung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen nach Anspruch 14 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is by a method for vehicle environment detection with the features of claim 1 and an apparatus for environment detection dissolved in a motor vehicle with the features of claim 14. Further Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Umfelderkennung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Bilderfassungssystems vorgesehen, bei dem ein Bild eines vom Erfassungssystem erfassten Sichtfelds des Fahrzeugumfelds auf zumindest einen Bildaufnehmer abgebildet wird. Der Bildaufnehmer weist eine Mehrzahl von Bildpunktaufnehmern auf. Dabei ist zumindest eine erste Art von Bildpunktaufnehmern mit einer ersten spektralen Empfindlichkeit und zumindest eine zweite Art von Bildpunktaufnehmern mit einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen, spektralen Empfindlichkeit auf. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die spektrale Empfindlichkeit z. B. durch Farbfilter so vorgegeben, dass nur elektromagnetische Strahlung in einem vorgegebenen Spektralbereich vom Bildpunktaufnehmer detektiert wird und elektromagnetische Strahlung aus einem anderen Spektralbereich nicht zum Helligkeitswert beiträgt (z. B. Rotfilter, Blaufilter, Infrarotfilter, UV-Filter etc.). Eine andere Möglichkeit die spektrale Empfindlichkeit vorzugeben besteht darin, die elektromagnetische Strahlung in breiten Spektralbereichen abgeschwächt zu detektieren, wobei der Grad der Abschwächung in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Strahlung erfolgen kann. Im Bereich des sichtbaren Lichts erzielt z. B. ein Graufilter diesen Effekt. Erfindungsgemäß wird nur ein Teil der vom Bildaufnehmer erzeugten Bilddaten ausgewertet, wobei in Abhängigkeit vom Umgebungslicht und/oder einer erkannten Verkehrssituation nur die Helligkeitsmesswerte von zumindest einer vorgegebenen Art von Bildpunktaufnehmern verarbeitet werden. Die verschiedenen Arten von Bildpunktaufnehmern mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten können beispielsweise durch Filter erhalten werden, die den Bildpunktaufnehmern vorgeschaltet sind. Dieses Prinzip wird z. B. bei Farbkamerachips angewendet. Eine Verkehrssituation z. B. eine Baustelle auf der Fahrbahn, eine Nachfahrt, die eine Steuerung des Fernlichts erfordert oder eine Situation die erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers erfordert und durch Verkehrszeichen (Stoppschild, Geschwindigkeitsbegrenzung, Baustelle) angezeigt wird kann durch eine Auswertung der Bilddaten mit einem geeigneten Auswerteprogramm erkannt werden. Die Helligkeit kann entweder mit einer separaten Photozelle oder mit dem Bildaufnehmer selbst bestimmt werden.According to one embodiment The invention relates to a method for detecting the surroundings of a motor vehicle provided by means of an image acquisition system, in which an image a detected by the detection system field of view of the vehicle environment at least one image sensor is displayed. The imager has a plurality of pixel receivers. It is at least a first type of pixel pickups with a first spectral Sensitivity and at least a second type of pixel pickup with a second, different from the first, spectral Sensitivity on. In a preferred embodiment, the spectral Sensitivity z. B. by color filter so specified that only electromagnetic Radiation in a given spectral range from the Bildpunktaufnehmer is detected and electromagnetic radiation from another Spectral range does not contribute to the brightness value (eg red filter, blue filter, infrared filter, UV filter etc.). Another way the Specifying spectral sensitivity is the electromagnetic To detect radiation in broad spectral areas attenuated, the Degree of weakening dependent on from the wavelength the radiation can take place. Achieved in the range of visible light z. B. a gray filter this effect. According to the invention only evaluated a part of the image data generated by the image sensor, depending on from ambient light and / or a detected traffic situation only the brightness measurements of at least one predetermined type of Pixel receivers are processed. The different types of pixel receivers with different spectral sensitivities can For example, be obtained by filters that the pixel pickups upstream. This principle is z. B. applied to color camera chips. A traffic situation z. B. a construction site on the road, a Nachfahrt, which requires a control of the high beam or a Situation the increased Attention of the driver and by traffic sign (stop sign, Speed limit, construction site) can be displayed by an evaluation of the image data with a suitable evaluation program be recognized. The brightness can be either with a separate Photocell or be determined with the image sensor itself.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Bild des vom Erfassungssystem erfassten Sichtfelds des Fahrzeugumfelds auf einer Anzahl Bildpunktaufnehmer abgebildet werden. Die Abbildung erfolgt derart, dass jeder Teilbereich des Sichtfelds auf wenigstens einen ersten Bildpunktaufnehmer und wenigstens einen zweiten Bildpunktaufnehmer abgebildet wird. Der erste Bildpunktaufnehmer ist von der ersten Art von Bildpunktaufnehmern und der zweite Bildpunktaufnehmer von der zweiten Art von Bildpunktaufnehmern, so dass bei gleichem vom Umfeld ausgehendem Licht der erste und der zweite Bildpunktaufnehmer unterschiedliche Helligkeitsmesswerte erzeugen. Selektiv können pro Teilbereich des Sichtfelds die Helligkeitsmesswerte aller jener Bildpunktaufnehmer, auf die der Teilbereich projiziert wird und die eine bestimmte Empfindlichkeit aufweisen, ausgewertet werden, wobei die bestimmte Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der lokal vom Teilbereich ausgehenden Beleuchtung festgelegt wird. Beispielsweise kann das Fahrzeugumfeld insbesondere durch ein geeignetes optisches System derart abgebildet werden, dass jeder Teilbereich des Sichtfelds von wenigstens zwei Bildpunktaufnehmern unterschiedlicher Empfindlichkeit aufgenommen wird. Selektiv können dann, in Abhängigkeit von der lokalen Helligkeit pro Teilbereich des Sichtfelds, in jedem Teilbereich des Sichtfelds die Helligkeitsmesswerte aller Bildpunktaufnehmer mit einer bestimmten Empfindlichkeit ausgewertet werden. Dabei kann diese Empfindlichkeit sowohl mit der Zeit als auch von Teilbereich zu Teilbereich variieren; insbesondere kann die Empfindlichkeit, bei der die Helligkeitsmesswerte der Bildpunktaufnehmer ausgewertet werden, in jedem Teilbereich individuell festgelegt werden.According to one another embodiment The invention may include the image of the field of view detected by the detection system of the vehicle environment on a number of Bildpunktaufnehmer mapped become. The mapping is made such that each subarea of the field of view to at least a first pixel pickup and at least one second pixel pickup is imaged. The first pixel picker is of the first type of pixel pickups and the second pixel pickup from the second type of pixel pickup, so that at the same from Outgoing light environment, the first and the second pixel pickup generate different brightness readings. Selective can per Subarea of the field of view the brightness readings of all those Pixels on which the sub-area is projected and which have a certain sensitivity, are evaluated, being the specific sensitivity depending on the local of the subregion outgoing lighting is set. For example, that can Vehicle environment in particular by a suitable optical system such be imaged that each subarea of the field of view of at least two pixel pickups of different sensitivity is recorded. Selective can then, depending from the local brightness per subarea of the field of view, in each Subarea of the field of view The brightness values of all pixel sensors be evaluated with a certain sensitivity. It can this sensitivity with both time and subrange vary to subarea; In particular, the sensitivity, in which the brightness measured values of the pixel sensors are evaluated be set individually in each subarea.

Die Auswahl kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgen, indem, jeweils für einen Teilbereich des Sichtfelds, bei einem Überschreiten eines bestimmten oberen Grenzwertes des Helligkeitsmesswertes eines Bildpunktaufnehmers einer hohen Empfindlichkeit auf die Auswertung der Helligkeitsmesswerte des oder der den fraglichen Teilbereich abdeckenden Bildpunktaufnehmer mit einer geringeren Empfindlichkeit zurückgegriffen wird, während bei einem Unterschreiten eines unteren Grenzwertes für die Helligkeitsmesswerte der weniger empfindlichen Bildpunktaufnehmer eine Auswertung der Messwerte von Bildpunktaufnehmern einer höheren Empfindlichkeit, welche den gleichen Teilbereich des Sichtfelds abdecken, vorgenommen wird.The Selection can be made according to a embodiment of the invention by, in each case for a partial area of the field of view, when crossing a certain upper limit of the brightness reading of a Pixel receiver of high sensitivity to the evaluation the brightness readings of the or the subarea in question covering pixel sensor with a lower sensitivity resorted will, while when the value falls below a lower limit for the brightness measurements the less sensitive Bildpunktaufnehmer an evaluation of Measurements of pixel receivers of a higher sensitivity, which cover the same part of the field of view, is made.

Unter einem Bildpunktaufnehmer ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein einzelnes lichtempfindliches Element zu verstehen. Ein solches Element ist häufig in einem Bildaufnehmer, welcher eine Vielzahl von Bildpunktaufnehmern umfasst, angeordnet. Ein Bildaufnehmer kann beispielsweise ein CCD-Array sein. Die Bildpunktaufnehmer sind dann die einzelnen Photoelemente des CCD-Arrays. Die Bildpunktaufnehmer sind häufig, aber nicht zwingend, in Zeilen und Spalten angeordnet und werden auch als Pixel bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch von Bedeutung, dass in einer geeigneten Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderkennung Bildpunktaufnehmer angeordnet sind, welche eine unterschiedliche Empfindlichkeit aufweisen. In diesem Zusammenhang ist die unterschiedliche Empfindlichkeit nicht zwangsläufig als die Empfindlichkeit des Bildpunktaufnehmers per se zu verstehen, sondern als die Empfindlichkeit eines kompletten optischen Systems, das heisst als das Verhältnis eines Helligkeitsmesssignals, das vom Bildpunktaufnehmer generiert wird, bezogen auf die Belichtung der Vorrichtung beziehungsweise auf die Helligkeit – oder auch „Farbe" – eines von dem Bildpunktaufnehmer detektierten – beziehungsweise auf einen Bereich, auf dem der Bildpunktaufnehmer angeordnet ist, projizierten – Objektes. Unter „Farbe" ist dabei die spektrale Zusammensetzung des vom Objekt ausgehenden Lichtes zu verstehen. Die unterschiedliche Empfindlichkeit kann einerseits durch die Anordnung von unterschiedlichen Filtern im Strahlengang verschiedener Bildpunktaufnehmer, auf die im wesentlichen das gleiche Objekt – oder der selbe Ausschnitt des Sichtfeldes einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderkennung – projiziert wird, erreicht werden. Andererseits ist es auch möglich, zwei Bildpunktaufnehmer, auf welche im Wesentlichen der gleiche Teilbereich des Sichtfeldes projiziert wird, unterschiedlich lange zu belichten, beispielsweise durch unterschiedlich lange Belichtungszeiten von Bildpunktaufnehmern eines CCD-Arrays. Selbstverständlich können auch Bildpunktaufnehmer unterschiedlicher Bauart Verwendung finden. Der Effekt soll aber immer derselbe sein, nämlich dass ein Teilbereich respektive jeder Teilbereich eines Sichtfeldes einer geeigneten Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderkennung simultan mit unterschiedlicher Empfindlichkeit aufgenommen wird, derart, dass für die an sich gleiche Beleuchtungssituation immer wenigstens zwei unterschiedliche Helligkeitsmesswerte zur Verfügung stehen, oder, mit anderen Worten, dass mit dem gleichen darstellbaren und erfassbaren Bereich der Helligkeitsmesswerte unterschiedliche Beleuchtungssituationen aufgenommen werden können.Under A pixel picker is within the scope of the present invention in particular, to understand a single photosensitive element. One such element is common in an imager comprising a plurality of pixel receivers, arranged. An imager can be, for example, a CCD array be. The pixel pickup are then the individual photoelements of the CCD array. The image pickups are common, but not mandatory, arranged in rows and columns and are also referred to as pixels. In the context of the present invention is also important that in a suitable device for vehicle environment detection pixel receiver are arranged, which have a different sensitivity. In this context, the different sensitivity not necessarily as the sensitivity of the pixel picker per se, but as the sensitivity of a complete optical system, that is, as the relationship a brightness measurement signal generated by the pixel pickup is, based on the exposure of the device or to the brightness - or also "color" - one of the Bildpunktaufnehmer detected - respectively to an area where the pixel picker is located, projected object. Under "color" is the spectral To understand the composition of the light emanating from the object. The different sensitivity can on the one hand by the arrangement of different filters in the beam path of different pixel receivers, on the essentially the same object - or the same section the field of view of a device for vehicle environment detection - projected will be achieved. On the other hand, it is also possible to have two Image pickup on which essentially the same subarea the field of view is projected to illuminate for different lengths, for example, by different exposure times of pixel receivers a CCD array. Of course can Also pixel pickup of different types find use. But the effect should always be the same, namely that one subarea respectively each subarea of a field of view of a suitable one Device for vehicle environment detection simultaneously with different Sensitivity is recorded, such that for the same lighting situation always at least two different brightness readings for disposal stand, or, in other words, that with the same representable and detectable range of brightness readings different Lighting situations can be recorded.

Anders ausgedrückt umfasst das Verfahren also, das Bild eines Objektes simultan mit unterschiedlichen Belichtungs-Messbereichen aufzunehmen und in Teilbereichen der Abbildung spezifisch und selektiv Signale auszuwerten, die in einem Messbereich aufgenommen wurden, welcher eine gute Auflösung gewährleistet, ohne zu einer Übersteuerung des Bildpunktaufnehmers oder einer diesem nachgeschalteten Auswerteelektronik zu führen.Different expressed Thus, the method includes simultaneously the image of an object with record different exposure measuring ranges and in sub-areas to specifically and selectively evaluate the signals in the image a measuring range were taken, which ensures a good resolution, without overdriving the pixel pickup or a downstream evaluation this respectively.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren umfassen, wenigstens fallweise, in unterschiedlichen Teilbereichen des Sichtfeldes die Ausgangssignale von Bildpunktaufnehmern unterschiedlicher Empfindlichkeit auszuwerten.According to a further embodiment of the invention, the method may comprise, at least occasionally, in different subregions of the Field of view to evaluate the output signals of pixel receivers of different sensitivity.

Das Verfahren kann weiterhin gemäss einer Ausführungsform Erfindung umfassen, die Abbildung von Teilbereichen des Sichtfelds mit relativ grösserer Helligkeit auf Bildpunktaufnehmern mit relativ geringerer Empfindlichkeit und die Abbildung von Teilbereichen des Sichtfelds mit relativ geringerer Helligkeit auf Bildpunktaufnehmern mit relativ grösserer Empfindlichkeit auszuwerten.The Method may further according to an embodiment Invention include the imaging of partial areas of the field of view with relatively greater brightness on pixel sensors with relatively lower sensitivity and the mapping of subregions of the field of view with relatively less Brightness on pixel pickups with relatively greater sensitivity evaluate.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Ausgangssignale der ausgewerteten Bildpunktaufnehmer in unterschiedlichen Teilbereichen zu einem einzigen Bild zusammengeführt werden. Hierunter ist keineswegs zwangsläufig die physische Darstellung eines Bildes auf einem Bildschirm zu verstehen, sondern ebenfalls die Auswertung des gesamten Sichtbereichs für eine nachgeordnete Applikation.According to one another embodiment of the invention the output signals of the evaluated Bildpunktaufnehmer in different sub-areas be merged into a single image. Below is by no means inevitably the to understand the physical representation of an image on a screen but also the evaluation of the entire field of view for a subordinate Application.

Je nach angestrebtem Anwendungsfall kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen, weiterhin beispielsweise erste und zweite Bildpunktaufnehmer mit spektral unterschiedlichen Empfindlichkeiten zu verwenden oder auch erste und zweite Bildpunktaufnehmer mit breitbandig unterschiedlichen Empfindlichkeiten zu verwenden. Wie oben bereits erwähnt bezieht sich diese Empfindlichkeit auf die Helligkeit eines erfassten Objektes, und kann bei an sich physisch identischen Bildpunktaufnehmern beispielsweise durch die Anordnung geeigneter Filter in den jeweiligen Strahlengängen der Bildpunktaufnehmer erreicht werden.ever after desired application, the method according to a embodiment of the invention further include, for example, first and second Pixel receiver with spectrally different sensitivities to use or also first and second pixel pickup with broadband different To use sensitivities. As already mentioned above this sensitivity affects the brightness of a detected object, and may, for example, in physically identical pixel receivers by the arrangement of suitable filters in the respective beam paths of Pixel receiver can be achieved.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können im Strahlengang zu wenigstens den ersten oder den zweiten Bildpunktaufnehmern optische Filter angeordnet werden, dergestalt, dass die Transmission des Lichtes zu den ersten und den zweiten Bildpunktaufnehmern unterschiedlich ist. Weiterhin kann die unterschiedliche Empfindlichkeit auch dadurch erreicht werden, dass erste und zweite Bildpunktaufnehmer unterschiedlich lang belichtet und/oder mit unterschiedlich langen Aufnahme-Integrationszeiten betrieben werden.In a further embodiment of the invention in the beam path to at least the first or the second pixel receivers optical filters are arranged, such that the transmission of light to the first and second pixel pickups different is. Furthermore, the different sensitivity can also be characterized be achieved that first and second pixel pickup different long exposed and / or with different length recording integration times operate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren umfassen, das erfasste Sichtfeld des Umfelds wenigstens zweifach auf voneinander verschiedenen Flächen abzubilden, wobei die ersten Bildpunktaufnehmer auf einer ersten Fläche und die zweiten Bildpunktaufnehmer auf einer zweiten Fläche angeordnet sind, und in einer Weiterbildung wenigstens im Strahlengang einer der Abbildungen einen optischen Filter anzuordnen, derart, dass in den optischen Strahlengängen wenigstens zweier Abbildungen die Transmission spektral oder breitbandig unterschiedlich ist.According to one another embodiment of the invention may include the method, the detected field of view of the environment at least twice on different areas, wherein the first pixel pickup on a first surface and the second pixel pickup arranged on a second surface are, and in a development at least in the beam path of a the images to arrange an optical filter, such that in the optical beam paths At least two images of the transmission spectral or broadband is different.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren umfassen, innerhalb eines Flächenbereichs eines Bildaufnehmers Bildpunktaufnehmer mit unterschiedlicher Empfindlichkeit anzuordnen und innerhalb des Flächenbereichs, auf den ein Teilbereich abgebildet wird, selektiv nur die Ausgangssignale von Bildpunktaufnehmern mit identischer Empfindlichkeit auszuwerten. Ein Teilbereich ist dabei so definiert, dass der Flächenbereich, auf den er abgebildet wird, wenigstens einen Bildpunktaufnehmer jeder Empfindlichkeit aufweist.According to one another embodiment The invention may include the method within a surface area Image pickup Image pickup with different sensitivity to arrange and within the surface area, on a partial area is mapped, selectively only the output signals from pixel receivers with identical sensitivity. A subarea is defined in such a way that the surface area, on which he is pictured, at least one pixel pick each Sensitivity.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann parallel auch die Empfindlichkeit der gesamten Vorrichtung oder eines Teils der Bildpunktaufnehmer bei zeitvariablen Belichtungssituationen in Abhängigkeit von der gesamten Belichtungssituation variiert werden, beispielsweise durch die Variation einer Blende oder der Belichtungszeit.In an embodiment The invention can also parallel the sensitivity of the entire Device or part of the Bildpunktaufnehmer with time variables Exposure situations depending on the overall exposure situation can be varied, for example by the variation of an aperture or the exposure time.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Umfelderkennung in einem Kraftfahrzeug vor, die einen Bildaufnehmer sowie eine Auswerteeinheit umfasst. Der Bildaufnehmer umfasst seinerseits eine Mehrzahl von Bildpunktaufnehmern, welche insbesondere in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei wenigstens innerhalb eines Flächenbereichs des Bildaufnehmers wenigstens drei Bildpunktaufnehmer mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten, bezogen auf das von einem Objekt ausgehende Licht, angeordnet sind. Die Auswerteeinheit umfasst Mittel zur selektiven und ausschliesslichen Auswertung der Helligkeitsmesswerte aller jener Bildpunktaufnehmer innerhalb jedes Teilbereichs des Sichtfelds, die eine identische Empfindlichkeit aufweisen. Ein Teilbereich umfasst wenigstens einen Bildpunktaufnehmer jeder Empfindlichkeit. Dabei kann diese Empfindlichkeit sowohl mit der Zeit als auch von Teilbereich zu Teilbereich variieren; insbesondere wird die Empfindlichkeit, bei der die Helligkeitsmesswerte der Bildpunktaufnehmer ausgewertet werden, in jedem Teilbereich individuell festgelegt werden.A another embodiment The invention provides a device for detecting the surroundings in a motor vehicle before, which includes an image sensor and an evaluation unit. The imager in turn comprises a plurality of pixel receivers, which are arranged in particular in rows and columns, wherein at least within a surface area of the image sensor at least three pixel pickup with different Sensitivities, based on the light emanating from an object, are arranged. The evaluation unit comprises means for selective and exclusive evaluation of the brightness readings of all that pixel picker within each subarea of the field of view, which have an identical sensitivity. A subarea includes at least one pixel pick-up of each sensitivity. It can this sensitivity with both time and subrange vary to subarea; In particular, the sensitivity, in which the brightness measured values of the pixel sensors are evaluated be set individually in each subarea.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung werden die unterschiedlichen Empfindlichkeiten durch die Anordnung von Filtern mit unterschiedlicher Transmissionscharakteristik erzielt.In an embodiment The device undergoes different sensitivities the arrangement of filters with different transmission characteristics achieved.

In einer weiteren Ausführungsform ist innerhalb eines Flächenbereichs, welcher der Abbildung eines Teilbereichs des Sichtfelds der Vorrichtung dient, wenigstens ein Bildpunktaufnehmer filterlos ausgeführt.In a further embodiment is within a surface area, which serves to image a partial area of the field of view of the device, at least one Pixelaufnehmer executed without a filter.

Selbstverständlich können die oben angegebenen Verfahrensvarianten beziehungsweise die Merkmale der oben angegebenen Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderkennung jeweils untereinander zu spezifischen Ausführungsformen kombiniert werden.Of course, the above-mentioned process variants or the features of the above Ausführungsfor Men of a device for vehicle environment detection are each combined with each other to specific embodiments.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem/den in der/den Zeichnung(en) dargestellten Ausführungsbeispiel(en).Further Advantages and applications The present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment (s) shown in the drawing (s).

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der/den Zeichnung(en) werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing (s) the in the one listed below List of reference symbols used terms and associated reference numerals used.

Die Zeichnung(en) zeigt/zeigen inThe Drawing (s) show / point in

1 ein Kraftfahrzeug, welches eine den beanspruchten Gegenstand realisierende Vorrichtung umfasst; 1 a motor vehicle comprising a device implementing the claimed subject matter;

2 ein Beispiel für eine von einem System zur Fahrzeugumfelderfassung zu erfassende Szenerie; 2 an example of a scene to be detected by a vehicle environment detection system;

3 eine schematisierte Darstellung eines ersten Beispiels für eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung; 3 a schematic representation of a first example of an apparatus suitable for carrying out the method;

4 einen Bildaufnehmer mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bildpunktaufnehmern; 4 an imager having pixel receivers arranged in rows and columns;

5 eine schematisierte Darstellung des Verfahrens; 5 a schematic representation of the method;

6 eine schematisierte Darstellung eines zweiten Beispiels für eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung; 6 a schematic representation of a second example of an apparatus suitable for carrying out the method;

7 eine schematisierte Darstellung für einen beispielhaften Bildaufnehmer, der Bildpunktaufnehmer mit zwei unterschiedlichen Empfindlichkeiten umfasst; und 7 a schematic representation of an exemplary imager comprising pixel receivers with two different sensitivities; and

8 eine schematisierte Darstellung für einen beispielhaften Bildaufnehmer, der Bildpunktaufnehmer mit vier unterschiedlichen Empfindlichkeiten umfasst. 8th a schematic representation of an exemplary image sensor comprising pixel pickup with four different sensitivities.

In der 1 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt welches eine Vorrichtung 20 zur Umfelderkennung aufweist. Das Sichtfeld 21 der Vorrichtung ist schematisch dargestellt und kann je nach Anwendung einen größeren oder kleineren Öffnungswinkel aufweisen oder beispielsweise stärker zum Fahrbahnrand hin ausgerichtet sein; dies ist nicht primär erfindungswesentlich.In the 1 is a vehicle 10 which shows a device 20 for environment identification. The field of vision 21 the device is shown schematically and may, depending on the application, have a larger or smaller opening angle or, for example, be oriented more towards the edge of the roadway; This is not primarily essential to the invention.

Die Vorrichtung 20 zur Umfelderkennung weist einen Bildaufnehmer auf, der als Bildpunktaufnehmer der ersten Art Graufilter, als Bildpunktaufnehmer der zweiten Art Gelbfilter und als Bildpunktaufnehmer der dritten Art Bildpunktaufnehmer ohne vorgeschalteten Filter vorsieht. Die verschiedenen Arten der BildpunktaufnehmerThe device 20 for environment detection has an image pickup, which provides pixel receiver of the first type gray filter, as Bildpunktaufnehmer the second type yellow filter and as a Bildpunktaufnehmer the third type Bildpunktaufnehmer without upstream filter. The different types of pixel receivers

Bei sehr hellen Umfeldern, die z. B. für direkte Sonneneinstrahlung typisch sind, sind die Helligkeitswerte der Bildpunktaufnehmer ohne Filter I. d. R. in der Sättigung und Umgebungsobjekte werden nur kontrastarm dargestellt. In diesem Fall werden nur die Daten der Bildpunktaufnehmer mit Graufilter ausgewertet, die eine kontrastreiche Darstellung von Umgebungsobjekten ermöglicht. Im umgekehrten Fall, wenn das Umfeld sehr lichtarm ist, z. B. während der Dämmerung, würde eine Auswertung nur derat very bright environments, the z. B. for direct sunlight are typical, the brightness values of the Bildpunktaufnehmer are without Filter I. d. R. in saturation and environment objects are displayed with low contrast. In this Case, only the data of the pixel receiver with gray filter evaluated, which is a high-contrast representation of environment objects allows. In the opposite case, if the environment is very poor in light, z. B. during the Dusk, would one Evaluation only the

Bildpunktaufnehmer mit Graufilter ein viel zu dunkles Bild ergeben, in diesem Fall werden die Bildpunktaufnehmer ohne Filter ausgewertet. Dadurch kann der Dynamikbereich des Bildaufnehmersystems im Vergleich zu einem einfachen Bildaufnehmer wesentlich erhöht werden. Als Bildpunktaufnehmer der zweiten Art ein Farbfilter wie z.B. ein Gelbfilter oder ein Rotfilter vorgesehen. In der Umgebung einer Baustelle beispielsweise, werden die Helligkeitswerte der Bildpunktaufnehmer mit Gelbfilter bevorzugt ausgewertet, um die gelben provisorischen Fahrbahnmarkierungen, die die Fahrspur begrenzen, mit großer Sicherheit zu erkennen. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist z.B. für eine Warnfunktion, wenn die Fahrspur verlassen wird, von Bedeutung. Bildpunktaufnehmer mit Rotfilter sind z. B. bei der Erkennung von Verkehrszeichen oder den Rückleuchten eines vorausfahrenden Fahrzeugs von Bedeutung.Bildpunktaufnehmer with gray filter give a much too dark picture, in this case the pixel pickups are evaluated without filters. This can the dynamic range of the imaging system compared to a be significantly increased simple image pickup. As Bildaufaufnehmer the second type a color filter such as e.g. a yellow filter or a red filter intended. For example, in the vicinity of a construction site the brightness values of the pixel receiver with yellow filter preferably evaluated to the yellow makeshift road markings marking the lane limit, with great To recognize security. This embodiment of the invention is e.g. for one Warning function, when the lane is left, of importance. Bildpunktaufnehmer with red filter are z. B. in the detection of traffic signs or the taillights of a preceding vehicle is important.

In der 2 ist ein Beispiel für ein Szenario dargestellt, dessen Erfassung durch eine Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung aufgrund der großen Helligkeitsunterschiede hohe Anforderungen stellt. Innerhalb des Sichtfeldes 21 befindet sich ein Waldstück 212 im Gegenlicht samt einem Schattenbereich. Den Kontrast dazu bildet der Himmel 212 mit der tiefstehenden Sonne. Weiter verschärft wird die Situation, wenn die Fahrbahn beispielsweise nass ist und die Sonne spiegelt. Weitere Beispiele für Szenarien mit großen Helligkeitsunterschieden sind Tunnelein- oder – ausfahrten, Durchfahrten durch Alleen oder Einfahrten in und Ausfahrten aus Waldstücken an hellen Sommertagen, Nachffahrsituationen mit Gegenverkehr, insbesondere bei Regen, und dergleichen mehr.In the 2 shows an example of a scenario whose detection by a device for vehicle environment detection due to the large differences in brightness makes high demands. Within the field of view 21 there is a wooded area 212 in the backlight including a shadow area. The contrast is the sky 212 with the low sun. The situation is further exacerbated when, for example, the road surface is wet and reflects the sun. Other examples of scenarios with large brightness differences are tunnel entrances or exits, passages through avenues or driveways in and exits from woodland on bright summer days, after-road situations with oncoming traffic, especially in the rain, and the like.

Wird die Empfindlichkeit eines Bildaufnehmers, beispielsweise durch geeignete Filter, Blenden, oder die Wahl der Belichtung, so gewählt, dass der helle Bereich 212 noch ohne Übersteuerung des Bilderfassungssystems erfassbar ist, so wird in den dunklen Bereichen des Sichtfeldes der Kontrast so gering, dass beispielsweise die Person 213 oder das Schild 215 nicht mehr erfassbar sind. Wird die Empfindlichkeit, oder, anders ausgedrückt, der Messbereich der photoempfindlichen Elemente, hingegen so gewählt, dass die Gegenstände in der Schattenzone oder vor dem Waldstück noch mit einer hinreichenden Auflösung abgebildet werden, wird es im hellen Bereich 212 zu einer Übersteuerung kommen, derart, dass dort die Erfassung in der Konsequenz als ausgefallen betrachtet werden muss. Ein entgegenkommendes Fahrzeug 214 oder andere Gegenstände in diesem Bereich sind dann nicht mehr erkennbar.If the sensitivity of an image sensor, for example by suitable filters, apertures, or the choice of exposure, so selected that the bright area 212 is still detectable without overdriving the image acquisition system, so in the dark areas of the field of view, the contrast low, for example, the person 213 or the shield 215 are no longer detectable. On the other hand, if the sensitivity or, in other words, the measuring range of the photosensitive elements is chosen such that the objects in the shadow zone or in front of the forest are still imaged with a sufficient resolution, it becomes in the bright region 212 come to an override, such that there detection must be considered as a consequence in the consequence. An oncoming vehicle 214 or other objects in this area are no longer recognizable.

In der 3 ist eine erste beispielhafte Ausführungsform für eine Vorrichtung 20, wie sie zur Durchführung eines Verfahrens der beschriebenen Art verwendbar ist, sowie deren Anwendung schematisch dargestellt. Das Sichtfeld 21 ist schematisch mit einem dunklen Bereich 211 und einem hellen Bereich 212 dargestellt. Die beispielhaft dargestellte Vorrichtung 2 weist zwei stark vereinfacht als Linsen 22 dargestellte abbildende Systeme auf; real finden hier zum Beispiel Objektivsysteme Anwendung.In the 3 is a first exemplary embodiment of a device 20 , as it is useful for carrying out a method of the type described, as well as their application shown schematically. The field of vision 21 is schematic with a dark area 211 and a bright area 212 shown. The exemplified device 2 has two simplistic than lenses 22 illustrated imaging systems; Real lens systems, for example, are used here.

Das Sichtfeld 21 wird im Beispiel auf zwei Bildaufnehmer 23a und 23b abgebildet; es kann hier auch eine Abbildung auf zwei unterschiedliche Flächenbereiche eines einzigen Bildaufnehmers erfolgen. Eine schematische Darstellung eines Bildaufnehmers 23 ist in 4 dargestellt. Dieser umfasst M x N Bildpunktaufnehmer ZmCn, die in M Zeilen Zr und in N Spalten Cn angeordnet sind. Auf die Bildaufnehmer 23a und 23b werden Abbildungen 21' und 21'' des Sichtfelds projiziert. In dem Strahlengang der Abbildung 21'' auf dem Bildaufnehmer 23b ist ein Filterelement 24 angeordnet, beispielsweise ein Graufilter, der die Helligkeit des auf den Bildaufnehmer 23b projizierten Bildes 21'' gegenüber der Helligkeit des auf den Bildaufnehmer 23a projizierten Bildes 21' reduziert. Das Sichtfeld kann in Teilbereiche aufgeteilt werden; beispielhaft ist ein Teilbereich 219 sowie dessen Abbildungen 219' und 219'' eingezeichnet.The field of vision 21 In the example, this is based on two imagers 23a and 23b displayed; It can also be an illustration on two different surface areas of a single image sensor. A schematic representation of an image recorder 23 is in 4 shown. This comprises M x N pixel detectors ZmCn arranged in M rows Zr and N columns Cn. On the image sensor 23a and 23b become pictures 21 ' and 21 '' of the field of view. In the ray path of the picture 21 '' on the imager 23b is a filter element 24 arranged, for example, a gray filter, which reduces the brightness of the image sensor 23b projected image 21 '' opposite to the brightness of the imager 23a projected image 21 ' reduced. The field of view can be divided into subareas; an example is a subarea 219 as well as his pictures 219 ' and 219 '' located.

Die Auswertung des Sichtfeldes erfolgt nun, indem für alle Teilbereiche, die im dunklen Feld liegen, die Helligkeitsmesswerte der dem jeweiligen Teilbereich zugeordneten Bildpunktaufnehmer des Bildaufnehmers 23a verwertet werden während für alle Teilbereiche, die im hellen Feld liegen, die Helligkeitsmesswerte der dem jeweiligen Teilbereich zugeordneten Bildpunktaufnehmer des Bildaufnehmers 23b verwertet werden. „Zugeordnet" ist dabei in dem Sinne zu verstehen, dass ein Bildpunktaufnehmer in einem Flächenbereich angeordnet ist, auf den der Teilbereich projiziert wird. Die Auswertung erfolgt damit aufgrund des nicht abgedunkelten, also mit einer hohen Empfindlichkeit aufgenommenen Bildes 211' des dunklen Bereiches und der abgedunkelten und damit mit einer geringeren Empfindlichkeit aufgenommenen Abbildung 212'' des hellen Bereiches.The evaluation of the field of view is now carried out by the brightness measurement values of the pixel of the image sensor assigned to the respective subarea for all subregions which lie in the dark field 23a while, for all partial areas which lie in the bright field, the brightness measured values of the pixel of the image recorder assigned to the respective partial area are utilized 23b be recycled. "Assigned" is to be understood in the sense that a pixel picker is arranged in a surface area onto which the subarea is projected, the evaluation being carried out on the basis of the non-darkened image, that is to say taken with a high sensitivity 211 ' the dark area and the darkened and therefore recorded with a lower sensitivity imaging 212 '' of the light area.

Dieses Ergebnis ist in 5 dargestellt. Die Auswahl kann beispielsweise erfolgen, indem für jeden Bildpunkt m, n der Helligkeitsmesswert des in der Zeile m und der Spalte n des Bildaufnehmers 23a angeordneten relativ empfindlicheren Bildpunktaufnehmers ZmCn(a) mit einem oberen Grenzwertwert verglichen wird. Liegt der Messwert unter dem oberen Grenzwert, wird das Signal des Bildpunktaufnehmers ZmCn(a) des Bildaufnehmers 23a zur Verarbeitung herangezogen, liegt der Wert darüber, wird der Helligkeitsmesswert des in der Zeile m und der Spalte n des Bildaufnehmers 23b angeordneten relativ weniger empfindlichen Bildpunktaufnehmers ZmCn(b) herangezogen. Alternativ oder ergänzend wird das Signal des Bildpunktaufnehmers ZmCn(b) auf dem Bildaufnehmer 23b mit einem unteren Grenzwert verglichen. Liegt das Signal über dem unteren Grenzwert, wird das Signal des Bildpunktaufnehmers ZmCn(b) des Bildaufnehmers 23b zur Verarbeitung herangezogen, liegt der Wert darunter, wird das Signal des empfindlicheren Bildpunktaufnehmers ZmCn(a) des Bildaufnehmers 23a herangezogen. Es versteht sich von selbst, dass die Auswahl der Grenzwerte in geeigneter Weise den Verhältnissen der Empfindlichkeiten angepasst sein muss. Wie leicht nachvollziehbar ist, beziehen sich die Angaben zur Empfindlichkeit auf die Helligkeit des Sichtfeldes 21 beziehungsweise der dort vorhandenen und auf den Bildaufnehmern abgebildeten Objekte.This result is in 5 shown. The selection can be made, for example, by providing, for each pixel m, n, the brightness measurement value of the in the row m and the column n of the image sensor 23a arranged relatively more sensitive pixel pickup ZmCn (a) is compared with an upper limit value. If the measured value is below the upper limit value, the signal of the pixel pickup ZmCn (a) of the image sensor becomes 23a used for processing, the value is above, the brightness reading of the in line m and the column n of the image sensor 23b arranged relatively less sensitive pixel pickup ZmCn (b) used. Alternatively or additionally, the signal of the pixel pickup ZmCn (b) on the image sensor 23b compared with a lower limit. If the signal is above the lower limit, the signal from the pixel pickup ZmCn (b) of the imager becomes 23b used for processing, the value below, the signal of the more sensitive pixel pickup ZmCn (a) of the image sensor 23a used. It goes without saying that the selection of the limit values must be suitably adapted to the ratios of the sensitivities. As can easily be understood, the sensitivity information relates to the brightness of the field of view 21 or the existing there and imaged on the image sensors objects.

Parallel hierzu kann auch die Empfindlichkeit der gesamten Vorrichtung oder eines der beiden Bildaufnehmer bei zeitvariablen Belichtungssituationen in Abhängigkeit von der gesamten Belichtungssituation variiert werden, beispielsweise durch die Variation einer Blende oder der Belichtungszeit.Parallel This can also be the sensitivity of the entire device or one of the two image sensors in time-variable exposure situations in dependence be varied by the total exposure situation, for example by the variation of an aperture or the exposure time.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform mit drei Bildaufnehmern 23a, 23b, 23c, wobei 23a die größte Empfindlichkeit aufweist und 23c die geringste Empfindlichkeit aufweist, könnte dieser Algorithmus wie folgt ausgeführt sein:
Die Helligkeitsmesswerte der Bildpunktaufnehmer ZmCm(b) des Bildaufnehmers mit der mittleren Empfindlichkeit werden mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen. Liegt der Messwert unter dem unteren Grenzwert, wird der Messwert des Bildpunktaufnehmers ZmCn(a) des empfindlicheren Bildaufnehmers 23a zur Verarbeitung herangezogen. Liegt der Messwert über dem oberen Grenzwert, wird der Messwert des geringer empfindlichen Bildpunktaufnehmers ZmCn(c) des Bildaufnehmers 23c zur Verarbeitung herangezogen. Liegt der Wert zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert, wird der Messwert des Bildpunktaufnehmers ZmCn(b) des Bildaufnehmers 23b herangezogen. Es ist auch möglich, dieses Verfahren kaskadiert einzusetzen, wenn Bildpunktaufnehmer mit mehr als drei unterschiedlichen Empfindlichkeiten angeordnet sind.In an embodiment not shown with three imagers 23a . 23b . 23c , in which 23a has the highest sensitivity and 23c has the lowest sensitivity, this algorithm could be implemented as follows:
The brightness readings of the image pickups ZmCm (b) of the medium sensitivity imager are compared to upper and lower limits. If the measured value is below the lower limit value, the measured value of the pixel pickup ZmCn (a) of the more sensitive image sensor becomes 23a used for processing. If the measured value is above the upper limit value, the measured value of the less sensitive pixel pickup ZmCn (c) of the image sensor becomes 23c used for processing. If the value is between the upper and lower limit values, the measured value of the image sensor ZmCn (b) of the image sensor becomes 23b used. It is also possible to use this method in cascade, if pixel receivers with more than three different sensitivities are arranged.

Eine weitere beispielhafte Ausführungsform zeigt die 6. Das Sichtfeld 21 wird auf einen einzigen Bildaufnehmer 23 abgebildet. Ein Element 24 weist eine schachbrettartige Anordnung von Bereichen unterschiedlicher Transmission auf, wobei jedes der Felder einer bestimmten Transmission einem Bildpunktaufnehmer des Bildaufnehmers 23 zugeordnet ist. Wie in 7 dargestellt, weisen jeweils zwei benachbarte Bildpunktaufnehmer ZmCn und Z(m + 1)Cn bzw. ZmCn und ZmC(n + 1) eine unterschiedliche Empfindlichkeit auf. Ein Teilbereich 219 ist jeweils so definiert, dass dessen Abildung 219' wenigstens zwei Bildpunktaufnehmer unterschiedlicher Empfindlichkeit umfasst.Another exemplary embodiment shows the 6 , The field of vision 21 gets on a single imager 23 displayed. An element 24 has a checkered arrangement of regions of different transmission, each of the fields of a given transmission being a pixel receiver of the image sensor 23 assigned. As in 7 In each case two adjacent pixel receivers ZmCn and Z (m + 1) Cn or ZmCn and ZmC (n + 1) have a different sensitivity. A subarea 219 is defined in each case so that its formation 219 ' comprises at least two pixel receivers of different sensitivity.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden innerhalb jedes Teilbereiches die Helligkeitsmesswerte aller Bildpunktaufnehmer ausgewertet, welche eine Empfindlichkeit aufweisen die groß genug ist, um gute Auflösung der dunklen Bereiche des Bildes zu gewährleisten und die klein genug ist, um eine Übersteuerung der hellen Bereiche des Bildes zu vermeiden. Die Auswahl dieser Bildpunktaufnehmer kann analog zu dem oben angegebenen Algorithmus erfolgen.In Another exemplary embodiment is within of each subarea the brightness readings of all pixel receivers evaluated, which have a sensitivity that big enough is to good resolution to ensure the dark areas of the picture and that's small enough an override to avoid the bright areas of the picture. The selection of this Pixel pickup can be analogous to the algorithm given above respectively.

Das dargestellte Verfahren und die dargestellte Vorrichtung ermöglichen es, ohne gegenüber einem konventionellen System den Aufwand wesentlich zu erhöhen, bei einem gewissen aber geringen Verlust an möglicher räumlicher Auflösung die darstellbare Dynamik drastisch zu erhöhen. Dabei kann durch eine Erhöhung der Anzahl von Bildpunktaufnehmern der räumliche Auflösungsverlust wenigstens teilweise wettgemacht werden. Eine Variante umfasst auch eine leichte Defokusierung der Abbildung, so, dass ein Punkt des Sichtfeldes leicht verschmiert über mehrere Bildpunktaufnehmer abgebildet wird, wie dies auch in der WO 01/070538 beschrieben ist.The illustrated method and the illustrated apparatus make it possible, without over a conventional system, to substantially increase the expense of drastically increasing the representable dynamics with a certain but small loss of possible spatial resolution. Incidentally, by increasing the number of pixel pickups, the spatial resolution loss can be at least partially compensated. A variant also includes a slight defocusing of the image, so that a point of the field of view is slightly smeared over several Bildpunktaufnehmer is displayed, as in the WO 01/070538 is described.

In der 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der Bildaufnehmer Bildpunktaufnehmer mit vier unterschiedlichen Empfindlichkeiten, gekennzeichnet als 1, 2, 3 und 4, aufweist. Die Bildpunktaufnehmer unterschiedlicher Empfindlichkeit sind je Zeile m und Spalte n in einer festen Reihenfolge angeordnet, wobei die Anordnung je Zeile und Spalte um ein Element verschoben ist. Damit wird ein räumliches Aliasing und damit eine mögliche Unterdrückung vertikaler oder waagerechter Strukturen, das sich bei einer strengen Anordnung je einer Empfindlichkeit in einer Zeile und einer Spalte ergäbe, deutlich vermindert. Um diesen Effekt weiter zu reduzieren, könnten die Bildpunktaufnehmer unterschiedlicher Empfindlichkeiten auch zufällig auf dem Bildaufnehmer verteilt angeordnet sein, wobei dann aber die jeweilige Zuordnung bekannt sein muss.In the 8th A further embodiment is shown, wherein the image sensor pixel with four different sensitivities, characterized as 1 . 2 . 3 and 4 , having. The pixel receivers of different sensitivity are arranged in a fixed sequence per row m and column n, the arrangement being shifted by one element per row and column. Thus, a spatial aliasing and thus a possible suppression of vertical or horizontal structures, which would result in a strict arrangement each sensitivity in a row and a column, significantly reduced. To further reduce this effect, the pixel receivers of different sensitivities could also be randomly distributed on the image recorder, but then the respective assignment must be known.

1010: Kraftfahrzeugmotor vehicle
2020: Vorrichtung zur Umfelderfassungcontraption for environment detection
2121: Sichtfeldfield of view
21'21 ': Abbildung des SichtfeldsIllustration of the field of view
21''21 '': Abbildung des SichtfeldsIllustration of the field of view
2222: abbildendes System; Linseimaging System; lens
2323: Bildaufnehmerimager
23a23a: Bildaufnehmerimager
23b23b: Bildaufnehmerimager
2424: optisches Filterelementoptical filter element
211211: dunkler Bereich im Sichtfelddark Area in the field of view
211'211 ': Abbildung des dunklen BereichsIllustration of the dark area
211''211 '': Abbildung des dunklen BereichsIllustration of the dark area
212212: heller Bereich im Sichtfeldbrighter Area in the field of view
212'212 ': Abbildung des hellen BereichsIllustration of the light area
212''212 '': Abbildung des hellen BereichsIllustration of the light area
213213: Objektobject
214214: Objektobject
215215: Objektobject
219219: Teilbereich des Sichtfeldssubregion of the field of view
219'219 ': Abbildung des Teilbereichs des SichtfeldsIllustration of the subarea of the field of view
219"219 ': Abbildung des Teilbereichs des SichtfeldsIllustration of the subarea of the field of view
Cncn: Spalte n eines Bildaufnehmerscolumn n of an imager
ZrZr: Zeile m eines Bildaufnehmersrow m of an imager
ZmCnZmCn: Bildpunktaufnehmer in Zeile m und Spalte n eines BildaufnehmersBildpunktaufnehmer in line m and column n of an image sensor
1, 2, 3, 41, 2, 3, 4: Empfindlichkeiten der Bildpunktaufnehmersensitivities the pixel pickup

Claims

Method for detecting the surroundings of a motor vehicle ( 10 ) by means of an image acquisition system ( 20 ) in which an image of a field of view captured by the detection system ( 21 ) Of the vehicle environment is mapped to at least one imager, wherein the imager comprises a plurality of Bildpunktaufnehmern and at least a first type of Bildpunktaufnehmern having a first spectral sensitivity and at least a second type of Bildpunktaufnehmern with a second, different from the first spectral sensitivity, characterized in that in that only a part of the image data generated by the image sensor is evaluated, wherein only the brightness measurement values of at least one predetermined type of pixel image sensors are processed as a function of the ambient light and / or a recognized traffic situation.

A method according to claim 1, characterized in that the image of the field of view detected by the detection system ( 21 ) of the vehicle environment on a number Imaged in such a way that each subregion ( 219 ) of the field of view is mapped onto at least one first pixel receiver and at least one second pixel receiver, wherein the first pixel receiver is of the first type of pixel sensors and the second pixel sensor is of the second type of pixel sensors, so that with the same light emanating from the ambient, the first and the second image sensor second pixel pickup generate different brightness readings, wherein selectively per subrange ( 219 ) of the field of view, the brightness readings of all those pixel receivers onto which the sub-area is projected and which have a specific sensitivity are evaluated, the determined sensitivity being determined as a function of the illumination emanating locally from the sub-area.

Process according to Claim 2, characterized in that in different sub-areas the brightness measurements of pixel pickups different Sensitivity are evaluated.

Method according to claim 2 or 3, characterized in that the imaging of partial regions of the field of view with relatively greater brightness ( 212 ) on pixel receivers with relatively lower sensitivity and the imaging of partial areas of the field of view with relatively lower brightness ( 211 ) are evaluated on pixel receivers with relatively greater sensitivity.

Process according to one of the claims 2 to 4, characterized in that the output signals of the evaluated Pixel receiver in different sub-areas, which optionally with different sensitivity can be obtained, to a single Picture merged become.

Process according to one of the claims 2 to 5, characterized in that first and second pixel pickup be used with spectrally different sensitivities.

Process according to one of the claims 2 to 6, characterized in that first and second Bildpunktaufnehmer be used with broadband different sensitivities.

Process according to one of the claims 2 to 7, characterized in that first and second Bildpunktaufnehmer exposed for different lengths and / or with different lengths Recording integration times are operated.

Method according to one of claims 2 to 8, characterized in that in the beam path to at least the first or the second pixel pickups optical filters ( 24 ) such that the transmission of light to the first and second pixel pickups is different.

Process according to one of the claims 2 to 9, characterized in that identical first and second Pixel receivers are used.

Method according to one of claims 2 to 10, characterized in that the detected field of view of the environment at least twice on mutually different surfaces ( 23a . 23b ), wherein the first pixel pickups are arranged on a first surface and the second pixel pickups are arranged on a second surface.

A method according to claim 11, characterized in that at least in the beam path of one of the images an optical filter ( 24 ) is arranged, such that in the optical beam paths of at least two images, the transmission is different.

Method according to one of claims 2 to 12, characterized in that within a surface area of an image sensor ( 23 ) representing the mapping of a subregion ( 219 ) of the field of view, pixel receivers with different sensitivity ( 1 . 2 . 3 . 4 ) are arranged and selectively evaluated within the surface area only the output signals from Bildpunktaufnehmern with identical sensitivity.

Device for detecting the surroundings in a motor vehicle, comprising an image recorder ( 23 ) and an evaluation unit, wherein the image sensor comprises a plurality of pixel receivers (ZmCn), which are arranged in particular in rows (Zr) and columns (Cn), and within a surface area of the image sensor at least three pixel receivers with different sensitivities (ZmCn). 1 . 2 . 3 . 4 ), based on the light emanating from an object, and wherein the evaluation unit comprises means for selective and exclusive evaluation of the brightness values of all those pixel receivers of a surface area which have an identical sensitivity, this selection being variable, characterized in that the pixel receivers different sensitivity in each row and / or column of the image sensor are arranged in a fixed repetitive order, and the arrangement is offset in each successive row and / or column by a pixel receiver.

Device according to claim 13, characterized characterized in that the different sensitivities are obtained by the arrangement of filters with different transmission characteristics in the beam path to the Bildpunktaufnehmern.

Device according to one of the claims 13 or 14, characterized in that within a surface area, which serves to image a subarea of the field of view, at least a pixel sensor is executed without a filter.