DE102008027690A1 - Adaptive image correction method for e.g. parking system, in motor vehicle, involves selecting image correction algorithm corresponding to scene, from multiple algorithms, where each algorithm produces representation of environment - Google Patents

Adaptive image correction method for e.g. parking system, in motor vehicle, involves selecting image correction algorithm corresponding to scene, from multiple algorithms, where each algorithm produces representation of environment Download PDF

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Abstract

The method involves recording a sensor image of an environment by a sensor, and assigning a predetermined scene adjacent to the image. An image correction algorithm corresponding to the scene is selected from a number of image correction algorithms, where each image correction algorithm produces a representation of the environment for a viewer to display the sensor image. The selected algorithm is applied on the sensor image. The image correction algorithms are provided with a Bayer-Demosaic filter. An independent claim is also included for a computer program product to perform a method for correcting an image of a sensor image of an image evaluating environment monitoring system.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur adaptiven Abbildungskorrektur von sogenannten Imager-Sensorbildern eines optische Bilder auswertenden Umfelderkennungssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The invention relates to a method for adaptive imaging correction from so-called imager sensor images of an optical image evaluating Environment detection system according to the preamble of claim 1 and a computer program product according to the preamble of claim 10.

Kurz auch als Fahrassistenzsysteme bezeichnete Fahrerassistenzvorrichtungen dienen der Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei der Durchführung bestimmter Vorgänge im Straßenverkehr. In modernen Kraftfahrzeugen, im Folgenden auch kurz als Fahrzeuge bezeichnet, werden bereits eine Vielzahl von Fahrassistenzsystemen für unterschiedlichste Aufgaben eingesetzt.Short also referred to as driver assistance systems driver assistance devices serve the support a driver of a motor vehicle when performing certain operations in traffic. In modern motor vehicles, hereinafter also referred to as vehicles are already a variety of driver assistance systems for different ones Tasks used.

So dienen beispielsweise auch als Einparksysteme bezeichnete Fahrassistenzsysteme einer Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Einparken in eine Parklücke. Dabei vermisst das Einparksystem mit beispielsweise seitlich am Fahrzeug angebrachten Sensoren eine mögliche Parklücke, berechnet aus den Lückendaten eine Einparktrajektorie und steuert das Fahrzeug beispielsweise durch aktiven Lenkeingriff in die Parklücke. Während des Einparkvorgangs bzw. beim Einparken wird die Distanz zu die Parklücke begrenzenden Objekten durch Sensoren überwacht.So For example, also serve as parking systems called driver assistance systems a support a driver of a vehicle when parking in a parking space. there misses the parking system with, for example, attached to the side of the vehicle Sensors a possible Parking space, calculated from the gap data a parking trajectory and controls the vehicle, for example by active steering intervention in the parking space. During the parking process or when parking the distance to the parking space bounding objects is monitored by sensors.

Eine Kamerabilder des rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs erfassende Kamera kann dabei dazu verwendet werden, die Kamerabilder der rückwärtigen Situation auf einem geeigneten Monitor anzuzeigen. In die Anzeige der Kamerabilder kön nen beispielsweise Fahranweisungen, voraussichtliche Trajektorien etc. eingeblendet werden.A Camera images of the rear area the vehicle detecting camera can be used to the camera images of the backward situation to display on a suitable monitor. In the display of camera images Kings, for example Driving instructions, estimated trajectories, etc. are displayed become.

Ebenfalls können die Kamerabilder bei bildauswertenden oder auch so genannten visionbasierenden Fahrassistenzsystemen zur Umfelderfassung – auch als visionbasierende Umfelderfassungssysteme bezeichnet – verwendet werden, wobei aus den Kamerabildern Objekte, Hindernisse, Fahrbahn- und Fahrspurbegrenzungen sowie Abstände hierzu bestimmt werden.Also can the camera images in image-evaluating or so-called vision-based Driver assistance systems for environment detection - also as vision-based Envelope detection systems - used, where the camera images objects, obstacles, lane and lane boundaries as well as distances be determined for this purpose.

Zur eigentlichen Bilderfassung werden in visionbasierenden Umfelderfassungssystemen kurz als Imager bezeichnete Bildsensoren eingesetzt, welche dann ein auch als Sensorbild bezeichnetes Kamerabild der erfassten Umgebung liefern. Die verwendeten Imager basieren entweder auf komplementären Metall-Oxid Halbleitern (Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) oder auf ladungsgekoppelten Bauteilen (Charge Coupled Device; CCD).to Actual image capture will be in vision-based environment capture systems used briefly as imager designated image sensors, which then a camera image of the detected environment, also referred to as a sensor image deliver. The imagers used are based either on complementary metal oxide Semiconductors (Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS) or on charge-coupled devices (CCD).

Die heutigen Umfelderkennungssysteme, welche Machine-Vision basierend sind, arbeiten vielfach mit CMOS Technologie. Die CMOS Technologie ist momentan bezüglich der Abbildungseigenschaften CCDs unterlegen. Der Begriff Machine-Vision basierend bedeutet hierbei, dass ein wesentliches Augenmerk bei der Erfassung der Sensorbilder und deren Auswertung sowie Anzeige nicht auf einen perfekten Eindruck bzw. eine perfekte, wirklichkeitsnahe Wiedergabe für das menschliche Auge, sondern auf eine für ein technisches System optimierte Handhabung gelegt wird.The Today's environment detection systems based on machine vision are often working with CMOS technology. The CMOS technology is currently regarding inferior to the imaging characteristics of CCDs. The term machine vision based This means that a significant focus in the capture the sensor images and their evaluation and display not on one perfect impression or a perfect, realistic reproduction for the human eye, but optimized for a technical system Handling is laid.

Um diesen Nachteil zu beheben, kann es deshalb als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Verfahren zur adaptiven Abbildungskorrektur von mittels eines insbesondere auf CMOS Technologie aufbauenden Imagers eines visionbasierenden Umfelderkennungssystems erfassten Sensorbildern zu entwickeln, bei welchem Verfahren die Sensorbilder bei einer Anzeige einen für das menschliche Auge wirklichkeitsnahen Eindruck, insbesondere Farb- und Gesamteindruck hinterlassen.Around To remedy this disadvantage, it can therefore as a task of A method for adaptive imaging correction by means of a particular based on CMOS technology Imagers of a vision-based environment detection system captured sensor images to develop in which process the sensor images in a Display one for the human eye a realistic impression, in particular color and leave a complete impression.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Nachteile des Standes der Technik werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur adaptiven Abbildungskorrektur von Sensorbildern eines bildauswertenden bzw. visionbasierenden Umfelderkennungssystems dadurch vermieden, indem zunächst ein Kamera- bzw. Sensorbild der Umgebung bzw. des Sichtfeldes mittels des Sensors bzw. Imagers aufgenommen wird. Anschließend wird dem Bild eine vorgegebene Situation bzw. Szene zugeordnet, z. B. dunkel, nebelig oder sonnig, bunte Wiese, Wald, Stadt, Straße und viele weitere. Dann, nachdem die Situation bzw. Szene erkannt wurde, wird ein der Szene entsprechender bzw. zugeordneter Abbildungskorrekturalgorithmus aus einer vorzugsweise der Anzahl der Szenen entsprechenden Anzahl von Abbildungskorrekturalgorithmen ausgewählt, von denen jeder bei einer Anwendung auf ein Kamera- bzw. Sensorbild einer jeweiligen Situation bzw. Szene eine für einen Betrachter einer Anzeige des Kamera- bzw. Sensorbildes schöne und detailtreue Darstellung der Umgebung bzw. des Sichtfeldes erzeugt. Abschließend wird dann der ausgewählte Abbildungskorrekturalgorithmus bei der Anzeige des Kamera- bzw. Sensorbildes auf das Kamera- bzw. Sensorbild angewendet.The Disadvantages of the prior art are in a method according to the invention for adaptive imaging correction of sensor images of an image-evaluating or vision-based environment detection system thereby avoided, by first a camera or sensor image of the environment or the field of view means of the sensor or imager is recorded. Subsequently, will the image assigned to a given situation or scene, z. B. dark, foggy or sunny, colorful meadow, forest, city, street and many Further. Then, after the situation or scene has been detected, will an image correction algorithm corresponding to the scene from a number preferably corresponding to the number of scenes selected by mapping correction algorithms, each of which is at a Application to a camera or sensor image of a particular situation or scene one for a viewer of a display of the camera or sensor image beautiful and detail faithful Representation of the environment or the field of view generated. Finally, it will then the selected one Image correction algorithm when displaying the camera or sensor image applied to the camera or sensor image.

Dabei kann der Abbildungskorrekturalgorithmus nur für die Anzeige des Sensorbildes vorgesehen werden, oder aber auch bei der Verarbeitung des Sensorbildes beispielsweise zur Umfelderfassung berücksichtigt werden.there the image correction algorithm can only display the sensor image be provided, or even in the processing of the sensor image For example, be taken into account for Umfeldfassung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine umgebungsabhängige Filterung und/oder Farbnachbearbeitung der mittels eines Imagers erfassten Sensorbilder von Fahrerassistenzsystemen, insbesondere von bildauswertenden Umfelderkennungssystemen. Das Verfahren ermöglicht eine adaptive, an die momentane erfasste Umgebung angepasste Abbildungskorrektur der Sensorbilder, sodass diese bei einer Anzeige einen für das menschliche Auge wirklichkeitsnahen Eindruck, insbesondere Farb- und Gesamteindruck hinterlassen.The inventive method allows an environment-dependent Filtering and / or color post-processing by means of an imager captured sensor images of driver assistance systems, in particular of image-evaluating environment detection systems. The method allows a adaptive mapping adapted to the current detected environment the sensor images, so that in a display one for the human eye Realistic impression, especially color and overall impression leave.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass vorab für mehrere Situationen bzw. Szenen von durch Sensorbilder erfassten bzw. erfassbaren Umgebungen bzw. Sichtfeldern Abbildungskorrekturalgorithmen erstellt werden, wel che für einen Betrachter einer Anzeige eines jeweils eine Situation bzw. Szene wiedergebenden Kamera- bzw. Sensorbildes eine schöne und detailtreue Darstellung der Umgebung bzw. des Sichtfeldes erzeugen. Diese Abbildungskorrekturalgorithmen werden anschließend beispielsweise in bzw. auf Speichermitteln eines einen Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln umfassenden Fahrassistenzsystem oder in einem Computer gespeichert, sodass bei der Ausführung der oben beschriebenen nachfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne Verzögerung auf die szenenabhängigen Abbildungskorrekturalgorithmen zugegriffen werden kann.A advantageous embodiment of the invention provides that in advance for several Situations or scenes of sensor images captured or detectable Environments or Fields of View Create image correction algorithms become, wel che for a viewer of a display of a respective situation or Scene reproducing camera or sensor image a beautiful and detail faithful Create a representation of the environment or field of view. These mapping correction algorithms will be afterwards For example, in or on storage means of a microprocessor with associated storage means comprehensive driver assistance system or stored in a computer, so in the execution the above-described subsequent steps of the method according to the invention without delay on the scene-dependent Map correction algorithms can be accessed.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus ein Bayer-Demosaic Filter umfasst.A Particularly advantageous embodiment of the invention provides that at least one image correction algorithm a Bayer Demosaic Includes filter.

Eine andere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus eine zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendete Methoden zur Bildaufbereitung bzw. Abbildungskorrektur umfasst.A sees another particularly advantageous embodiment of the invention For example, at least one mapping correction algorithm provides one for professional post-processing of digital images used methods for image processing or image correction.

Dabei ist denkbar, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus einen Weißabgleich und/oder eine Helligkeit/Kontrast Korrektur und/oder eine Sharping/Blurring Korrektur und/oder eine Gamma-Korrektur umfasst.there It is conceivable that at least one image correction algorithm a white balance and / or a brightness / contrast correction and / or a sharping / blurring Correction and / or a gamma correction includes.

Wichtig ist hervorzuheben, dass der Sensor oder Imager ein CMOS-Imager sein kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die von einem CMOS-Imager erfassten Sensorbilder derart hochwertig aufzubereiten, dass für einen Betrachter eines eine Szene wiedergebenden Sensorbildes ein wirklichkeitsgetreuer, schöner Eindruck entsteht.Important It should be noted that the sensor or imager is a CMOS imager can. The inventive method allows it, that of a CMOS imager captured sensor images so high quality that prepare for a Viewer of a scene reproducing a sensor image a true-to-life, more beautiful Impression arises.

Die Erfindung ist insbesondere in Verbindung mit einem Fahrerassistenzsystem mit visueller bzw. optischer Umfelderfassung vorteilhaft anwendbar.The Invention is particularly in connection with a driver assistance system Advantageously applicable with visual or optical environment detection.

Eine besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem computerverwendbaren Medium, um fassend computerlesbare Programmmittel, welche bei Ausführung des Computerprogrammprodukts auf einem Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln oder auf einem Computer diesen zur Durchführung eines oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen.A particularly advantageous embodiment of the invention relates to a Computer program product stored on a computer usable Medium, comprising computer readable program means, which when executed the Computer program product on a microprocessor with associated storage means or on a computer this to perform an above described inventive method cause.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and below explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendeten ersten Benutzeroberfläche. 1 a schematic representation of a first user interface used for professional post-processing of digital images.

2 eine schematische Darstellung einer zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendeten zweiten Benutzeroberfläche. 2 a schematic representation of a second user interface used for professional post-processing of digital images.

3 eine schematische Darstellung einer zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendeten dritten Benutzeroberfläche. 3 a schematic representation of a used for professional post-processing of digital images third user interface.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, dass zunächst mittels eines CMOS-Imagers ein Sensor- bzw. Kamerabild der Umgebung aufgenommen wird. Dem Kamerabild wird dann eine vorgegebene Situation zugeordnet, z. B. dunkel, nebelig oder sonnig und bunte Wiese und viele weitere. Es können je nach dem zur Verfügung stehendem Speicher zwischen endlich viele Szenarien ausgewählt werden, beispielsweise wie dies auch bei modernen Digitalkameras mit Szenenauswahl der Fall ist, um Belichtungszeit, Blende etc. vorzuwählen.One inventive method Foresees that first using a CMOS imager a sensor or camera image of the environment is recorded. The camera picture is then assigned a predetermined situation, z. B. dark, foggy or sunny and colorful meadow and many more. It can vary depending on available standing memory between finitely many scenarios are selected, for example as synonymous with modern digital cameras with scene selection of Case is to select shutter speed, aperture etc.

Nachdem die Szene erkannt wurde, wird ein entsprechender Abbildungskorrekturalgorithmus ausgewählt, welcher für den Betrachter des Kamerabildes eine schöne und detailtreue Darstellung des Sichtfeldes erzeugt.After this the scene is detected, a corresponding mapping correction algorithm is selected, which for the Viewer of the camera image a beautiful and detailed representation generated the field of view.

Die Abbildungskorrektur kann z. B. mittels eines Bayer-Demosaic Filters erfolgen.The Imaging correction may be e.g. Example by means of a Bayer Demosaic filter respectively.

In den Zeichnungen sind verschiedene Beispiele von Benutzeroberflächen 10, 20, 30 zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern dargestellt. Die Benutzeroberflächen 10, 20, 30 dienen einer gezielten Abbildungskorrektur von Digitalbildern. Durch Verstellen eines Parameters auf einer der Benutzeroberflächen 10, 20, 30 wird ein dahinter liegender Abbildungskorrekturalgorithmus verändert, sodass ein zu bearbeitendes Digitalbild für einen Betrachter je nach verändertem Parameter einen anderen Eindruck erzeugt. Streng genommen wird für jeden Wert eines Parameters bzw. für jede Wertekombination ein neuer Abbildungskorrekturalgorithmus erzeugt. Abbildungskorrekturalgorithmen wie sie z. B. bei der professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern benutzt werden sind beispielsweise:

  • – Weißabgleich
  • – Helligkeit/Kontrast (3)
  • – Sharping/Blurring
  • – Gamma-Korrektur
  • – Farbabgleich (1)
  • – Farbton/Helligkeit/Sättigung (2)
  • – Farbe ersetzen
  • – etc.
In the drawings are various examples of user interfaces 10 . 20 . 30 presented for professional post-processing of digital images. The user interfaces 10 . 20 . 30 serve a purposeful image correction of digital images. By adjusting a parameter on one of the user interfaces 10 . 20 . 30 an underlying image correction algorithm is changed, so that a digital image to be processed for a Be depending on the changed parameter creates a different impression. Strictly speaking, a new mapping correction algorithm is generated for each value of a parameter or for each combination of values. Image correction algorithms as they are e.g. B. are used in the professional post-processing of digital images, for example:
  • - white balance
  • - Brightness / Contrast ( 3 )
  • - Sharping / Blurring
  • - gamma correction
  • - color balance ( 1 )
  • - Hue / Brightness / Saturation ( 2 )
  • - Replace the paint
  • - Etc.

Die zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendeten Methoden zur Bildaufbereitung bzw. Abbildungskorrektur werden erfindungsgemäß entsprechend angepasst für Fahrerassistenzsysteme mit visueller bzw. optischer Umfelderfassung angewandt.The used for professional post-processing of digital images Methods for image processing or image correction are used according to the invention adapted for Driver assistance systems with visual or optical environment detection applied.

Somit wird eine adaptive Abbildungskorrektur beispielsweise für CMOS-Imager Chips entwickelt, welche für einen Betrachter ein schönes Bild liefert.Consequently becomes an adaptive mapping correction, for example for CMOS imagers Developed chips for which a viewer a nice one Picture delivers.

Claims (10)

Verfahren zur adaptiven Abbildungskorrektur von Sensorbildern eines bildauswertenden Umfelderkennungssystems, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Sensorbild der Umgebung mittels des Sensors aufgenommen wird, anschließend dem Bild eine vorgegebene Szene zugeordnet wird, dann ein der Szene entsprechender Abbildungskorrekturalgorithmus aus einer Anzahl von Abbildungskorrekturalgorithmen ausgewählt wird, von denen jeder bei einer Anwendung auf ein Sensorbild einer jeweiligen Szene eine für einen Betrachter einer Anzeige des Sensorbildes detailtreue Darstellung der Umgebung erzeugt, und dann der ausgewählte Abbildungskorrekturalgorithmus auf das Sensorbild angewendet wird.Method for adaptive imaging correction of sensor images of an image-evaluating environment detection system, characterized in that first a sensor image of the environment is recorded by means of the sensor, then the image is assigned a predetermined scene, then an image correction algorithm corresponding to the scene is selected from a number of imaging correction algorithms, of which each applying to a sensor image of a respective scene generates a representation of the environment that is faithful to a viewer of a display of the sensor image, and then applying the selected image correction algorithm to the sensor image. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst für mehrere Szenen von durch Sensorbilder erfassten Umgebungen Abbildungskorrekturalgorithmen erstellt werden, welche für einen Betrachter einer Anzeige eines jeweils eine Szene wiedergebenden Sensorbildes eine schöne und detailtreue Darstellung der Umgebung erzeugen.Method according to claim 1, characterized in that that first for many Scenes of Sensing Images Captured Environments Image correction algorithms be created, which for a viewer of a display of a respective one scene reproducing Sensor image a beautiful and Create true-to-detail representation of the environment. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus ein Bayer-Demosaic Filter umfasst.Method according to claim 1 or 2, characterized that at least one image correction algorithm is a Bayer Demosaic Includes filter. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus eine zur professionellen Nachbearbeitung von Digitalbildern verwendete Methoden zur Bildaufbereitung bzw. Abbildungskorrektur umfasst.Method according to claim 1, 2 or 3, characterized that at least one image correction algorithm one to the professional Post-processing of digital images used methods for image processing or imaging correction. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus einen Weißabgleich umfasst.Method according to claim 4, characterized in that that at least one image correction algorithm provides a white balance includes. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus eine Helligkeit/Kontrast Korrektur umfasst.Method according to claim 4, characterized in that at least one image correction algorithm provides brightness / contrast Correction includes. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus eine Sharping/Blurring Korrektur umfasst.Method according to claim 4, characterized in that that at least one image correction algorithm is sharping / blurring Correction includes. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abbildungskorrekturalgorithmus eine Gamma-Korrektur umfasst.Method according to claim 4, characterized in that that at least one image correction algorithm is a gamma correction includes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor oder Imager ein CMOS-Imager ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sensor or imager is a CMOS imager. Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem computerverwendbaren Medium, umfassend computerlesbare Programmmittel, welche bei Ausführung des Computerprogrammprodukts auf einem Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln oder auf einem Computer diesen zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 veranlassen.Computer program product stored on a computer usable Medium, comprising computer readable program means, which in execution of the Computer program product on a microprocessor with associated storage means or on a computer this to perform a procedure according to one of the claims 1 to 9 cause.
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