DE102008054041B3 - Method for outputting of image of image recording device with information to display device i.e. LCD-device, in motor vehicle i.e. passenger car, involves considering intensity of image recorded by recording device as image information - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kombinierten Ausgabe eines das Fahrzeugvorfeld eines Kraftfahrzeugs zeigenden Bildes einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung mit wenigstens einer ein im Fahrzeugvorfeld befindliches Verkehrszeichen betreffenden Information an einer Anzeigeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Information unter Berücksichtigung wenigstens einer Bildinformation eines mit einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bildes ermittelt wird.The The invention relates to a method for the combined output of a the vehicle apron of a motor vehicle image showing a first image recording device with at least one in the vehicle apron located traffic sign information on a display device in a motor vehicle, taking into account the information at least one image information of a second image recording device detected image is determined.
Von der Fahrerunterstützung dienenden Navigationseinrichtungen ist es bekannt, den Fahrer auch auf Gefahrensituationen hinzuweisen. Beispielsweise kann die Navigationseinrichtung vor einer scharfen Kurve, vor einer Kreuzung mit einem Vorfahrt-Achten-Gebot oder auch vor einer in einem Streckenabschnitt einzuhaltenden Geschwindigkeitsbegrenzung warnen. Hierfür ist allerdings notwendig, dass das zugrundeliegende Datenmaterial regelmäßig aktualisiert wird. Gerade im Bereich von Baustellen oder anderen zeitlich begrenzt vorhandenen Hindernissen führt dies zu einem unverhältnismäßigen Aufwand, um die Daten aktuell zu halten.From the driver assistance serving navigation devices, it is known to the driver as well to point to dangerous situations. For example, the navigation device in front of a sharp turn, before a crossroads with a right of way-eighth bid or even before a speed limit to be met in a section of the route to warn. Therefor However, it is necessary that the underlying data be updated regularly becomes. Especially in the field of construction sites or other temporary existing obstacles this at a disproportionate expense, to keep the data up to date.
Geschwindigkeitsbegrenzungen und andere das Verkehrsgeschehen betreffende Regelungen werden dem Fahrer üblicherweise in Form von Verkehrszeichen übermittelt. Solche Verkehrszeichen finden sich auch als Warnhinweise vor Baustellen und anderen Hindernissen und weisen beispielsweise auf Geschwindigkeitsbegrenzungen hin. Es ist daher bekannt, in den Bilddaten einer Kamera eine Mustererkennung durchzuführen, um im Bild vorhandene Verkehrszeichen bestimmen zu können. Dieses Vorgehen ist allerdings rechenaufwendig und unzuverlässig, da die Verkehrszeichenerkennung stark von der Auflösung der Kamera, dem Bildhintergrund und der Form und Farbe des Verkehrszeichens beeinflusst wird.speed limits and other traffic related regulations will be Driver usually transmitted in the form of traffic signs. Such traffic signs can also be found as warnings before construction sites and other obstacles and, for example, point to speed limits out. It is therefore known in the image data of a camera pattern recognition perform, to be able to determine existing traffic signs in the image. This procedure However, it is computationally expensive and unreliable because the traffic sign recognition strong from the resolution the camera, the image background and the shape and color of the traffic sign being affected.
Aus
der
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine Verkehrszeichenerkennung in ei nem Bild schneller und verbessert erfolgen kann, um dem Fahrer entsprechende Informationen anzeigen zu können.Of the Invention is therefore the object of a method of the initially specify type mentioned, with a traffic sign recognition in A picture can be made faster and improved to the driver to be able to display corresponding information.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Bildaufnahmeeinrichtung als Photonic Mixer Device-Kamera ausgebildet ist und als Bildinformation die Signalintensität des durch die zweite Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes berücksichtigt wird.to solution the object is provided according to the invention in a method of the type mentioned, that second image capture device as a photonic mixer device camera is formed and as image information, the signal intensity of the second image pickup device recorded image taken into account becomes.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, statt einer aufwendigen Mustererkennung in einem Bild Informationen aus einer zweiten Quelle heranzuziehen, um den relevanten Bildbereich im Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung einzugrenzen. Hierbei ist es selbstverständlich notwendig, dass die Bilddaten, die mit der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen werden, andere Eigenschaften oder Merkmale aufweisen, als die Bilder der ersten Bildaufnahmeeinrichtung. Hierbei wird eine sogenannte Photonic Mixer Device (PMD)-Kamera als zweite Bildaufnahmeeinrichtung verwendet. PMD-Kameras senden moduliertes Infrarotlicht aus, um die Reflexionssignale zu erfassen. Aufgrund von Laufzeitunterschieden können einzelnen Bildelementen Entfernungsangaben zugeordnet werden.According to the invention is thus provided, instead of a complex pattern recognition in an image information from a second source to the relevant image area to be included in the image of the first image recording device. in this connection it goes without saying necessary that the image data with the second image capture device be absorbed, have other properties or characteristics, as the images of the first image pickup device. This is a so-called photonic mixer device (PMD) camera as a second image recording device used. PMD cameras emit modulated infrared light to accept the reflection signals to capture. Due to runtime differences, individual picture elements can Distance information can be assigned.
Erfindungsgemäß wird als Bildinformation die Signalintensität des durch die zweite Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes berücksichtigt. Während aufgrund der Laufzeitunterschiede eine Entfernung bestimmt werden kann, weist das Infrarotlicht als elektromagnetische Welle ebenfalls eine Amplitude oder Signalstärke auf, die im aus diesen Signalen gewonnenen Bild als Signalintensität zu Tage tritt. Die Signalstärke des reflektierten Infrarotlichts hängt dabei im Wesentlichen von den Reflexionseigenschaften der im Bild abgebildeten Objekte ab. Verkehrszeichen haben einerseits eine ebene Fläche und sind andererseits in der Regel als Retroreflektor ausgebildet, weshalb sie einen besonders hohen Reflexionsgrad aufweisen und dementsprechend die Signalstärke des an einem Verkehrszeichen reflektierten Infrarotlichts besonders hoch ist. Daher weist eine be sonders hohe Signalstärke im Bild einer PMD-Kamera auf ein Verkehrszeichen hin.According to the invention, the signal intensity of the image recorded by the second image recording device is taken into account as image information. While a distance can be determined due to the differences in transit time, the infrared light as the electromagnetic wave also has an amplitude or signal strength which in the image obtained from these signals as signal intensity Days occurs. The signal strength of the reflected infrared light depends essentially on the reflection properties of the objects depicted in the image. Traffic signs on the one hand have a flat surface and on the other hand are usually designed as a retroreflector, which is why they have a particularly high reflectance and accordingly the signal strength of the infrared light reflected at a traffic sign is particularly high. Therefore, a particularly high signal strength in the image of a PMD camera indicates a traffic sign.
Mit besonderem Vorteil kann als Information ein das Verkehrszeichens enthaltender und im Vergleich zum Rest des Bildes vergrößert dargestellter Teilbereich des Bildes der ersten Bildaufnahmeeinrichtung verwendet werden. Zur Übertragung der Bildinformation des mit der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes auf das Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung ist selbstverständlich eine Registrierung der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen notwendig sowie eine Kenntnis der jeweiligen Bildauflösungen. Bei Bekanntsein dieser Größen ist es dann verhältnismäßig einfach, einen Bereich hoher Signalintensität im mit der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bild auf das Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung zu übertragen.With particular advantage can be as information a the traffic sign containing and enlarged compared to the rest of the image displayed subarea the image of the first image pickup device can be used. For transmission the image information of the second image pickup device recorded image on the image of the first image pickup device is of course one Registration of the two image recording devices necessary as well a knowledge of the respective image resolutions. If you know this It's the size then relatively easy, a high signal intensity area im with the second image pickup device recorded image on the image of the first image pickup device transferred to.
Vorteilhafterweise kann als Geometrie des Teilbereichs eine quadratische Form verwendet werden. Alternativ ist auch möglich, dass die Geometrie des Teilbereichs an die Geometrie des Verkehrszeichens angepasst wird. Die Verwendung einer quadratischen Form erlaubt in besonders einfacher und schneller Weise, im Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung einen entsprechenden Teilbereich auszuwählen. Beispielsweise kann im mit der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bild ein Schwellwert gesetzt werden, mit dem zwischen einer für ein Verkehrszeichen stehenden Signalintensität und niedrigeren Werten unterschieden werden kann. Gegebenenfalls kann als zusätzliche Information die aus einer PMD-Kamera zusätzlich gelieferte Entfernungsangabe mit einbezogen werden, um hohe Signalintensitäten naher Objekte nicht fälschlicherweise als Verkehrszeichen zu interpretieren. Mittels des Schwellwerts oder auch weitergehender Informationen kann jedenfalls eine Maske erzeugt werden, die auf das Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung übertragen werden kann. Um diese Maske herum können dann weitere Bildelemente ebenfalls mit ausgewählt werden, so dass sich insgesamt ein quadratischer Teilbereich ergibt. Dieser quadratische Teilbereich kann dann mit Softwaremitteln vergrößert werden, um ihn an beliebiger Stelle dem Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung überlagert an der Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug darzustellen. Dadurch wird es möglich, dem Fahrer Verkehrsschilder bereits in einer Entfernung gut identifizierbar auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen, in der sie ohne Hilfsmittel noch nicht erkennbar sind. Zusätzlich wird durch die vergrößerte Darstellung erreicht, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die das Verkehrszeichen darstellende Information gelenkt wird, um ihn so vor möglichen Gefahren zu warnen. Um das in der Anzeigeeinrichtung darzustellende Bild aber nicht mit zuviel unnützer Information zu bedecken, kann alternativ wie oben bereits beschrieben auch vorgesehen sein, die Geometrie des Teilbereichs an die Geometrie des Verkehrszeichens anzupassen und somit den vergrößert dargestellten Bereich auf die minimal notwendige Fläche zu beschränken. Somit wird nur diejenige Information vergrößert dargestellt, die auch benötigt wird.advantageously, can use a square shape as the geometry of the section become. Alternatively, it is also possible that the geometry of the subsection to the geometry of the traffic sign is adjusted. The use of a square shape allowed in a particularly simple and fast way, in the image of the first image recording device to select a corresponding subarea. For example, in the Image detected with the second image pickup device set a threshold value be with that between a for distinguished a traffic signal signal intensity and lower values can be. Optionally, as additional information from a PMD camera in addition supplied distance indication to be close to high signal intensities Objects not mistakenly to interpret as a traffic sign. By means of the threshold value or further information can be a mask are generated, which transfer to the image of the first image pickup device can be. Around this mask can then more pixels also with selected so that a total of a quadratic sub-range results. This quadratic subarea can then be enlarged by software means, superimposed on it at any point the image of the first image pickup device to be displayed on the display device in the motor vehicle. This will it is possible Road signs are already clearly identifiable to the driver at a distance on the display device, where they still without aids are not recognizable. additionally is through the enlarged view that attains the driver's attention to the traffic sign Information is directed to warn him of potential dangers. But not to the displayed in the display device image with too much useless Alternatively, to cover information may alternatively as already described above also be provided, the geometry of the subsection to the geometry adapt the traffic sign and thus the enlarged shown Restrict area to the minimum necessary area. Consequently Only the information that is needed is shown enlarged.
Die Vergrößerung eines Teilbereichs des Bildes der ersten Bildaufnahmeeinrichtung kann allerdings dann problematisch sein, wenn das in dem Teilbereich vorhandene Verkehrszeichen noch sehr weit entfernt ist und somit aus wenigen Bildelementen besteht. Eine zu hohe Vergrößerung führt dann leicht zu Verschmierungen und einem unschönen Aussehen. Daher kann als Information eine sich auf das Verkehrszeichen beziehende Symboldarstellung verwendet werden. Dies erlaubt im Gegensatz zur Verwendung eines Teilbereichs des Bildes eine Darstellung, die nicht durch mögliche Vergrößerungsartefakte behaftet ist. Dabei kann entweder das Verkehrszeichen in seiner vorliegenden Form als Symbol dargestellt werden, zur Vereinfachung ist es aber auch denkbar, lediglich auf eine sich nähernde Geschwindigkeitsbeschränkung hinzuweisen, ohne bereits eine Angabe über die einzuhaltende Geschwindigkeit selbst zu treffen. Der Fahrer wird also lediglich darauf hingewiesen, ein sich näherndes Verkehrszeichen zu beachten.The Magnification of a Part of the image of the first image pickup device can but then be problematic, if that in the subarea existing traffic signs is still very far away and thus consists of a few pixels. Too high a magnification then leads easy to smudges and unsightly appearance. Therefore, as Information is a symbol representation relating to the traffic sign be used. This allows unlike the use of a Subarea of the image is a representation that is not due to possible magnification artifacts is afflicted. It can either the traffic sign in his present form as a symbol, for simplicity but it is also conceivable to point out only an approaching speed limit, without already an indication about to meet the speed to be met itself. The driver is therefore merely pointed out, an approaching Note traffic signs.
Es ist allerdings nicht jedes Verkehrszeichen zu jeder Tages- oder Nachtzeit oder auch Jahreszeit relevant. Vielmehr beziehen sich manche Geschwindigkeitsbeschränkungen lediglich auf bestimmte Uhrzeiten, und auch Glatteiswarnungen sind in den Sommermonaten weniger relevant. Vorzugsweise kann daher das Verkehrszeichen klassifiziert und in Abhängigkeit hiervon die Darstellung der Information vorgenommen werden. Im Falle von zeitbezoge nen Geschwindigkeitsbegrenzungen ist es sinnvoll, zu einem Zeitpunkt, der nicht innerhalb des geschwindigkeitsbegrenzten Zeitbereichs liegt, den Anfangs- und Endzeitpunkt darzustellen, um den Fahrer darüber zu informieren, wann die Geschwindigkeitsbegrenzung zu beachten ist. Die zu beachtende Geschwindigkeitsbegrenzung ist allerdings zu Zeitpunkten, an denen sie nicht gilt, irrelevant und muss daher nicht hervorgehoben dargestellt werden. Auch ein Verkehrszeichen, das vor Schneefall warnt, muss in den Sommermonaten nicht die Aufmerksamkeit des Fahrer beanspruchen und wird daher lediglich minimal vergrößert oder beispielsweise als kleines Symbol dargestellt. Im Vergleich zu einem solchen aktuell irrelevanten Symbol kann beispielsweise eine geltende Geschwindigkeitsbegrenzung mit doppelter Seitengröße dargestellt werden. Alleine durch die Größendarstellung erhält der Fahrer gleichzeitig eine Information über die Relevanz des im Bild abgebildeten Verkehrsschildes. Die Zeit ist z. B. seitens des Navigationsgeräts ohnehin bekannt oder kann z. B. von einer fahrzeugseitigen Uhr abgegriffen werden. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Klassifikation in Abhängigkeit des Vorhandenseins einer roten Umrandung des Verkehrszeichens durchgeführt werden. Derartig ausgestaltete Verkehrszeichen sollen den Fahrer nämlich darauf hinweisen, dem Verkehrszeichen gesonderte Beachtung zu schenken. Im Gegensatz zu einem „Vorfahrt”-Verkehrszeichen, dessen Missachtung für den Fahrer keinerlei Konsequenzen nach sich zieht, da er selbst die Vorfahrtstraße befährt, ist die Beachtung des Verkehrszeichens „Vorfahrt gewähren” von erheblicher Wichtigkeit, da eine Missachtung dieses Verkehrszeichens möglicherweise einen Unfall nach sich zieht, als deren Verursacher dann der Fahrer des Kraftfahrzeugs anzusehen ist. Insofern ist über die Untersuchung des das Verkehrszeichen aufweisenden Bildbereichs, ob das Verkehrszeichen einen roten Rand aufweist oder nicht, bereits eine einfach vorzunehmende, aussagekräftige und sichere Vorklassifikation möglich.However, not every traffic sign is relevant at any time of day or night or season. Rather, some speed limits only relate to certain times, and even black ice warnings are less relevant in the summer months. Preferably, therefore, the traffic sign can be classified and, depending on this, the presentation of the information can be made. In the case of time-related speed limits, it makes sense to represent the start and end times at a time that is not within the speed-limited time range to inform the driver when to observe the speed limit. However, the speed limit to be observed is irrelevant at times when it does not apply and therefore does not need to be highlighted. Even a traffic sign that warns of snowfall, does not need the attention of the driver in the summer months and is therefore only minimally enlarged or represented as a small icon, for example. Compared to such a currently irrele For example, the top icon may display an applicable double page size speed limit. The size representation alone gives the driver information about the relevance of the traffic sign shown in the picture. The time is z. B. on the part of the navigation device anyway known or z. B. be picked up by a vehicle-mounted clock. In a simple embodiment, the classification can be carried out depending on the presence of a red border of the traffic sign. Such traffic signals designed to alert the driver to pay special attention to the traffic sign. In contrast to a "right of way" traffic sign, the negligence of which does not entail any consequences for the driver, since he himself drives the priority road, the observance of the "grant right of way" sign is of considerable importance, since a disregard for this traffic sign may be an accident pulls themselves, as the causer then the driver of the motor vehicle is to be considered. In this respect, the examination of the image area having the traffic sign, whether or not the traffic sign has a red border, already makes possible a simple, meaningful and reliable preclassification.
Vorzugsweise kann die Darstellung des Teilbereichs oder der Symboldarstellung bei Annäherung des Kraftfahrzeugs an das durch die erste Bildaufnahmeeinrichtung erfasste Verkehrszeichen unterproportional vergrößert und/oder ihre Farbe und/oder ihre Transparenz verändert werden. Wird das Verkehrszeichen bereits aus großer Entfernung stark vergrößert dargestellt, entweder indem der Teilbereich stark vergrößert wird oder indem die Symboldarstellung im Vergleich zur tatsächlichen Größe stark vergrößert ist, ist eine proportionale Vergrößerung des Teilbereichs oder der Symboldarstellung im Vergleich zum im Bild abgebildeten Verkehrszeichen nicht sinnvoll. Da bei Verwendung einer PMD-Kamera eine Entfernungsangabe vorliegt, kann statt einer proportionalen eine entfernungsabhängige Vergrößerung gewählt werden. Durch die Farb- oder Transparenzänderung kann dem Fahrer eine zusätzliche Entfernungsangabe übermittelt werden, ohne einen Zahlenwert in der Anzeigevorrichtung darstellen zu müssen. Dadurch können dem Fahrer Zusatzinformationen gegeben werden, ohne seine Aufmerksamkeit vermehrt zu beanspruchen.Preferably can be the representation of the subarea or symbol representation when approaching of the motor vehicle to the through the first image pickup device recorded traffic signs increased proportionally and / or their color and / or changed their transparency become. If the traffic sign is already shown enlarged from a great distance, either by greatly enlarging the subarea or by rendering the icons compared to the actual Size strong is enlarged, is a proportional enlargement of the Subarea or symbol representation compared to the image pictured traffic sign does not make sense. Because when using a PMD camera is given a distance indication, instead of a proportional a distance-dependent Magnification be selected. By the color or transparency change can send the driver an additional distance indication be represent without a numerical value in the display device to have to. Thereby can The driver will be given additional information without his attention to claim more.
Für den Kraftfahrer am wichtigsten ist zumeist das oder die nächsten Verkehrszeichen. Um dem Rechnung zu tragen, kann die Information ab einem vorgegebenen Abstand des Kraftfahrzeugs zu dem Verkehrszeichen angezeigt werden. Für bereits im Bild der ersten Bildaufnahmeeinrichtung vorhandene, aber noch weit vom Kraftfahrzeug entfernte Verkehrsschilder besteht im Allgemeinen kein Interesse, Informationen zu erhalten. Die abstandsabhängige Darstellung der Information kann daher eine Irritation des Fahrers sowie auch eine Reizüberflutung vermeiden.For the driver most important is usually the one or more traffic signs. To the The information can be taken from a given distance of the motor vehicle are displayed to the traffic sign. For already in the Image of the first image capture device available, but still far Road signs removed from the motor vehicle generally exist no interest in receiving information. The distance-dependent representation The information can therefore be an irritation of the driver as well avoid sensory overload.
Daneben betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, eine Steuerungseinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung. Mit besonderem Vorteil kann eine Bildaufnahmeeinrichtung als Photonic Mixer Device-Kamera ausgebildet sein. Derartige Kameras liefern unter anderem auch Entfernungsangaben und ergänzen die aus sozusagen normalen Kameras gewonnen Daten somit.Besides The invention also relates to a motor vehicle comprising at least two image recording devices, a control device and a Display means. With particular advantage, an image recording device be designed as a photonic mixer device camera. Such cameras Among other things, they also provide distance information and complete the from normal cameras so to speak data thus won.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiments described below and with reference to the Drawings. Showing:
Das
Kraftfahrzeug
Diese
Daten sind daher gut dafür
geeignet, in den Bilddaten enthaltene Verkehrszeichen bzw. durch
Verkehrszeichen belegte Bereiche zu identifizieren. Verkehrszeichen
sind ebene, glatte Gebilde, die zusätzlich aus reflektierendem
Material hergestellt werden und die senkrecht zur Fahrbahnrichtung aufgestellt
sind. Daher ist in Bildern von PMD-Kameras die Signalintensität von Verkehrsschildern
im Vergleich zu anderen Objekten gleiche Entfernung besonders hoch.
Aus dem Bild
Alternativ
dazu ist es auch denkbar, wie
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