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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfolgen eines Zielobjekts mittels eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, wobei durch eine Kamera des Kamerasystems eine Sequenz von Bildern eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird und das Verfolgen durch eine Bildverarbeitungseinrichtung anhand der Sequenz der Bilder erfolgt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kamerasystem zum Durchführen eines solchen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem.
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Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf die Verfolgung von Zielfahrzeugen mit Hilfe einer Frontkamera eines Kraftfahrzeugs. Frontkameras für Kraftfahrzeuge sind dabei bereits aus dem Stand der Technik bekannt und erfassen üblicherweise Bilder eines Umgebungsbereichs vor dem Kraftfahrzeug. Diese Sequenz von Bildern wird mittels einer elektronischen Bildverarbeitungseinrichtung verarbeitet, welche in den Bildern Zielobjekte detektiert. Dazu werden die Bilder einem Objektdetektionsalgorithmus unterzogen. Solche Detektionsalgorithmen sind bereits Stand der Technik und basieren beispielsweise auf einer Mustererkennung. Um ein Zielobjekt zu detektieren, können zunächst so genannte charakteristische Punkte aus dem Bild extrahiert und anhand dieser charakteristischen Punkte dann ein Zielobjekt identifiziert werden. Als Beispiel können dabei folgende Algorithmen genannt werden: AdaBoost und HOG-SVM.
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Wird ein Zielobjekt in einem Bild der Kamera identifiziert, so kann dieses Zielobjekt auch über die nachfolgenden Bilder der Sequenz hinweg verfolgt werden. Das Zielobjekt wird dabei in jedem Bild detektiert, wobei die Detektion in dem aktuellen Bild der Detektion aus dem vorherigen Bild zugeordnet werden muss. Durch das Verfolgen des Zielobjekts sind die aktuelle Position des Zielobjekts in dem Bildrahmen und somit auch die aktuelle relative Position des Zielobjekts bezüglich des Kraftfahrzeugs stets bekannt. Als Verfolgungsalgorithmus kann dabei beispielsweise die Lucas-Kanade-Methode genutzt werden. Ein genanntes Kamerasystem mit einer Frontkamera kann als Kollisionswarnungssystem genutzt werden, mittels welchem der Fahrer vor einer Kollisionsgefahr mit dem Zielobjekt gewarnt werden kann. Ein solches Kollisionswarnungssystem kann beispielsweise Warnsignale ausgeben, um den Fahrer über die detektierte Kollisionsgefahr akustisch und/oder optisch und/oder haptisch zu informieren. Ergänzend oder alternativ kann das Kamerasystem auch als automatisches Bremsassistenzsystem genutzt werden, welches dazu ausgelegt ist, aufgrund der detektierten Kollisionsgefahr automatische Bremseingriffe des Kraftfahrzeugs vorzunehmen. Als Maß für die aktuelle Kollisionsgefahr kann dabei beispielsweise die so genannte Zeit bis zur Kollision (time to collision) genutzt werden, das heißt eine Zeitdauer, welche durch das Kraftfahrzeug voraussichtlich benötigt wird, um das Zielobjekt zu erreichen. Diese Zeit bis zur Kollision kann aus der eingeschätzten Entfernung des Zielobjekts sowie aus der relativen Geschwindigkeit berechnet werden.
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Als problematisch bei Kamerasystemen haben sich Situationen erwiesen, in denen sich die Beleuchtungsbedingungen im Bereich des Zielobjekts und somit auch die Helligkeit des Zielobjekts selbst abrupt ändern. Solche Änderungen der Beleuchtungsbedingungen treten insbesondere bei einem Tunneleingang bzw. einem Tunnelausgang auf. Tritt ein aktuell verfolgtes Zielfahrzeug in einen Tunnel ein und befindet sich das Kraftfahrzeug mit dem Kamerasystem weiterhin außerhalb des Tunnels, so tritt aus der Sicht des Kamerasystems ein abrupter Einbruch in der Helligkeit des Zielfahrzeugs in den Bildern auf. Dies kann unter Umständen auch dazu führen, dass der Verfolgungsalgorithmus das Zielfahrzeug aus der Sicht verliert und dieses Zielfahrzeug dann nicht mehr durch das Kamerasystem verfolgt werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung das Zielobjekt besonders zuverlässig auch bei abrupten Änderungen von Beleuchtungsbedingungen im Bereich des Zielobjekts verfolgt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Kamerasystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Verfolgen eines Zielobjekts mittels eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, wobei durch eine Kamera des Kamerasystems eine Sequenz von Bildern eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird und das Verfolgen des Zielobjekts durch eine Bildverarbeitungseinrichtung anhand der Sequenz der Bilder erfolgt. Das Zielobjekt wird in einem Bild der Sequenz detektiert und über nachfolgende Bilder der Sequenz hinweg unter Verwendung eines vorgegebenen Verfolgungsalgorithmus durch die Bildverarbeitungseinrichtung verfolgt. Es kann dabei ein beliebiger Verfolgungsalgorithmus verwendet werden, so dass vorliegend auf den Verfolgungsalgorithmus nicht mehr eingegangen wird. Es werden Helligkeitswerte von Bildpunkten des Zielobjekts in den jeweiligen Bildern erfasst. Die Bildverarbeitungseinrichtung detektiert dann eine Änderung einer Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts anhand der Helligkeitswerte. Falls diese Änderung der Helligkeit ein vorbestimmtes Ausmaß überschreitet, wird zumindest ein Parameter des Verfolgungsalgorithmus und/oder zumindest ein Parameter der Kamera aufgrund der Detektion der Änderung beeinflusst.
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Demnach erfasst die Bildverarbeitungseinrichtung die Helligkeitswerte von Bildpunkten des Zielobjekts in den jeweiligen Bildern und kann eine Änderung in der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts anhand der erfassten Helligkeitswerte detektieren. Überschreitet diese Änderung der Helligkeit des Zielobjekts ein vorbestimmtes Ausmaß (beispielsweise 30% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% oder 90% innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Einzelbildern (Frames) bzw. innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer), so beeinflusst die Bildverarbeitungseinrichtung zumindest einen Parameter des Verfolgungsalgorithmus und/oder zumindest einen Parameter der Kamera. Solche Änderungen der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts treten beispielsweise bei Eintritt des Zielobjekts in einen Tunnel auf, während sich das Kraftfahrzeug weiterhin außerhalb des Tunnels befindet. Es kann jedoch auch der umgekehrte Fall eintreten: Befinden sich sowohl das Zielfahrzeug als auch das Ego-Kraftfahrzeug in einem Tunnel und erreicht das Zielfahrzeug den Tunnelausgang, so verändert sich die Helligkeit des Zielobjekts in den Bildern abrupt, wobei hier das Zielfahrzeug deutlich heller als die Umgebung der Kamera wird. In beiden Fällen erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren als besonders vorteilhaft, denn die Bildverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise das so genannte Keep-Alive-Zeitintervall des Verfolgungsalgorithmus so beeinflussen, dass das detektierte Zielobjekt auch bei Fehlen von Detektionen in den aktuellen Bildern weiterhin als präsent interpretiert wird. Ergänzend oder alternativ kann die Bildverarbeitungseinrichtung Steuersignale an die Kamera abgeben, um beispielsweise die Integrationszeit des Bildsensors derart zu beeinflussen, dass diese Integrationszeit an die Helligkeit des Zielobjekts angepasst wird und das Zielobjekt somit weiterhin in den Bildern detektiert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren hat somit insgesamt den Vorteil, dass das Zielobjekt auch bei abrupten Änderungen der Beleuchtungsbedingungen, wie beispielsweise bei einem Tunneleingang, besonders zuverlässig durch die Bildverarbeitungseinrichtung verfolgt werden kann.
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Die Kamera ist vorzugsweise eine Frontkamera, welche insbesondere hinter einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, beispielsweise direkt an der Windschutzscheibe im Innenraum des Kraftfahrzeugs. Die Frontkamera erfasst dann die Umgebung in Fahrtrichtung bzw. in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug. Dies kann insbesondere bedeuten, dass eine senkrecht zur Ebene des Bildsensors verlaufende Kameraachse parallel und somit entlang der Fahrzeuglängsachse orientiert ist.
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Die Kamera ist vorzugsweise eine Videokamera, welche eine Vielzahl von Bildern (Frames) pro Sekunde bereitstellen kann. Die Kamera kann eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera sein.
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Das Kamerasystem kann ein Kollisionswarnungssystem sein, mittels welchem ein Gefahrengrad bezüglich einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem Zielobjekt bestimmt und abhängig von dem aktuellen Gefahrengrad ein Warnsignal ausgegeben wird, mit welchem die Kollisionsgefahr dem Fahrer signalisiert wird. Ergänzend oder alternativ kann das Kamerasystem auch als automatisches Bremsassistenzsystem ausgebildet sein, mittels welchem Bremseingriffe automatisch in Abhängigkeit von dem Gefahrengrad durchgeführt werden. Als Gefahrengrad kann dabei beispielsweise die Zeit bis zur Kollision und/oder eine Entfernung des Zielobjekts von dem Kraftfahrzeug verwendet werden.
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Wie bereits ausgeführt, kann als Parameter der Kamera beispielsweise eine Integrationszeit des Bildsensors beeinflusst werden, falls eine Änderung der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts detektiert wird. Bei einem abrupten Einbruch der Helligkeit des Zielobjekts kann die Integrationszeit des Bildsensors beispielsweise erhöht werden, um zu gewährleisten, dass das Zielobjekt auch nach der Helligkeitsänderung weiterhin detektiert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Zielobjekt somit weiter verfolgt werden kann und somit gegebenenfalls eine Kollision mit dem Zielobjekt verhindert werden kann.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Parameter des Verfolgungsalgorithmus ein Keep-Alive-Zeitintervall beeinflusst wird, für welches das detektierte Zielobjekt durch die Bildverarbeitungseinrichtung bei Fehlen von Detektionen in den aktuellen Bildern weiterhin als präsent interpretiert wird. Das Keep-Alive-Zeitintervall definiert also eine Zeitdauer, für welche das detektierte Zielobjekt auch dann als präsent interpretiert wird, wenn dieses Objekt in den aktuellen Bildern nicht detektiert werden kann. Nach der Detektion der Helligkeitsänderung des Zielobjekts kann dieses Keep-Alive-Zeitintervall erhöht werden, um zu gewährleisten, dass die Daten bezüglich dieses Zielobjekts zumindest so lange in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung verbleiben, bis das Kraftfahrzeug selbst den Tunneleingang, Tunnelausgang oder dergleichen erreicht. Auch dies erhöht die Sicherheit, da gegebenenfalls eine Kollision mit dem Zielobjekt verhindert werden kann.
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Das Beeinflussen des zumindest einen Parameters kann insbesondere bedeuten, dass der zumindest eine Parameter von einem aktuellen Standardwert auf einen Sonderwert erhöht oder reduziert wird. Soll die Beeinflussung des Parameters nicht mehr erfolgen, so wird der Parameter wieder auf den Standardwert eingestellt.
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Hinsichtlich der Detektion der Änderung der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts kann vorgesehen sein, dass zu jedem Bild jeweils ein Mittelwert der Helligkeitswerte der Bildpunkte des Zielobjekts bestimmt wird. Die Änderung der Helligkeit kann dann abhängig von dem zeitlichen Verlauf der Mittelwerte detektiert werden. Die Auswertung der Helligkeitsmittelwerte ermöglicht eine sehr präzise und zuverlässige Detektion von Helligkeitsänderungen des Zielobjekts aufgrund unterschiedlicher Beleuchtungsbedingungen.
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Um die Genauigkeit bei der Detektion der Helligkeitsänderung weiterhin zu erhöhen, kann zu jedem Bild auch jeweils ein Verhältnis des jeweiligen Mittelwerts zu der aktuellen Integrationszeit des Bildsensors bestimmt werden. Die Änderung der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts kann dann anhand der Verhältnisse detektiert werden. Es wird somit nicht die absolute Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts ausgewertet, sondern eine relative Helligkeit bezüglich der aktuellen Integrationszeit. Somit kann die Detektion der Helligkeitsänderung noch präziser und zuverlässiger erfolgen, da Änderungen der Helligkeit aufgrund einer Änderung der Integrationszeit herausgefiltert werden können.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass anhand der Änderung der Helligkeit des abgebildeten Zielobjekts ein Tunneleingang oder ein Tunnelausgang vor dem Kraftfahrzeug detektiert wird, nämlich je nachdem, ob die Helligkeit des Zielobjekts abrupt reduziert oder erhöht wird. Die Änderung der Helligkeit wird also durch die Bildverarbeitungseinrichtung als Tunneleingang/Tunnelausgang interpretiert, der sich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindet. Die Information über die Detektion des Tunneleingangs/Tunnelausgangs kann somit auch anderen Systemen zur Verfügung gestellt werden. Die Detektion des Tunneleingangs/Tunnelausgangs hat außerdem den Vorteil, dass in der Bildverarbeitungseinrichtung somit bekannt ist, wann das Kraftfahrzeug und somit die Kamera voraussichtlich in den Tunnel (bzw. aus dem Tunnel) gelangen wird und sich die Helligkeit der Umgebung der Kamera verändern wird. Diese Informationen können dann auch bei der Einstellung des zumindest einen Parameters berücksichtigt werden.
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Also kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass eine aktuelle Entfernung des Zielobjekts von dem Kraftfahrzeug bestimmt wird und eine bei der Detektion der Änderung der Helligkeit erfasste Entfernung durch die Bildverarbeitungseinrichtung als eine aktuelle Entfernung des Kraftfahrzeugs von einem Helligkeitsänderungsbereich interpretiert wird (beispielsweise Tunneleingang oder Tunnelausgang), in welchem die Änderung der Helligkeit auch für die Kamera selbst voraussichtlich eintreten wird. Das Beeinflussen des zumindest einen Parameters kann dann in Abhängigkeit von dieser Entfernung des Kraftfahrzeugs von dem Helligkeitsänderungsbereich erfolgen. Beispielsweise wird die aktuelle Entfernung des Kraftfahrzeugs von einem Tunneleingang oder einem Tunnelausgang erfasst und bei der Beeinflussung des zumindest einen Parameters berücksichtigt. Aus der Entfernung zu dem genannten Helligkeitsänderungsbereich sowie aus der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann auch die Zeitdauer bis zum Erreichen des Helligkeitsänderungsbereichs berechnet werden. In der Bildverarbeitungseinrichtung ist somit stets bekannt, wann genau das Kraftfahrzeug in den Helligkeitsänderungsbereich (beispielsweise Tunnel) eintreten wird. Der zumindest eine Parameter kann somit situationsabhängig und bedarfsgerecht beeinflusst werden.
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In einer Ausführungsform kann also vorgesehen sein, dass der zumindest eine Parameter der Kamera und/oder der zumindest eine Parameter des Verfolgungsalgorithmus, insbesondere das Keep-Alive-Zeitintervall, nur für die Zeitdauer bis zum Erreichen des Helligkeitsänderungsbereiches beeinflusst wird. Erreicht das Kraftfahrzeug den Helligkeitsänderungsbereich, kann der zumindest eine Parameter wieder auf den Normalwert bzw. Standardwert eingestellt werden. So kann beispielsweise das Keep-Alive-Zeitintervall nur für die Zeitdauer erhöht werden, während welcher sich das Zielobjekt im Tunnel und das Kraftfahrzeug außerhalb des Tunnels befinden. Tritt dann auch das Kraftfahrzeug in den Tunnel ein, kann das Keep-Alive-Zeitintervall wieder auf einen Standardwert reduziert werden, da die Beleuchtungsverhältnisse gleich für das Zielobjekt und das Kraftfahrzeug sind.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Kamera zum Bereitstellen einer Sequenz von Bildern eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs, sowie umfassend eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Verfolgen eines Zielobjekts anhand der Sequenz der Bilder, wobei die Bildverarbeitungseinrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst ein erfindungsgemäßes Kamerasystem.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kamerasystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Kamerasystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei sich vor dem Kraftfahrzeug ein Zielobjekt befindet;
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2 und 3 beispielhafte Bilder, welche durch eine Kamera des Kamerasystems bereitgestellt werden;
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4 zeitliche Verläufe einer Helligkeit und einer relativen Helligkeit bei konstanten Beleuchtungsverhältnissen; und
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5 zeitliche Verläufe einer relativen Helligkeit eines Zielobjekts und einer Integrationszeit eines Bildsensors bei Eintritt in einen Tunnel.
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Ein in 1 gezeigtes Kraftfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Kamerasystem 2, welches zum Beispiel als Kollisionswarnungssystem dient, mittels welchem der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 vor einer Kollisionsgefahr gewarnt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann das Kamerasystem 2 auch als automatisches Bremsassistenzsystem ausgebildet sein, mittels welchem das Kraftfahrzeug 1 aufgrund einer detektierten Gefahr automatisch abgebremst werden kann.
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Das Kamerasystem 2 umfasst eine Kamera 3, welche als Frontkamera ausgebildet ist. Die Kamera 3 ist im Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 an einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und erfasst einen Umgebungsbereich 4 in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Kraftfahrzeug 1. Die Kamera 3 ist beispielsweise eine CCD-Kamera oder aber eine CMOS-Kamera. Die Kamera 3 ist außerdem eine Video-Kamera, welche eine Sequenz von Bildern des Umgebungsbereichs 4 bereitstellt und an eine in den Figuren nicht dargestellte Bildverarbeitungseinrichtung übermittelt. Diese Bildverarbeitungseinrichtung und die Kamera 3 können auch in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein.
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Wie aus 1 hervorgeht, befindet sich auf einer Fahrbahn 5 vor dem Kraftfahrzeug 1 ein Zielobjekt 6, im Ausführungsbeispiel ein Zielfahrzeug 7. Die Bildverarbeitungseinrichtung ist so eingerichtet, dass sie auf die Bilder des Umgebungsbereichs 4 einen Detektionsalgorithmus anwenden kann, welcher zur Detektion von Zielobjekten 6 ausgelegt ist. Dieser Detektionsalgorithmus kann beispielsweise in einem Speicher der Bildverarbeitungseinrichtung abgelegt sein und beispielsweise auf dem Algorithmus AdaBoost basieren. Solche Detektionsalgorithmen sind bereits Stand der Technik und werden daher hier nicht näher beschrieben. Wird das Zielobjekt 6 detektiert, so kann dieses durch die Bildverarbeitungseinrichtung über die Zeit verfolgt werden. Auch dazu sind entsprechende Verfolgungsalgorithmen bekannt und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden. Der Verfolgungsalgorithmus kann beispielsweise auf der Lucas-Kanade-Methode basieren.
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Das Verfolgen des Zielobjekts 6 über die Zeit bedeutet, dass in jedem Bild oder in jedem n-ten Bild der Bildsequenz das Zielobjekt 6 detektiert wird und somit seine aktuelle Position in dem jeweiligen Bild und relativ zum Kraftfahrzeug 1 bekannt ist. Das Zielobjekt 6 wird also über die Sequenz der Bilder hinweg verfolgt. Die Leistung des Verfolgungsalgorithmus kann jedoch durch eine abrupte Änderung der Lichtverhältnisse im Bereich des Zielobjekts 6 beeinflusst werden. Wie aus 1 hervorgeht, gelangt das Zielfahrzeug 7 in einen Helligkeitsänderungsbereich 8, hier beispielsweise einen Tunnel 9. Das Zielfahrzeug 7 befindet sich gemäß 1 in einem Tunneleingang 10, wodurch ein Schatten auf das Zielfahrzeug 7 fällt und sich somit die Beleuchtungsbedingungen im Bereich des Zielfahrzeugs 7 abrupt verändern.
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Ein beispielhaftes Bild 12 der Kamera 3 ist in 2 näher gezeigt. In dem Umgebungsbereich 4' befinden sich auf der Fahrbahn 5' insgesamt drei Zielfahrzeuge 7a, 7b, 7c, welche durch das Kamerasystem 2 detektiert und verfolgt werden. Der Detektionsalgorithmus gibt zu jedem Zielfahrzeug 7a, 7b, 7c jeweils einen so genannten Begrenzungskasten 11a, 11b, 11c (Bounding Box) aus, welcher die aktuelle Position des jeweiligen Zielfahrzeugs 7a, 7b, 7c im Bild 12 charakterisiert.
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In 2 ist eine Situation gezeigt, in welcher sich die beiden Zielfahrzeuge 7b, 7c kurz vor dem Tunneleingang 10' befinden. In einem weiteren Bild 12 gemäß 3 befinden sich die beiden Zielfahrzeug 7b, 7c bereits im Tunnel 9' und können somit durch das Kamerasystem 2 nicht ohne Weiteres detektiert werden. Die Helligkeit dieser Zielfahrzeuge 7b, 7c hat sich nämlich abrupt reduziert.
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Um eine solche Situation zu detektieren, erfasst die Bildverarbeitungseinrichtung fortlaufend die Helligkeitswerte der Zielobjekte 6. Dies bedeutet, dass zu jedem Bild die Bildverarbeitungseinrichtung die Helligkeitswerte von Bildpunkten innerhalb des jeweiligen Begrenzungskastens 11a, 11b, 11c erfasst. Zu jedem Zielobjekt 6 wird dann zu jedem Bild jeweils ein Mittelwert aus den Helligkeitswerten berechnet. Ein Verlauf der Mittelwerte eines einzelnen Zielobjekts 6 über die Sequenz der Bilder hinweg ist in 4 gezeigt und mit 13 bezeichnet. Auf der y-Achse ist dabei die Helligkeit aufgetragen; auf der x-Achse sind fortlaufend die Einzelbilder (Frames) aufgetragen. Die Bildverarbeitungseinrichtung berechnet zu jedem Zielobjekt 6 und zu jedem Bild 12 eine relative Helligkeit des Zielobjekts 6. Diese normierte Helligkeit ist ein Verhältnis des aktuellen Mittelwerts (Verlauf 13) zu einer aktuellen Integrationszeit des Bildsensors. Ein zeitlicher Verlauf dieses Verhältnisses ist in 4 mit 14 bezeichnet. Die in 4 gezeigten Verläufe entsprechen dabei einer Situation, in welcher keine signifikante Änderung der Helligkeit des Zielobjekts auftritt.
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5 zeigt hingegen eine Situation, welche der Situation gemäß 1 entspricht. Ein Verlauf des oben genannten Verhältnisses (Helligkeitsmittelwert zur Integrationszeit) ist in 5 ebenfalls mit 14 bezeichnet (linke Skala). Ein zeitlicher Verlauf der Integrationszeit des Bildsensors ist mit 15 bezeichnet (rechte Skala). Zu einem Zeitpunkt T1 erreicht das Zielfahrzeug 7 den Tunneleingang 10, was der Situation gemäß 1 entspricht. Wie aus 5 hervorgeht, verursacht dies eine abrupte Änderung 16 der Helligkeit des Zielfahrzeugs 7, das heißt eine Änderung des genannten Verhältnisses des Helligkeitsmittelwerts zur Integrationszeit des Bildsensors. Diese Änderung 16 wird durch die Bildverarbeitungseinrichtung detektiert.
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Mit erneutem Bezug auf 1 erfasst die Bildverarbeitungseinrichtung im Rahmen der Verfolgung des Zielfahrzeugs 7 eine aktuelle Entfernung 17 des Zielfahrzeugs 7 von dem Kraftfahrzeug 1. Die Entfernung 17, welche zum Zeitpunkt T1 erfasst wird, wird durch die Bildverarbeitungseinrichtung als eine Entfernung des Kraftfahrzeugs 1 von dem Tunnel 9 (allgemein: von dem Helligkeitsänderungsbereich 8) interpretiert. Aus dieser Entfernung 17 und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet die Bildverarbeitungseinrichtung dann eine Zeitdauer 18 (vergleiche 5), welche angibt, wann das Kraftfahrzeug 1 voraussichtlich den Helligkeitsänderungsbereich 8 erreichen und sich somit die Helligkeit der Szene der Kamera 3 ändern wird. Bei einer Entfernung 17 von beispielsweise 70 m und einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 20,9 m/s beträgt die Zeitdauer 18 etwa 3,34 s, was bei einer Bildrate von 15 fps (frames per second) einer Anzahl von 50 Einzelbildern entspricht.
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Mit Bezug auf 5 gelangt das Kraftfahrzeug 1 dann zu einem weiteren Zeitpunkt T2 in den Tunnel 9.
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Wird durch die Bildverarbeitungseinrichtung zum Zeitpunkt T1 die Änderung 16 der Helligkeit des Zielfahrzeugs 7 detektiert, so wird für die Zeitdauer 18 zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 zumindest ein Parameter der Kamera 3 und/oder zumindest ein Parameter des Verfolgungsalgorithmus beeinflusst. Die Beeinflussung des Parameters erfolgt also nur für die Zeitdauer 18 bis zum Erreichen des Tunnels 9 und somit nur bis zum Zeitpunkt T2.
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Beispielsweise kann diesbezüglich ein so genanntes Keep-Alive-Zeitintervall erhöht werden, das heißt eine zeitliche Schwelle, bis zu welcher das detektierte Zielfahrzeug 7 auch bei Fehlen von Detektionen in den aktuellen Bildern als präsent interpretiert wird. Diese Schwelle (das Keep-Alive-Zeitintervall) kann beispielsweise so beeinflusst werden, dass sie größer als die aktuelle Zeitdauer 18 bis zum Erreichen des Tunnels 9 ist. Das Zielfahrzeug 7 wird somit weiterhin im „Gedächtnis” gehalten.
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Ergänzend oder alternativ kann zum Zeitpunkt T1 auch die Integrationszeit des Bildsensors selbst derart beeinflusst werden, dass die Helligkeit der Bilder 12 insgesamt erhöht wird und das Zielfahrzeug 7 auch dann detektiert werden kann, wenn es sich im Tunnel 9 befindet. Nach Eintritt des Kraftfahrzeugs 1 in den Tunnel 9 kann die Integrationszeit wieder standardmäßig eingestellt werden, das heißt entsprechend dem Verlauf 15 gemäß 5.
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Werden mehrere Zielfahrzeuge 7a, 7b, 7c detektiert, wie in 2 gezeigt, wird die aktuelle Entfernung 17 vorzugsweise für jedes Zielfahrzeug 7a, 7b, 7c individuell bestimmt. Zu jedem Zielfahrzeug 7a, 7b, 7c kann dann die Zeitdauer 18 (vergleiche 5) ermittelt werden. Stehen mehrere Werte für die Zeitdauer 18 zur Verfügung, können diese Werte beispielsweise gemittelt werden. Somit kann der Zeitpunkt T2 besonders präzise im Voraus bestimmt werden. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann somit sehr genau im Voraus feststellen, zu welchem Zeitpunkt T2 das Kraftfahrzeug 1 in den Helligkeitsänderungsbereich 8 voraussichtlich eintreten wird.
