DE102014116812B4

DE102014116812B4 - Vorrichtung zur Kamerabildkompensation und zugehöriges Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102014116812B4
Application number: DE102014116812.7A
Authority: DE
Inventors: Mi Jin JEON
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2034-11-19
Also published as: US20150139556A1; KR20150058728A; US9330319B2; DE102014116812A1; KR102114386B1

Abstract

Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Erfassungseinheit, die eine Basislinie und eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Analysieren eines Bildsignals erfasst, das von einer Kamera geschaffen wird, die einen vorbestimmten Kameraparameter verwendet, eine Koordinatenspeichereinheit, die einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert und einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert speichert, eine erste Koordinatenberechnungseinheit, die einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie berechnet, eine Koordinatenvergleichseinheit, die den ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Basislinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen, eine Korrektureinheit, die Winkeländerungsinformationen der Kamera basierend auf dem ersten und dem zweiten Vergleichsresultat berechnet, Korrekturinformationen basierend auf den Winkeländerungsinformationen berechnet und den Kameraparameter unter Verwendung der Korrekturinformationen ändert, und eine zweite Koordinatenberechnungseinheit, die einen zweiten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Anwenden des korrigierten Kameraparameters auf das von der Kamera erzeugte Bildsignal, berechnet.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2013-0141829 , eingereicht am 21. November 2013.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildkompensation sowie ein zugehöriges Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug, die berechnet, ob ein Montagezustand der Kamera, die in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, geändert wird, und einen Änderungsgrad, um einen Kameraparameter zu kompensieren, so dass das Kamerabild ständig aufrecht erhalten bleibt, ohne durch eine Montageposition und einen geänderten Winkel der Kamera beeinträchtigt zu werden, und ein zugehöriges Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.
Stand der Technik
Im Allgemeinen bedienen die meisten Fahrer ein Fahrzeug, während sie die Umgebung des Fahrzeugs direkt mit bloßem Auge prüfen oder Hindernisse an Seiten oder einem Heck des Fahrzeugs unter Verwendung von Seitenspiegeln prüfen.
Es kann jedoch ein Totwinkel bestehen, wo eine angemessene Sicht in Abhängigkeit von einer Art des Fahrzeugs, einer Größe des Fahrzeugs oder Umständen der Umgebung, in der sich das Fahrzeug befindet, nicht allein durch Blicken mit bloßem Auge oder die Seitenspiegel gesichert wird.
Insbesondere in dem Fall eines großen Fahrzeugs, besteht ein Bereich, der nicht ausschließlich durch die Seitenspiegel kontrolliert wird, so dass der Fahrer zum Verhindern eines Unfalls, der Körperverletzungen oder Sachschäden verursachen kann, direkt prüfen muss, ob ein Hindernis vorhanden ist, indem er mit bloßem Auge um das Fahrzeug blickt, bevor er in das Fahrzeug einsteigt, was unpraktisch sein kann.
Als eine Technologie, die einen solchen Nachteil umgehen kann, wurde in jüngerer Vergangenheit ein Rundumsicht-(AVM)-Überwachungssystem vermarktet, das Bilder einzelner Kanäle anzeigt, die von Kameras übertragen werden, die in dem Fahrzeug installiert sind, oder eine Rundumsicht, die durch Zusammenfügen der Bilder für den Fahrer erzielt wird, oder ein spiegelloses System, bei dem Seitenspiegel durch eine Kamera ersetzt sind, um den Luftwiderstand zu verringern und dem Fahrer ein linkes, rechtes und Heckseitenbild bereitzustellen.
Der Montagezustand der Kameras, die für das AVM-System oder das spiegellose System verwendet werden, kann sich jedoch in einigen Fällen aufgrund verschiedener Umstände verändern. Wenn sich der Montagezustand der Kamera ändert, enthält ein Bild, das dem Fahrer bereitgestellt wird, unweigerlich Informationen, die vom aktuellen Zustand weit entfernt sind, so dass fehlerhafte Informationen im Zusammenhang mit dem Einparken oder Fahren oder gar keine Informationen angelegt werden können.
Patentdokument: Ungeprüfte koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2013-0025005 (veröffentlicht am 30. August 2011)
Aus der US 8 350 909 B2 ist eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation bekannt umfassend eine Erfassungseinheit, die eine Basislinie und eine Fahrzeugkarosserielinie durch Analysieren eines Bildsignals erfasst, welches von einer Kamera geschaffen wird. Die Vorrichtung weist eine erste Koordinatenberechnungseinheit auf, die einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie berechnet. Zudem ist eine Koordinatenvergleichseinheit vorgesehen, die einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Basislinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen.
Aus der US 5 509 082 geht hervor, dass derartige Vorrichtungen mit Speichereinheiten ausgestattet sein können, durch die eine Speicherung des ersten Bezugsbildkoordinatenwertes und des zweiten Bezugsbildkoordinatenwertes ermöglicht wird.
Die DE 10 2008 063 328 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Änderung des Nickwinkels einer Kamera eines Fahrzeugs.
Eine weitere Vorrichtung zur Kamerabildkompensation ist aus JP 2009-130763 A bekannt.
Die JP 06215134 A offenbart ein Verfahren zum Einstellen der Position und der Neigung einer Kamera eines Fahrzeugs.
Kurzdarstellung
Die vorliegende Erfindung erfolgte in einer Bemühung, eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug bereitzustellen, die berechnet, ob sich ein Montagezustand der Kamera, die in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, ändert, und Informationen ändert, um einen Kameraparameter zu kompensieren, um Bildinformationen bereitzustellen, die für eine Fahrsituation für den Fahrer geeignet sind, und ein zugehöriges Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug bereit, die Folgendes aufweist: eine Erfassungseinheit, die eine Basislinie und eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie erfasst, indem sie ein Bildsignal analysiert, das von einer Kamera angelegt wird, die einen ersten Kameraparameter verwendet, eine Koordinatenspeichereinheit, die einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert und einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert speichert, eine erste Koordinatenberechnungseinheit, die einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie berechnet, eine Koordinatenvergleichseinheit, die den ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Basislinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen, und eine Korrektureinheit, die eine Winkeländerungsinformation der Kamera basierend auf dem ersten und dem zweiten Vergleichsresultat berechnet, Korrekturinformationen basierend auf den Winkeländerungsinformationen berechnet, und einen zweiten Kameraparameter durch Anwenden der Korrekturinformation auf den ersten Kameraparameter berechnet und eine zweite Koordinatenberechnungseinheit, die einen zweiten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Anwenden des korrigierten Kameraparameters auf das von der Kamera erzeugte Bildsignal, berechnet.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug bereit, das Folgendes aufweist: Erfassen einer Basislinie und einer Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Analysieren eines Bildsignals, das von einer Kamera angelegt wird, die einen ersten Kameraparameter verwendet, Berechnen eines ersten Basislinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Basislinie und Berechnen eines ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie, Vergleichen eines ersten Bezugsbildkoordinatenwerts, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und Vergleichen eines zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen, Berechnen von Winkeländerungsinformationen der Kamera basierend auf dem ersten und zweiten Vergleichsresultat, Korrigieren des Kameraparameters unter Verwenden von Korrekturinformationen, die den Winkeländerungsinformationen entsprechen, und Berechnen eines zweiten Basislinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Basislinie und Berechnen eines zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Anwenden des korrigierten Kameraparameters auf das Bildsignal, das von der Kamera geschaffen wird.
Gemäß der Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug und dem zugehörigen Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird geprüft, ob der Montagezustand der Kamera, die in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, geändert wird und Änderungsinformationen werden berechnet, um für den Kameraparameter zu kompensieren, wodurch dem Fahrer Bildinformationen bereitgestellt werden, die für eine Fahrsituation geeignet sind.
Wenn ein Einparkvorgang, der präzis ausgeführt werden muss, ausgeführt wird, werden dem Fahrer ein Frontseitenbild, Seitenbilder oder ein Heckseitenbild bereitgestellt, die einer aktuellen Sicht entsprechen, so dass der Verlust von Menschenleben/Eigentum verringert werden kann.
Die Zuverlässigkeit der Informationen, die von dem AVM-System oder einem Einparkunterstützungssystem, das basierend auf einem Bildsignal gesteuert wird, das durch die Kamera erzielt wird, bereitgestellt wird, kann verbessert werden.
Die Effekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben genannten Effekte beschränkt, und andere Effekte, die oben nicht erwähnt sind, können vom Fachmann dank der Ansprüche klar verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Fahrzeugs, einer Montageposition einer Kamera und eine Bilds, das von der Kamera gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst wird.
2 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Anordnung einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 veranschaulicht eine Basislinie und eine Konturlinie der Fahrzeugkarosserie, die von einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst werden können.
4 veranschaulicht Typen von Winkeländerungsinformationen, die von einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkannt werden können.
5 ist eine Ansicht, die drei Beispiele veranschaulicht, die die Typen von Winkeländerungsinformationen, die in 4 veranschaulicht sind, unterscheiden.
6 veranschaulicht in einer Abfolge ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 veranschaulicht einen ausführlichen Datenverarbeitungsprozess, der im Berechnen von Winkeländerungsinformationen enthalten ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zum Erzielen der Vorteile und Merkmale ergeben sich klar unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen, die unten ausführlich gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf beispielhafte Ausführungsformen, die hier offenbart sind, beschränkt, sondern wird in unterschiedlichen Formen umgesetzt. Die beispielhaften Ausführungsformen werden rein beispielhaft bereitgestellt, so dass ein Durchschnittsfachmann die Offenbarungen der vorliegenden Erfindung und den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung voll verstehen kann. Die vorliegende Erfindung wird daher nur durch den Geltungsbereich der anliegenden Ansprüche definiert. Gleiche Bezugszeichen zeigen in der gesamten Patentschrift gleiche Elemente an.
Bei einigen Ausführungsformen werden daher gut bekannte Schritte, gut bekannte Strukturen oder bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben, um eine zweideutige Auslegung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
Begriffe, die in der vorliegenden Patentschrift verwendet werden, sollen die Ausführungsformen erklären und die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Außer wenn dies in der vorliegenden Patentschrift ausdrücklich angegeben ist, enthält eine Singularform auch eine Pluralform. Das Wort „umfassen“ und/oder „umfassend“, das in der vorliegenden Patentschrift verwendet wird, wird dahingehend verstanden, dass es den Einschluss erwähnter Bauteile, Schritte und/oder Vorgänge bedingt, aber keine anderen Bauteile, Schritte und/oder Operationen ausschließt. Ferner enthält „und/oder“ jedes der erwähnten Elemente und alle Kombinationen eines oder mehrerer Elemente.
Ein Begriff, der eine Ordnungsnummer enthält, wie zum Beispiel erster oder zweiter, der in der vorliegenden Patentschrift verwendet wird, kann verwendet werden, um Bauteile zu erklären, aber die Bauteile sind nicht durch die Begriffe begrenzt. Die oben stehenden Begriffe werden nur zum Unterscheiden eines Bauteils von einem anderen Bauteil verwendet.
Beispielhafte Ausführungsformen, die in der Patentschrift beschrieben sind, werden unter Bezugnahme auf perspektivische Ansichten, Querschnittansichten, Seitenansichten und/oder schematische Ansichten beschrieben, die ideale beispielhafte Ansichten der vorliegenden Erfindung sind. Eine Form der beispielhaften Ansicht kann daher durch eine Herstellungstechnologie und/oder einen zulässigen Fehler geändert werden. Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind daher nicht auf spezifische veranschaulichte Typen beschränkt, sondern können geänderte Typen aufweisen, die in Übereinstimmung mit dem Herstellungsverfahren erzeugt werden. Ferner können Bestandelemente in den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung in Anbetracht praktischer Aspekte der Beschreibung vergrößert oder verkleinert sein.
Unten wird eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Fahrzeugs V, einer Montageposition einer Kamera C und ein Bild, das von der Kamera C gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst wird.
Unter Bezugnahme auf 1, kann mindestens eine Kamera C in einem Fahrzeug V installiert sein, in dem eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist. Die Kamera C kann in einem Bereich des Fahrzeugs V installiert sein. Sogar für die Kameras C, die dieselbe Spezifikation haben, kann ein Bereich des Bilds, das von der Kamera C erfasst wird, in Abhängigkeit von dem Typ des Fahrzeugs, einem Design der Fahrzeugkarosserie und der Größe des Fahrzeugs variieren.
Wie in 1A veranschaulicht, erfasst eine Kamera C, die in einem linken Seitenspiegel des Fahrzeugs V installiert ist, eine linke Rückseite des Fahrzeugs V und ein Hindernis O, das sich an der Rückseite des Fahrzeugs V befindet. Obwohl in 1A ein Allrad-PKW V veranschaulicht ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann an jede beliebige Vorrichtung angewandt werden, die hergestellt wird, um gefahren zu werden oder eine Arbeit auszuführen, wie zum Beispiel ein zweirädriges Fahrzeug oder ein Zug. Ferner, obwohl nur eine Kamera C, die auf einem linken Seitenspiegel montiert ist, in 1A zur Bequemlichkeit der Beschreibung veranschaulicht ist, ist die Anzahl oder eine Position der Kameras C, die in dem Fahrzeug V installiert ist, nicht beschränkt. In dem Fall eines Fahrzeugs, bei dem das Spiegelsystem montiert ist und keine Seitenspiegel bereitgestellt sind, kann die Kamera C auf der linken oder rechten Seite der Fahrzeugkarosserie installiert sein.
In 1B ist ein Bild, das von der Kamera C wie in 1A veranschaulicht erfasst wird, veranschaulicht. Insbesondere können, da der Raum, der eine linke Rückseite des Fahrzeugs V enthält, von der Kamera C erfasst wird, ein Teil eines Hindernisses mit einer vorbestimmten Höhe, das sich an der Rückseite des Fahrzeugs V befindet, und ein Teil der Fahrzeugkarosserie in dem Bild angezeigt sein.
Die Beschreibung wird unter der Annahme fortgesetzt, dass das in 1B veranschaulichte Bild ein Bild ist, das erfasst wird, wenn die Kamera C präzis in einer festgelegten Position des Fahrzeugs V montiert ist, so dass keine Winkeländerung auftritt. Eine Basislinie L, die sich an einer Grenze des Hindernisses O und einem Boden und einer Konturlinie K in Übereinstimmung mit einer Umrissform des Teils der Fahrzeugkarosserie befindet, wird aus einem Bild, das in 1B veranschaulicht ist, geprüft. Erstens bezieht sich ein Begriff „die Basislinie L“, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, auf eine Linie (eine gerade Linie oder eine Kurve), die an der Außenseite des Fahrzeugs V vorliegt und ein Bezug wird, der erforderlich ist, um eine vorbestimmte Positionsbeziehung mit einer Karosseriekonturlinie des Fahrzeugs V zu bestimmen. Zum Beispiel ist ein Hindernis O, das in 1 veranschaulicht ist, ein repräsentatives Objekt, das verwendet wird, um die Basislinie L zu extrahieren, oder ein anderes Fahrzeug V kann dafür ebenfalls verwendet werden.
Indes kann eine Position der Kamera C des Fahrzeugs V von einer Montageposition, die bestimmt wird, wenn die Kamera C in das Fahrzeug V montiert wird, aufgrund einer Herstellungstoleranz und einer Zusammenfügetoleranz geändert werden, und es kann daher ein kleiner oder ein großer Unterschied zwischen einem zu messenden Objekt und einem tatsächlich erfassten Bild bestehen.
Es kann zusätzlich zu einer absoluten Änderung eine relative Änderung der Montageposition der Kamera C bestehen. Sogar wenn die Kamera C präzis in einer festgelegten Montageposition des Fahrzeugs V installiert ist, kann zum Beispiel ein Teil der Form der Fahrzeugkarosserie geändert werden, oder eine Mitte des Fahrzeugs V bewegt sich aufgrund eines Unfalls, einer Beschädigung des Fahrzeugs V, der Anzahl der Insassen des Fahrzeugs V und einer Änderung eines Reifendrucks. Es kann daher ein kleiner oder großer Unterschied zwischen einem zu erfassenden Objekt und einem tatsächlich erfassten Bild auch in diesem Fall auftreten. Unten werden eine Vorrichtung zur Kompensation einer Änderung eines Montagewinkels der Kamera C und ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung ausführlicher unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben.
2 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, und 3 veranschaulicht eine Basislinie und eine Konturlinie der Fahrzeugkarosserie, die von einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst werden. Indes ist eine Signallinie des Blockschaltbilds, das in 2 veranschaulicht ist, ein Beispiel. Ein Teil der Signallinien kann daher weggelassen werden, oder mehr Signallinien können hinzugefügt werden, um ein Signal zwischen Bauteilen in eine Richtung oder zwei Richtungen zu übertragen.
Unter Bezugnahme auf 2, kann eine Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug eine Erfassungseinheit 110, eine erste Koordinatenberechnungseinheit 120, eine Koordinatenspeichereinheit 130, eine Koordinatenvergleichseinheit 140 und eine Korrektureinheit 150 aufweisen. Die Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug kann ferner eine zweite Koordinatenberechnungseinheit 160 oder eine zweite Koordinatenberechnungseinheit 160 und eine Prüfeinheit 170 aufweisen.
Die Erfassungseinheit 110 erfasst eine Basislinie L und eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie K durch Analysieren eines Bildsignals, das von der Kamera C geschaffen wird. Die Kamera C verwendet einen Kameraparameter, der im Voraus gespeichert wird, um ein Bildsignal durch Umformen zu schaffen, das einen Punkt in einem dreidimensionalen Raum, der ein Erfassungsobjekt ist, auf einen entsprechenden Punkt in einer zweidimensionalen Ebene projiziert. Hier ist der Kameraparameter in der Hauptsache in einen externen Parameter und einen internen Parameter unterteilt. Der externe Parameter ist ein Parameter, der unterschiedliche Informationen über eine geometrische Beziehung zwischen der Kamera C und dem externen Raum enthält, wie zum Beispiel eine Montagehöhe, eine Nachführung und eine Neigung. Der interne Parameter ist ein Parameter, der unterschiedliche Informationen über eine Eigenschaft der Kamera C enthält, wie zum Beispiel ein Bildseitenverhältnis, eine Brennweite, einen Hauptpunkt und einen Schräglagenkoeffizienten.
Die Erfassungseinheit 110 kann eine Konturlinie aus dem Bildsignal unter Verwendung eines bekannten Konturerfassungsalgorithmus erfassen, wie zum Beispiel ein Ansatz, der auf einem Bereich basiert, oder ein Ansatz, der auf einer Kante basiert. Insbesondere ist der Konturerfassungsalgorithmus, der den Horizont enthält, eine Technik, die weitgehend nicht nur in der Lageregelung oder Positionsschätzung eines Luftfahrzeugs verwendet wird, sondern auch in einem Spurerkennungsbereich, so dass eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
Die Basislinie L und die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K können gerade Linien sein, die zueinander orthogonal sind, wie in 3A veranschaulicht, die Basislinie L und die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K können gerade Linien sein, aber nicht orthogonal zueinander, wie in 3B veranschaulicht, oder die Basislinie und die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K können durch gerade Linien konfiguriert sein, und die Basislinie L oder die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K kann durch eine Mehrzahl gerader Linien wie in 3C veranschaulicht konfiguriert sein. Ferner können die Basislinie L oder die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K eine Kurve wie in 3D veranschaulicht sein. In 3 können vier Typen als ein Teil der verschiedenen Typen der Basislinie L und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie K, die von der Erfassungseinheit 110 erfasst werden können, veranschaulicht sein.
Die erste Koordinatenberechnungseinheit 120 berechnet einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie L, die von der Erfassungseinheit 110 erfasst wird. Ferner berechnet die erste Koordinatenberechnungseinheit 120 einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K. In diesem Fall kann die erste Koordinatenberechnungseinheit 120 den ersten Basislinienbildkoordinatenwert und den ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert durch Abtasten der Basislinie L und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie K berechnen. Ein unteres Limit der Anzahl von Koordinaten, die von der Basislinie L und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie K abgetastet werden, beträgt eins, und ein oberes Limit dafür ist nicht spezifisch abgegrenzt.
Die Koordinatenspeichereinheit 130 speichert einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert und einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert. Hier ist der erste Bezugsbildkoordinatenwert ein Wert, der im Voraus gespeichert wird, um mit dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert verglichen zu werden. Insbesondere kann der erste Bezugsbildkoordinatenwert ein Koordinatenwert in Bezug auf die Basislinie L eines Bilds sein, das von der Kamera C, die präzis in einer festgelegten Montageposition installiert ist, geschaffen wird. Alternativ kann der erste Bezugsbildkoordinatenwert ein Koordinatenwert in Bezug auf eine Basislinie L sein, die von einem Bildsignal erzielt wird, das von der Kamera C geschaffen wird, die einen Kameraparameter unmittelbar vor der Korrektur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Der zweite Bezugsbildkoordinatenwert ist ein Wert, der im Voraus gespeichert wird, um mit dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert verglichen zu werden. Insbesondere kann der zweite Bezugsbildkoordinatenwert ein Koordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K eines Bilds sein, das von der Kamera C geschaffen wird, die präzis in einer festgelegten Montageposition installiert ist. Alternativ kann der zweite Bezugsbildkoordinatenwert ein Koordinatenwert in Bezug auf eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie K sein, die aus dem Bildsignal erzielt wird, das von der Kamera C geschaffen wird, die einen Kameraparameter unmittelbar vor der Korrektur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die Koordinatenvergleichseinheit 140 berechnet ein erstes Vergleichsresultat, das ein Resultat des Vergleichens des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts mit dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert ist. Ferner berechnet die Koordinatenvergleichseinheit 140 ein zweites Vergleichsresultat, das ein Resultat des Vergleichens des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts mit dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert ist. Der Fachmann versteht leicht, dass das erste und das zweite Vergleichsresultat Resultate des Vergleichens des Unterschieds zwischen Koordinatenwerten sind und daher Informationen zu einer Größe des Unterschieds und ein Vorzeichen enthalten.
Die Korrektureinheit 150 berechnet Winkeländerungsinformationen der Kamera C basierend auf dem ersten und dem zweiten Vergleichsresultat. Die Winkeländerungsinformationen können Informationen zu einer Größe eines Winkels enthalten, der durch eine Schräge, ein Gieren und ein Rollen verändert wird, die unter Bezugnahme auf 4 getrennt beschrieben werden.
Die Korrektureinheit 150 berechnet Korrekturinformationen basierend auf den Winkeländerungsinformationen. Die Korrekturinformationen sind Informationen für die Kompensation einer Änderung eines Winkels, der durch die Winkeländerungsinformationen geprüft wird. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass sich ein Montagewinkel der Kamera C in eine vertikale Aufwärtsrichtung um eine erste Menge an einem aktuellen Zeitpunkt ändert, kann die Korrektureinheit 150 Korrekturinformationen berechnen, die es dem aktuellen Bild erlauben, in eine vertikale Richtung um die erste Menge abwärts geändert zu werden. Die Korrekturinformationen, die den Winkeländerungsinformationen entsprechen, können in einer getrennten Datentabelle im Voraus gespeichert werden.
Die Korrekturinformationen können ein Format haben, das an den Kameraparameter anwendbar ist. Wenn der Kameraparameter zum Beispiel eine Matrixform aufweist, können die Korrekturinformationen ebenfalls in einer Matrixform berechnet werden.
Die Korrektureinheit 150 korrigiert einen Kameraparameter unter Verwendung der Korrekturinformationen. Der korrigierte Kameraparameter kann als ein Bezugskameraparameter der Kamera C eingestellt werden, und die ausführliche Beschreibung erfolgt unten separat.
Die zweite Koordinatenberechnungseinheit 160 wendet den korrigierten Kameraparameter auf das Bildsignal an, das von der Kamera C geschaffen wurde, um einen zweiten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie zu berechnen. Gleichzeitig wendet die zweite Koordinatenberechnungseinheit 160 den korrigierten Kameraparameter auf das Bildsignal, das von der Kamera C geschaffen wird, an, um einen zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K zu berechnen.
Die Prüfeinheit 170 berechnet ein drittes Vergleichsresultat, das ein Resultat des Vergleichens des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts mit dem zweiten Basislinienbildkoordinatenwert ist. Gleichzeitig berechnet die Prüfeinheit 170 ein viertes Vergleichsresultat, das ein Resultat des Vergleichens des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts mit dem zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert ist.
Daher kann die Prüfeinheit 170 prüfen, ob der Unterschied in Übereinstimmung mit dem dritten und dem vierten Vergleichsresultat in einen vorbestimmten Fehlerbereich fällt. Es wird daher geprüft, ob ein Bild, das aufgrund einer Winkeländerung verzerrt ist, kompensiert werden soll, um nur einen Unterschied von dem Bild zu haben, bevor die Winkeländerung erzeugt wird, das als ein Resultat der Korrektur des Kameraparameters in einen vorbestimmten Bereich liegt.
Wenn die Prüfeinheit 170 feststellt, dass der Unterschied in Übereinstimmung mit dem dritten und dem vierten Vergleichsresultat in den vorbestimmten Fehlerbereich fällt, kann die Korrektureinheit 150 den korrigierten Kameraparameter als einen Bezugskameraparameter der Kamera C zurückstellen.
Eine Ausgabeeinheit 200 empfängt das Bildsignal von der Kamera C und zeigt das Bildsignal an. Als eine Bildanzeigevorrichtung kann eine Navigationsvorrichtung, ein Touchscreen oder ein tragbares Endgerät, das mit der Vorrichtung zur Bildkompensation 100 verdrahtet oder drahtlos kommuniziert, eine Vorrichtung sein, die Daten im Zusammenhang mit einem Bild anzeigt, als die Ausgabeeinheit 200 verwendet werden. Indes, obwohl in 2 die Kamera C und die Ausgabeeinheit 200 zur Bequemlichkeit der Beschreibung als Bauteile veranschaulicht sind, die von der Vorrichtung zur Bildkompensation 100 unabhängig sind, muss man verstehen, dass die Kamera C oder die Ausgabeeinheit 200 in einigen Fällen als eines der Bauteile der Vorrichtung zur Bildkompensation 100 hinzugefügt werden kann.
4 veranschaulicht Typen von Winkeländerungsinformationen, die von einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkannt werden können.
Unter Bezugnahme auf 4, wird ein dreidimensionales Koordinatensystem, das durch eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die zueinander senkrecht stehen, konfiguriert ist, geprüft. In der Beschreibung wird davon ausgegangen, dass eine optische Achse der Kamera C mit der X-Achse zusammenfällt, und dass eine Mitte der Kamera C mit einem Ursprung des Koordinatensystems, das in 4 veranschaulicht ist, zusammenfällt. Falls sich die Kamera C um die X-Achse dreht, dreht sich das Bild, das von der Kamera C erfasst wird, ebenfalls, so dass bestimmt wird, dass sich in diesem Fall ein Rollwinkel ändert. Falls sich die Kamera C um die Y-Achse dreht, bewegt sich das Bild, das von der Kamera C erfasst wird, in eine vertikale Richtung, so dass bestimmt wird, dass sich in diesem Fall ein Neigungswinkel ändert. Falls sich die Kamera C um die Z-Achse dreht, bewegt sich das Bild, das von der Kamera C erfasst wird, in eine horizontale Richtung, so dass bestimmt wird, dass sich in diesem Fall ein Gierwinkel ändert.
Die 5A bis 5C sind Ansichten, die drei Beispiele veranschaulichen, die Typen von Winkeländerungsinformationen, die in 4 veranschaulicht sind, veranschaulichen. Es wurde beschrieben, dass die Korrektureinheit 150 die Typen von Winkeländerungsinformationen basierend auf ersten und zweiten Vergleichsresultaten berechnet. Zur Bequemlichkeit der Beschreibung, wurde ein Typ, bei dem ein Winkel in Bezug auf die Basislinie und die Fahrzeugkarosseriekonturlinie, die in 3B veranschaulicht sind, geändert wird, beschrieben. Wenn die Beschreibung daher in Bezug auf die 5A bis 5C erfolgt, wird davon ausgegangen, dass die Basislinie L und die Fahrzeugkarosseriekonturlinie K, die in 3B veranschaulicht sind, für den ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert gelten. Ferner wird angenommen, dass zwei Koordinaten aus jeweils der Basislinie L und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie K in den 5A bis 5C berechnet werden.
Zuerst sind unter Bezugnahme auf 5A die X-Achsen-Werte der zwei ersten Bezugsbildkoordinatenwerte (A₁, A₂) und zwei ersten Basislinienbildkoordinatenwerte (A₁’, A₂’) gleich, und nur die Y-Achsen-Werte sind unterschiedlich. Ferner sind die X-Achsen-Werte der zwei zweiten Bezugsbildkoordinatenwerte (B₁, B₂) und zwei ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerte (B₁’, B₂’) gleich und nur die Y-Achsen-Werte sind unterschiedlich. Ferner wird geprüft, dass eine sich ändernde Richtung (ein Vorzeichen eines Unterschieds zwischen den Y-Achsen-Werten) der Y-Achsen-Werte positiv ist, so dass beide Änderungsrichtungen dieselben sind. Beim Vergleichen mit der Basislinie und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie, die in 3B veranschaulicht sind, bewegt sich das Bild, das gerade erfasst wird, in eine vertikale Aufwärtsrichtung. Die Korrektureinheit 150 kann daher bestimmen, dass der Neigungswinkel der Kamera C geändert wird.
Dann, unter Bezugnahme auf 5B, sind die X-Achsen-Werte von zwei ersten Bezugsbildkoordinatenwerten (A₃, A₄) und zwei ersten Basislinienbildkoordinatenwerten (A₃’, A₄’) gleich und nur die X-Achsen-Werte sind unterschiedlich. Ferner sind die Y-Achsen-Werte der zweiten Bezugsbildkoordinatenwerte (B₃, B₄) und zwei ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerte (B₃’, B₄’) gleich und nur die X-Achsen-Werte sind unterschiedlich. Ferner wird geprüft, dass eine sich ändernde Richtung (ein Vorzeichen eines Unterschieds zwischen den X-Achsen-Werten) der X-Achsen-Werte positiv ist, so dass beide Änderungsrichtungen dieselben sind. Beim Vergleichen mit der Basislinie und der Fahrzeugkarosseriekonturlinie, die in 3B veranschaulicht sind, bewegt sich das Bild, das gerade erfasst wird, parallel zu einer linken Seite. Die Korrektureinheit 150 kann daher bestimmen, dass der Gierwinkel der Kamera C geändert wird.
Danach sind unter Bezugnahme auf 5C alle X-Achsen-Werte und Y-Achsen-Werte der zwei ersten Bezugsbildkoordinatenwerte (A₅, A₆) und zwei ersten Basislinienbildkoordinatenwerte (A₅’, A₆’) unterschiedlich, und die Vorzeichen der Unterschiede für die Achsen sind nicht dieselben. Ferner sind alle X-Achsen-Werte und Y-Achsen-Werte der zwei zweiten Bezugsbildkoordinatenwerte (B₅, B₆) unterschiedlich und die zwei ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerte (B₅’, B₆’) sind unterschiedlich, und die Vorzeichen des Unterschieds für die Achsen sind nicht dieselben. In diesem Fall kann die Korrektureinheit 150 bestimmen, dass der Montagewinkel der Kamera C nicht in eine vertikale oder horizontale Richtung geändert wird, sondern um die optische Achse in den Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die Korrektureinheit 150 kann daher eine erste Richtung (in den Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) berechnen, die eine Drehrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf eine gerade Linie, die dem ersten Bezugsbildkoordinatenwert entspricht, entspricht. Ferner kann die Korrektureinheit 150 eine zweite Richtung (in den Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) berechnen, die eine Rotationsrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf eine gerade Linie entspricht, die dem zweiten Bezugsbildkoordinatenwert, entspricht. Wenn die erste und die zweite Drehrichtung dieselbe sind, kann die Korrektureinheit 150 bestimmen, dass sich der Rollwinkel der Kamera C geändert hat.
6 veranschaulicht eine Abfolge eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 6, erfasst eine Erfassungseinheit 110 in Schritt S610 eine Basislinie und eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Analysieren eines Bildsignals, das von einer Kamera C geschaffen wird, die einen vorbestimmten Kameraparameter verwendet.
Danach berechnet eine erste Koordinatenberechnungseinheit 120 in Schritt S620 einen Bildkoordinatenwert. Insbesondere berechnet die erste Koordinatenberechnungseinheit 120 einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf eine Basislinie in Schritt S622 und berechnet einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf eine Fahrzeugkoordinatenkonturlinie in Schritt S624.
Danach berechnet eine Koordinatenvergleichseinheit 140 ein Vergleichsresultat zwischen Bildkoordinatenwerten in einem Schritt S630. Die Koordinatenvergleichseinheit 140 vergleicht einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert, um ein erstes Vergleichsresultat in Schritt S632 zu berechnen, und vergleicht einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert, um ein zweites Vergleichsresultat in Schritt S634 zu berechnen.
Danach berechnet die Korrektureinheit 150 in Schritt S640 Winkeländerungsinformationen der Kamera C basierend auf dem ersten und zweiten Vergleichsresultat.
Danach korrigiert die Korrektureinheit 150 in Schritt S650 einen Kameraparameter unter Verwendung von Korrekturinformationen, die den Winkeländerungsinformationen entsprechen.
Danach kann ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug ferner das Anwenden durch eine zweite Koordinatenberechnungseinheit 160 des korrigierten Kameraparameters auf das Bildsignal, das von der Kamera C geschaffen wurde, aufweisen, um einen zweiten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie L und einen zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie in Schritt S660 zu berechnen.
Danach kann ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug ferner das Vergleichen durch eine Prüfeinheit 170 des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des zweiten Basislinienbildkoordinatenwerts aufweisen, um ein viertes Vergleichsresultat zu berechnen und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert zu vergleichen, um ein viertes Vergleichsresultat in Schritt S670 zu berechnen.
Danach kann ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug ferner in Schritt S680 das Prüfen durch die Prüfeinheit 170 aufweisen, ob die Unterschiede gemäß dem dritten und vierten Vergleichsresultat in einen vorbestimmten Fehlerbereich fallen.
Danach kann ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation 100 für ein Fahrzeug ferner aufweisen, dass, wenn die Prüfeinheit 170 feststellt, dass der Unterschied in Übereinstimmung mit dem dritten und vierten Vergleichsresultat in den vorbestimmten Fehlerbereich fällt, die Korrektureinheit 150 oder die Prüfeinheit 170 den korrigierten Kameraparameter als einen Bezugskameraparameter der Kamera C im Schritt S690 zurückstellt.
7 veranschaulicht einen ausführlichen Datenverarbeitungsprozess, der in Schritt S640 des Berechnens von Winkeländerungsinformationen enthalten ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 7, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, können die Typen von Winkeländerung drei Typen (Neigung, Gieren und Rollen) aufweisen, so dass ein Bestimmungsvorgang zum Unterscheiden der drei Typen ausgeführt werden muss, um Korrekturinformationen zu berechnen, die für die Typen geeignet sind.
Zuerst werden das erste Vergleichsresultat und das zweite Vergleichsresultat analysiert, um in Schritt S710 Informationen zu einer Änderungsmenge und einer Änderungsrichtung (das heißt, ob sie positiv oder negativ ist) einer oder mehrerer Koordinatenwerte sowohl für die Basislinie als auch für die Fahrzeugkarosseriekonturlinie zu berechnen.
Danach wird basierend auf den Informationen, die in Schritt S710 berechnet wurden, in Schritt S720 bestimmt, ob sich ein erster Winkel geändert hat. Hier kann der erste Winkel ein Neigungswinkel sein. Wenn bestimmt wird, dass sich der Neigungswinkel geändert hat, werden in Schritt S730 erste Korrekturinformationen, die Korrekturinformationen zur Umkehrkompensation des geänderten Neigungswinkels sind, erzeugt. Im Gegensatz dazu, wenn bestimmt wird, dass sich der Neigungswinkel nicht geändert hat, kann der Schritt des Erzeugens der ersten Korrekturinformationen weggelassen werden.
In Schritt S740 wird bestimmt, ob sich ein zweiter Winkel geändert hat. Hier kann der zweite Winkel ein Gierwinkel sein. Wenn bestimmt wird, dass sich der Gierwinkel geändert hat, werden in Schritt S750 zweite Korrekturinformationen, die Korrekturinformationen zur Umkehrkompensation um das Ausmaß des Gierwinkels, der sich geändert hat, erzeugt. Im Gegensatz dazu, wenn bestimmt wird, dass sich der Gierwinkel nicht geändert hat, kann der Schritt des Erzeugens der zweiten Korrekturinformationen weggelassen werden.
In Schritt S760 wird bestimmt, ob sich ein dritter Winkel geändert hat. Hier kann der erste Winkel ein Rollwinkel sein. Wenn bestimmt wird, dass sich der Rollwinkel geändert hat, werden in Schritt S770 dritte Korrekturinformationen, die Korrekturinformationen zur Umkehrkompensation des geänderten Rollwinkels sind, erzeugt. Im Gegensatz dazu, wenn bestimmt wird, dass sich der Rollwinkel nicht geändert hat, kann der Schritt des Erzeugens der ersten Korrekturinformationen weggelassen werden.
Die Korrektureinheit 150 kann daher den Kameraparameter unter Verwendung mindestens einer der ersten bis dritten Korrekturinformationen in Schritt S650 korrigieren.
Indes veranschaulicht 7, dass in Abfolge und einzeln bestimmt wird, ob sich der Neigungswinkel, der Gierwinkel und der Rollwinkel ändern, aber das ist bloß ein Beispiel. Die Reihenfolge des Bestimmens, ob sich der erste bis dritte Winkel geändert hat, ist nicht auf 7 beschränkt, sondern man muss verstehen, dass gleichzeitig bestimmt werden kann, ob sich der erste bis dritte Winkel geändert haben, oder es kann nur bestimmt werden, ob sich zwei oder weniger des Neigungswinkels, des Gierwinkels oder des Rollwinkels geändert hat/haben.
Die Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug und das zugehörige Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wurden unter Bezugnahme auf die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, der Fachmann versteht jedoch, dass die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen umgesetzt werden kann, ohne den technischen Sinn oder irgendein wesentliches Merkmal zu ändern.
Es ist daher klar, dass die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen dazu bestimmt sind, in jedem Sinn veranschaulichend und nicht einschränkend zu sein. Der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung ist daher durch die Ansprüche, die unten beschrieben werden, dargestellt, und nicht durch die ausführliche Beschreibung, und soll dahingehend ausgelegt werden, dass die Bedeutung und der Geltungsbereich der Ansprüche und alle Änderungen oder geänderten Formen, die von Äquivalenten davon abgeleitet werden, in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Erfassungseinheit, die eine Basislinie und eine Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Analysieren eines Bildsignals erfasst, das von einer Kamera geschaffen wird, die einen vorbestimmten Kameraparameter verwendet, eine Koordinatenspeichereinheit, die einen ersten Bezugsbildkoordinatenwert und einen zweiten Bezugsbildkoordinatenwert speichert, eine erste Koordinatenberechnungseinheit, die einen ersten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie berechnet, eine Koordinatenvergleichseinheit, die den ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Basislinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen, eine Korrektureinheit, die Winkeländerungsinformationen der Kamera basierend auf dem ersten und dem zweiten Vergleichsresultat berechnet, Korrekturinformationen basierend auf den Winkeländerungsinformationen berechnet und den Kameraparameter unter Verwendung der Korrekturinformationen ändert, und eine zweite Koordinatenberechnungseinheit, die einen zweiten Basislinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Basislinie berechnet und einen zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Anwenden des korrigierten Kameraparameters auf das von der Kamera erzeugte Bildsignal, berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Prüfeinheit, die den ersten Bezugsbildkoordinatenwert und den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert vergleicht, um ein drittes Vergleichsresultat zu berechnen, den zweiten Bezugsbildkoordinatenwert und den zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert vergleicht, um ein viertes Vergleichsresultat zu berechnen, und prüft, ob Unterschiede gemäß dem dritten und vierten Vergleichsresultat in einen vorbestimmten Fehlerbereich fallen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn die Prüfeinheit feststellt, dass die Unterschiede in Übereinstimmung mit dem dritten und vierten Vergleichsresultat in den vorbestimmten Fehlerbereich fallen, die Korrektureinheit den korrigierten Kameraparameter als einen Kameraparameter der Kamera neu setzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Unterschied zwischen Y-Achsen-Werten des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des ersten Basislinienbildkoordinatenwerts in Übereinstimmung mit dem ersten Vergleichsresultat und ein Unterschied zwischen Y-Achsen-Werten des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts und dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Übereinstimmung mit dem zweiten Vergleichsresultat dasselbe Vorzeichen haben, die Korrektureinheit feststellt, dass ein Neigungswinkel der Kamera geändert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Unterschied zwischen X-Achsen-Werten des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des ersten Basislinienbildkoordinatenwerts in Übereinstimmung mit dem ersten Vergleichsresultat und ein Unterschied zwischen X-Achsen-Werten des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts und dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert in Übereinstimmung mit dem zweiten Vergleichsresultat dasselbe Vorzeichen haben, die Korrektureinheit feststellt, dass ein Gierwinkel der Kamera geändert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinheit eine erste Richtung berechnet, die eine Drehrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert entspricht, in Bezug auf eine gerade Linie, die dem ersten Bezugsbildkoordinatenwert basierend auf dem ersten Vergleichsresultat entspricht, und eine zweite Richtung berechnet, die eine Drehrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert entspricht, in Bezug auf eine gerade Linie, die dem zweiten Bezugsbildkoordinatenwert basierend auf dem zweiten Vergleichsresultat entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei, wenn die erste und die zweite Drehrichtung gleich sind, die Korrektureinheit feststellt, dass der Rollwinkel der Kamera geändert ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Kamerabildkompensation für ein Fahrzeug, umfassend: Erfassen einer Basislinie und einer Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Analysieren eines Bildsignals, das von einer Kamera geschaffen wird, die einen vorbestimmten Kameraparameter verwendet, Berechnen eines ersten Basislinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Basislinie und Berechnen eines ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie, Vergleichen eines ersten Bezugsbildkoordinatenwerts, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert, um ein erstes Vergleichsresultat zu berechnen, und Vergleichen eines zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts, der im Voraus gespeichert wurde, mit dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert, um ein zweites Vergleichsresultat zu berechnen, Berechnen von Winkeländerungsinformationen der Kamera basierend auf dem ersten und dem zweiten Vergleichsresultat, Korrigieren des Kameraparameters unter Verwenden von Korrekturinformationen, die den Winkeländerungsinformationen entsprechen, und Berechnen eines zweiten Basislinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Basislinie und Berechnen eines zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerts in Bezug auf die Fahrzeugkarosseriekonturlinie durch Anwenden des korrigierten Kameraparameters auf das Bildsignal, das von der Kamera geschaffen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Vergleichen des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des zweiten Basislinienbildkoordinatenwerts, um ein drittes Vergleichsresultat zu berechnen, und Vergleichen des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts und des zweiten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwerts, um ein viertes Vergleichsresultat zu berechnen, und Prüfen, ob Unterschiede gemäß dem dritten und vierten Vergleichsresultat in einen vorbestimmten Fehlerbereich fallen.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Einstellen des korrigierten Kameraparameters als einen Kameraparameter der Kamera, wenn festgestellt wird, dass die Unterschiede gemäß dem dritten und dem vierten Vergleichsresultat in den vorbestimmten Fehlerbereich fallen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen von Winkeländerungsinformationen bestimmt, dass ein Neigungswinkel der Kamera geändert ist, wenn ein Unterschied zwischen Y-Achsen-Werten des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des ersten Basislinienbildkoordinatenwerts gemäß dem ersten Vergleichsresultat und ein Unterschied zwischen Y-Achsen-Werten des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts und dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert gemäß dem zweiten Vergleichsresultat dasselbe Vorzeichen haben.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen von Winkeländerungsinformationen bestimmt, dass ein Gierwinkel der Kamera geändert ist, wenn ein Unterschied zwischen X-Achsen-Werten des ersten Bezugsbildkoordinatenwerts und des ersten Basislinienbildkoordinatenwerts gemäß dem ersten Vergleichsresultat und ein Unterschied zwischen X-Achsen-Werten des zweiten Bezugsbildkoordinatenwerts und dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert gemäß dem zweiten Vergleichsresultat dasselbe Vorzeichen haben.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen von Winkeländerungsinformationen eine erste Richtung berechnet, die eine Drehrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Basislinienbildkoordinatenwert entspricht, in Bezug auf eine gerade Linie, die dem ersten Bezugsbildkoordinatenwert basierend auf dem ersten Vergleichsresultat entspricht, und eine zweite Richtung berechnet, die eine Drehrichtung einer geraden Linie ist, die dem ersten Fahrzeugkarosserie-Konturlinienbildkoordinatenwert entspricht, in Bezug auf eine gerade Linie, die dem zweiten Bezugsbildkoordinatenwert basierend auf dem zweiten Vergleichsresultat entspricht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Berechnen von Winkeländerungsinformationen bestimmt, dass der Rollwinkel der Kamera geändert ist, wenn die erste und die zweite Drehrichtung dieselbe sind.