DE102014117102B4

DE102014117102B4 - Spurwechselwarnsystem und Verfahren zum Steuern des Spurwechselwarnsystems

Info

Publication number: DE102014117102B4
Application number: DE102014117102.0A
Authority: DE
Inventors: Sang Jun Park
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2034-11-22
Also published as: US20150154459A1; CN104670085B; DE102014117102A1; KR101498975B1; CN104670085A; US9367750B2

Abstract

Spurwechselwarnsystem, das in einem Fahrzeug installiert ist, umfassend:
eine Bilderzielungseinheit (10), die konfiguriert ist, um ein Fahrbild zu erzielen,
eine Interessensbereicheinstelleinheit (20), die konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Bereich des Fahrbilds als einen Interessensbereich einzustellen, und
eine Steuervorrichtung (30), die konfiguriert ist, um eine in dem Interessensbereich enthaltene Schattenkomponente zu entfernen, wenn eine Helligkeit des Interessensbereichs eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und um eine Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, zu erfassen,
wobei die Steuervorrichtung (30) Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten sind, für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte einstuft, die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, berechnet, und ein Histogramm für jeden Helligkeitsabschnitt für die berechnete Anzahl Pixel erzeugt,
wobei, wenn die Anzahl an Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder einen kleineren Wert aufweisen, in dem Histogramm einen vorbestimmten oder größeren Anteil hat, die Steuervorrichtung (30) eine in dem Interessensbereich enthaltene Schattenkomponente entfernt, und eine Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, erfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spurwechselwarnsystem und ein Verfahren zum Steuern des Spurwechselwarnsystems und insbesondere ein Spurwechselwarnsystem, das eine Linie in einem Bild erkennt, erfasst, ob ein Fahrzeug von der Linie abweicht und einen Fahrer über das Abweichen von der Linie informiert, sowie ein Verfahren zu seinem Steuern.
Stand der Technik
Unterschiedliche Systeme zum sicheren Fahren wurden an ein kürzlich erzeugtes Fahrzeug angewandt oder wurden zur Anwendung entwickelt, und eines davon ist ein Spurwechselwarnsystem zum Erfassen, ob ein Fahrzeug von einer Linie aufgrund von Nachlässigkeit eines Fahrers abweicht, zum Ausgeben eines Warnsignals, wenn erfasst wird, dass das Fahrzeug von der Linie abweicht, und zum Unterstützen des Fahrers beim sicheren Fahren auf einer Straße.
Das Spurwechselwarnsystem (LDWS) hat zum Beispiel ein System, das eine Kamera verwendet, die auf einer Seite eines Innenspiegels eines Fahrzeugs montiert ist, ein System, das eine Kamera verwendet, die in einer Heckseite (zum Beispiel in einem Kofferraum) montiert ist, und ein System, das einen optischen Sensor verwendet, der in einem unteren Teil eines Fahrzeugs installiert ist.
Das LDWS analysiert ein Bild, das durch eine Kamera erzielt wird, und erkennt eine Linie, so dass die Linienerkennungsleistung beträchtlich unterschiedlich ist abhängend vom Wetter, von der Beleuchtung, einem Straßenzustand und dergleichen beim Fahren.
Bei einem Vorgang des Extrahierens von Linieninformationen aus einem Straßenbild durch ein Linienerkennungssystem eines Fahrzeugs, ist ein Schatten, der von Sonnenlicht, einer Beleuchtung oder dergleichen erzeugt wird, eine Hauptstörkomponente bei der Datenverarbeitung des Erkennens einer Linie aus einem Fahrbild, und bei größerer Anzahl von Schattenkomponenten, die in dem Fahrbild enthalten sind, kann das Linienerkennungssystem fälschlicherweise eine Linie erkennen, obwohl die Linie keine tatsächliche Linie ist, oder es ist in einigen Fällen schwierig, den Schatten präzise von der Linie zu unterscheiden. Wenn ein Fahrer ein Fahrzeug führt in einem Zeitbereich, in dem die Sonne scheint, und ein Schatten durch ein Objekt (zum Beispiel eine Leitplanke oder ein anderes Fahrzeug) entlang einer Straße an einer Position neben einer Linie, oder an einer Position, die die Linie überlappt, vorliegt, wird eine Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das Linienerkennungssystem des Fahrzeugs eine Linie nicht erkennt.
Aus der US 6819779 B1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem bei einer Fahrzeugsteuerung, welche Fahrspuren erkennen kann, störende Schatten in den aufgenommenen Bildern entfernt werden können.
Aus M. Baba et. al. „Shadow Removal from al Real Image Based on Shadow Density“ (SIGGRAPH Posters, 2004) ist ein Verfahren bekannt, mit dem Schatten aus Bildern entfernt werden können, wenn eine Helligkeit eines Interessenbereichs eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
Ebenfalls mit dem Entfernen störender Schatten bei Bildaufnahmen beschäftigen sich A. Sanin et. al. „Shadow Detection: A Survey and Comparative Evaluation of Recent Methods“ (Pattern Recognition, Vol. 45, No. 4, pp. 1684-1695, 2012) und die DE 10 2011 106 050 A1 .
Daher hat in letzter Zeit eine Nachfrage nach einer Technik zum präziseren Unterscheiden eines Schattens durch Sonnenlicht von einer tatsächlichen Linie allmählich zugenommen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spurwechselwarnsystem bereitzustellen, das einen Fahrer mit verbesserter Präzision mit Informationen darüber versorgt, ob ein Fahrzeug von einer Linie abweicht.
[Bibliografie des Stands der Technik]
[Patentliteratur]
Koreanische Patentanmeldung KR 10 2006 0 005 428 A : Spurwechselwarnvorrichtung (18. Januar 2006)
Kurzdarstellung
Die vorliegende Erfindung erfolgte in einer Bemühung, ein Spurwechselwarnsystem bereitzustellen, das fähig ist, einen Fahrer präzise mit Informationen darüber zu versorgen, ob ein Fahrzeug von einer Linie abweicht, indem eine Schattenkomponente aus einem Fahrbild, das von einer Kamera erzielt wird, verringert oder entfernt wird, und ein Verfahren zum Steuern des Spurwechselwarnsystems.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Spurwechselwarnsystem, das in ein Fahrzeug montiert ist, bereit, das Folgendes aufweist: eine Bilderzielungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Fahrbild zu erzielen; eine Interessensbereicheinstelleinheit, die konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Bereich des Fahrbilds als einen Interessensbereich einzustellen, und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, zu entfernen, wenn die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, und eine Linie in dem Interessensbereich, in dem die Schattenkomponente entfernt wurde, zu erfassen.
Die Steuervorrichtung stuft Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten sind, für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte ein, berechnet die Anzahl Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, und erzeugt ein Histogramm für die berechnete Anzahl von Pixeln für jeden Helligkeitsabschnitt.
Wenn die Anzahl der Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder kleiner aufweisen, in dem Histogramm einen vorbestimmten Anteil oder größer hat, entfernt die Steuervorrichtung eine Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, und erfasst eine Linie in dem Interessensbereich, aus dem der Schatten entfernt wurde.
Die Interessensbereicheinstelleinheit kann einen oder mehrere Interessensbereiche, die eine vorbestimmte Breite und Länge haben, einstellen.
Die Interessensbereicheinstelleinheit kann den Interessensbereich sowohl an einer linken als auch einer rechten Seite basierend auf einer Mittelachse einer Fahrtrichtung einstellen.
Die Interessensbereicheinstelleinheit kann eine Neigung des Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung einstellen.
Die Steuervorrichtung kann eine Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug berechnen und ein Warnsignal erzeugen, wenn die berechnete Entfernung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Das Spurwechselwarnsystem kann ferner eine Warnungsausgabeeinheit aufweisen, die konfiguriert ist, um das Warnsignal zu empfangen und mindestens einen visuellen Effekt und/oder einen hörbaren Effekt und/oder einen taktilen Effekt zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Spurwechselwarnsystems, das in ein Fahrzeug montiert ist, bereit, das Folgendes aufweist: Erzielen eines Fahrbilds, Einstellen eines vorbestimmten Interessensbereichs, Bestimmen, ob die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, wobei das Bestimmen, ob die Helligkeit des Interessensbereichs die vorbestimmte Bedingung erfüllt durch Einstufen von Pixeln, die in dem Interessensbereich enthalten sind, für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte, Berechnen der Anzahl Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten sind, Erzeugen eines Histogramms für die berechnete Anzahl von Pixeln für jeden Helligkeitsabschnitt, und Bestimmen, ob die Anzahl der Pixel, die die Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder kleiner haben, in dem Histogramm einen vorbestimmten Anteil oder größer hat, erfolgt,
Entfernen einer Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, wenn die Anzahl der Pixel, die eine Helligkeit mit dem vorbestimmten Wert oder kleiner aufweisen, in dem Histogramm den vorbestimmten Anteil oder größer hat, und Erfassen einer Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde.
Das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als der Interessensbereich kann das Einstellen eines oder mehrerer Interessensbereiche, die eine vorbestimmte Breite und Länge haben, aufweisen.
Das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als Interessensbereich kann das Einstellen des Interessensbereichs sowohl an einer linken als auch an einer rechten Seite basierend auf einer Mittelachse der Fahrtrichtung aufweisen.
Das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als Interessensbereich kann das Anpassen einer Neigung des Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs aufweisen.
Das Verfahren kann ferner das Berechnen einer Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug sowie das Erzeugen eines Warnsignals, wenn die berechnete Entfernung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, aufweisen.
Das Verfahren kann ferner das Empfangen des Warnsignals und das Erzeugen eines visuellen Effekts und/oder eines hörbaren Effekts und/oder eines taktilen Effekts aufweisen.
Ein Effekt gemäß der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben.
Gemäß mindestens einer der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Spurwechselwarnsystem bereitzustellen, das fähig ist, einen Fahrer präzise mit Informationen darüber zu versorgen, ob das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht, indem eine Schattenkomponente in einem Fahrbild, das von einer Kamera empfangen wird, verringert oder entfernt wird, und ein Verfahren zum Steuern des Spurwechselwarnsystems.
Gemäß mindestens einer der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, die Menge an Berechnung, die zum Erfassen einer Linie gefordert wird, zu verringern und einem Fahrer schneller eine Warnung zu vermitteln, wenn ein Fahrzeug von einer Linie abweicht, indem in dem Fahrbild eine Linie nur in einem Interessensbereich, der ein Bereich ist, der die Linie enthält, erfasst wird.
Gemäß mindestens einer der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist es möglich auszuwählen, ob eine Schattenkomponente gemäß einem Merkmal einer Straßenumgebung, in der ein Fahrzeug fährt, entfernt wird, indem ein Histogramm für Helligkeit eines Interessensbereichs erzeugt wird, und indem eine Schattenkomponente, die in einem Fahrbild enthalten ist, nur entfernt wird, wenn Informationen, die in dem erzeugten Histogramm enthalten sind, eine vorbestimmte Bedingung erfüllen.
Die Effekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben genannten Effekte beschränkt, und andere Effekte, die oben nicht erwähnt sind, versteht der Fachmann klar aus Beschreibungen der Ansprüche.
Figurenliste

Die 1A und 1B sind Blockschaltbilder, die schematisch eine Konfiguration eines Spurwechselwarnsystems gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren des Spurwechselwarnsystems gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die 3A und 3B veranschaulichen ein Beispiel, bei dem eine Linie fälschlicherweise aufgrund einer Schattenkomponente, die in einem Fahrbild enthalten ist, erkannt wird.
Die 4A und 4B veranschaulichen ein Beispiel, bei dem ein Interessensbereich in dem Fahrbild gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingestellt ist.
Die 5A und 5B veranschaulichen ein Beispiel eines Histogramms, das für den Interessensbereich gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
Die 6A und 6B veranschaulichen ein Beispiel, bei dem eine Linie durch Entfernen einer Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, erfasst wird, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines Spurwechselwarnsystems gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die 8A bis 8C sind schematische Skizzen, die einen Vergleich eines Fahrbilds, eines Helligkeitsbilds und eines beleuchtungsunabhängigen Bilds gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

Ausführliche Beschreibung
Unterschiedliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu deren Umsetzung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen, die unten dargelegt sind, beschränkt, und kann in verschiedenen anderen Formen verkörpert werden. Die beispielhaften Ausführungsformen, die hier eingeführt werden, werden bereitgestellt, um den offenbarten Inhalt gründlich und vollständig zu machen und dem Fachmann den Sinn der vorliegenden Erfindung zu vermitteln, und die vorliegende Erfindung wird nur durch den Geltungsbereich der Ansprüche definiert. Gleiche Bezugszeichen zeigen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung an.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen werden folglich gut bekannte Prozessschritte, öffentlich bekannte Strukturen und öffentlich bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben, um eine unklare Auslegung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
Begriffe, die eine Ordnungsnummer enthalten, wie zum Beispiel erster und zweiter, werden zur Beschreibung unterschiedlicher Bestandteile verwendet, die Bestandteile sind jedoch durch die Begriffe nicht eingeschränkt. Die Begriffe werden nur zur Unterscheidung eines Bestandteils von einem anderen Bestandteil verwendet.
Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe sollen die Ausführungsformen erklären und nicht die vorliegende Erfindung einschränken. Außer wenn Anderes in der vorliegenden Patentschrift besonders angegeben ist, umfasst eine Singularform auch eine Pluralform. Die Wörter „umfasst“ und/oder „umfassend“, die in der vorliegenden Patentschrift verwendet werden, sollen den Einschluss der genannten Bestandteile, Schritte und/oder Vorgänge andeuten, nicht jedoch den Ausschluss irgendwelcher anderer Bestandteile, Schritte und/oder Vorgänge. Der Begriff „und/oder“ enthält jedes der erwähnten Elemente oder alle Kombinationen, die eines oder mehrere Elemente enthalten.
Beispielhafte Ausführungsformen, die in der vorliegenden Patentschrift beschrieben sind, werden unter Bezugnahme auf eine perspektivische Ansicht, eine Querschnittansicht, eine Seitenansicht und/oder eine schematische Ansicht, die ideale beispielhafte Skizzen der vorliegenden Erfindung sind, beschrieben. Eine Form der beispielhaften Skizze kann folglich durch eine Herstellungstechnologie und/oder einen zulässigen Fehler geändert werden. Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind daher nicht auf die veranschaulichte spezifische Form beschränkt, sondern enthalten eine Änderung in einer Form, die gemäß einem Herstellungsprozess hervorgerufen wird. Ferner ist in jeder in der vorliegenden Erfindung veranschaulichten Skizze jedes Bestandteil leicht erweitert oder verringert veranschaulicht, um die Bequemlichkeit der Beschreibung zu berücksichtigen.
Unten wird ein Spurwechselwarnsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die 1A und 1B sind Blockschaltbilder, die schematisch eine Konfiguration eines Spurwechselwarnsystems 1 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Zuerst weist gemäß 1A das Spurwechselwarnsystem 1 der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bilderzielungseinheit 10, eine Interessensbereicheinstelleinheit 20 und eine Steuervorrichtung 30 auf. Ferner kann das Spurwechselwarnsystem 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Warnungsausgabeeinheit 40 aufweisen.
Die Bilderzielungseinheit 10 kann eine oder mehrere Kameras aufweisen. Die Bilderzielungseinheit 10 kann ein Fahrbild aus einer vorbestimmten Entfernung von einer Frontseite, Heckseite oder Seite eines Fahrzeugs über eine Kamera erzielen.
Unter Bezugnahme auf 1A, kann die Anzahl der einen oder mehreren Kameras 11, 12, 13 und 14, die in der Bilderzielungseinheit 10 enthalten ist, vier betragen, um Bilder von einer Frontseite, einer Heckseite, einer linken Seite oder einer rechten Seite eines Fahrzeugs V zu erzielen, aber weniger oder mehr Kameras können gemäß einem Blickwinkel, einer Montageposition oder dergleichen der Kamera vorhanden sein.
Die Kameras 11, 12, 13 und 14 sind in dem Fahrzeug V installiert und fotografieren einen physischen Raum, der innerhalb einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug V existiert und erzeugen ein Bildsignal. Hier können die Kameras 11, 12, 13 und 14 Superweitwinkelkameras sein, die einen Blickwinkel von 180 Grad oder mehr haben.
Die erste Kamera 11 kann an einer Frontseite des Fahrzeugs V installiert sein, um ein Frontbild zu fotografieren. Die erste Kamera 11 kann auf einen Teil eines vorderen Stoßfängers oder einer vorderen Scheibe oder dergleichen installiert sein. Die zweite Kamera 12 kann an einer Heckseite des Fahrzeugs V installiert sein, um ein Heckbild zu fotografieren. Die zweite Kamera 12 kann an einem Teil eines hinteren Stoßfängers oder an einer oberen oder unteren Seite eines Nummernschildes installiert sein. Die dritte Kamera 13 kann an einer linken Seite des Fahrzeugs V installiert sein, um ein Umgebungsbild der linken Seite zu fotografieren. Die dritte Kamera 13 kann an einem Teil eines linken Seitenspiegels oder an einem Teil eines vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs V installiert sein. Die vierte Kamera 14 kann an einer rechten Seite des Fahrzeugs V installiert sein, um ein Umgebungsbild der rechten Seite zu fotografieren. Die vierte Kamera 14 kann an einem Teil eines rechten Seitenspiegels oder an einem Teil eines vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs V installiert sein.
In diesem Fall kann die Bilderzielungseinheit 10 ferner ein Bildkombinationsmodul 15 zum Kombinieren von Bildsignalen jeweiliger Kanäle, die von der Mehrzahl von Kameras 11, 12, 13 und 14 erzeugt werden, aufweisen. Wenn die Bildsignale der jeweiligen Kanäle durch das Bildkombinationsmodul 15 kombiniert werden, kann ein Rundumsichtbild erzeugt werden.
Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 stellt einen vorbestimmten Bereich des Fahrbilds als einen Interessensbereich ein. Der Interessensbereich ist ein Bereich, der als ein Ziel gegeben ist, in dem eine Linie erfasst wird, und die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann einen oder mehrere Interessensbereiche für das Fahrbild einstellen. Jeder Interessensbereich kann eine vorbestimmte Breite und Länge haben.
Wenn eine Mehrzahl von Interessensbereichen eingestellt ist, kann die Interessensbereicheinstelleinheit 20 eine Breite und Länge für jeden Interessensbereich unterschiedlich einstellen. Die Breite und die Länge des Interessensbereichs können basierend auf einer Eingabe eines Benutzers vorbestimmt sein.
Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann den Interessensbereich sowohl an einer linken als auch einer rechten Seite basierend auf einer Mittenachse einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs V einstellen. Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 stellt daher zwei Interessensbereiche als Bereiche zum Erfassen einer linken Linie und einer rechten Linie in Bezug auf eine Straße, auf der das Fahrzeug V fährt, ein.
Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann eine Neigung eines Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs V einstellen. Wenn das Fahrzeug V zum Beispiel zu einer linken Seite abbiegt, kann die Interessensbereicheinstelleinheit 20 den Interessensbereich als zu der linken Seite geneigt einstellen.
Die Steuervorrichtung 30 bestimmt, ob die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 30 Pixel, die in dem Interessensbereich für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte enthalten sind, einstufen, die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, berechnen und ein Histogramm für die berechnete Anzahl der Pixel für jeden Helligkeitsabschnitt erzeugen. Wenn die Steuervorrichtung 30 zum Beispiel 8 Bits zum Anzeigen der Luminanz jedes Pixels, das in dem Interessensbereich enthalten ist, verwendet, kann die Anzahl der Pixel, die in dem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, auf ein Maximum von 256 (=2⁸) eingestellt werden.
Die Steuervorrichtung 30 kann die Luminanz jedes der Mehrzahl von in dem Interessensbereich enthaltenen Pixeln, berechnen, einen Helligkeitsabschnitt, der die berechnete Luminanz enthält, einstellen und die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsbereich enthalten ist, berechnen. Die Steuervorrichtung 30 kann folglich ein Histogramm erzeugen, das den Helligkeitsabschnitt als eine Grundlinie hat, und die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten sind, als eine Höhe.
Die Steuervorrichtung 30 kann das erzeugte Histogramm analysieren und bestimmen, ob das Histogramm die vorbestimmte Bedingung (das heißt ein Verhältnis der Anzahl Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder kleiner hat, zu der Gesamtanzahl Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten ist, ist gleich oder größer als ein vorbestimmtes Verhältnis) erfüllt.
Als ein Resultat der Bestimmung, wenn bestimmt wird, dass das Verhältnis der Anzahl der Pixel, die eine Helligkeit mit dem vorbestimmten Wert oder kleiner aufweisen, zu der Gesamtanzahl Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten sind, gleich oder größer ist als das vorbestimmte Verhältnis, entfernt die Steuervorrichtung 30 eine Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist und erfasst eine Linie in dem Interessensbereich, aus der die Schattenkomponente entfernt wurde. Der Fall, in dem die Helligkeit des Interessensbereichs daher die vorbestimmte Bedingung erfüllt, bedeutet den Fall, bei dem Komponenten mit niedriger Luminanz (das heißt die Schattenkomponente) in dem Interessensbereich enthalten sind so viele sind, dass die Linie nicht präzis erkannt werden kann, so dass die Schattenkomponenten entfernt werden, bevor die Linie in dem Interessensbereich erfasst wird.
In diesem Fall erkennt der Fachmann leicht, dass die Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, durch Verwenden eines öffentlich bekannten Schattenentfernungsalgorithmus und dergleichen entfernt werden kann. Ferner kann die Steuervorrichtung 30 eine Linie erfassen, die in dem Interessensbereich existiert, indem ein Kantenerfassungsverfahren auf den Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, angewandt wird. In diesem Fall kann mindestens eines der bereits öffentlich bekannten unterschiedlichen Verfahren, wie zum Beispiel ein Sobel-Kantenverfahren oder ein „Canny Edge Method“-Verfahren als das Kantenerfassungsverfahren verwendet werden, so dass eine ausführliche Beschreibung dafür weggelassen wird.
Die Steuervorrichtung 30 kann eine Entfernung zwischen der Linie, die aus dem Interessensbereich erfasst wurde, und dem Fahrzeug berechnen und ein Warnsignal erzeugen, wenn die berechnete Entfernung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (das heißt, wenn das Fahrzeug von der Straße abweicht). Die Warnungsausgabeeinheit 40 kann das Warnsignal, das von der Steuervorrichtung 30 erzeugt wird, empfangen, und einen visuellen Effekt und/oder einen hörbaren Effekt und/oder einen taktilen Effekt erzeugen.
Insbesondere kann die Warnungsausgabeeinheit 40 ein Displaymodul 41 und/oder ein Tonmodul 42 und/oder ein haptisches Modul 43 aufweisen. Wenn die Warnungsausgabeeinheit 40 ein Warnsignal empfängt, kann die Warnungsausgabeeinheit 40 eine Meldung oder ein Bild anzeigen, das eine Spurwechselsituation durch das Displaymodul 41 meldet, oder einen Ton oder einen Piepton durch das Tonmodul 42 ausgeben, der eine Spurwechselsituation meldet. Anderenfalls kann die Warnungsausgabeeinheit 40 eine Schwingung, die ein vorbestimmtes Muster hat, für einen Fahrersitz erzeugen oder einen Sicherheitsgurt durch das haptische Modul 43 straffen.
Unten wird zur Bequemlichkeit der Beschreibung davon ausgegangen, dass die Bilderzielungseinheit 10 nur die erste Kamera 11 aufweist, die an der Frontseite des Fahrzeugs V installiert ist, und ein Fahrbild von der Frontseite erzielt.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren des Spurwechselwarnsystems 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 2, erzielt zuerst das Spurwechselwarnsystem 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Fahrbild (S210). Die Bilderzielungseinheit 10 kann zum Beispiel ein Bild von einer Frontseite in eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch die Kamera 11, die an einem Teil der Frontseite des Fahrzeugs V installiert ist, erzielen.
Danach wird ein vorbestimmter Bereich des Fahrbilds als ein Interessensbereich eingestellt (S220). Der Interessensbereich ist ein Bereich, der als ein Ziel gegeben ist, in dem eine Linie erfasst wird, und die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann einen oder mehrere Interessensbereiche für das Fahrbild einstellen.
In diesem Fall kann ein Interessensbereich, der eine vorbestimmte Breite und Länge hat, sowohl an einer linken Seite als auch an einer rechten Seite basierend auf einer Mittenachse der Fahrtrichtung des Fahrzeugs V eingestellt werden.
Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann eine Neigung des Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs V einstellen.
Dann wird bestimmt, ob die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt (S230). Hier kann die vorbestimmte Bedingung einen Zustand bedeuten, in dem ein Verhältnis der Anzahl der Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder kleiner haben, zu der Anzahl der gesamten Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten ist, gleich oder größer ist als ein vorbestimmtes Verhältnis.
Der Vorgang S230 kann den Vorgang S232 des Erzeugens eines Histogramms aufweisen, und einen Vorgang S234 des Analysierens des Histogramms und des Bestimmens, ob die Helligkeit des Interessensbereichs die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 30 die Pixel, die in dem Interessensbereich für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte enthalten sind, einstufen, die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, berechnen und ein Histogramm für die berechnete Anzahl von Pixeln für jeden Helligkeitsabschnitt in Vorgang S232 erzeugen. Danach kann die Steuervorrichtung 30 in Schritt S232 bestimmen, ob das Verhältnis der Anzahl der Pixel, die eine Helligkeit mit dem vorbestimmten Wert oder kleiner haben, zu der Anzahl Pixel, die in dem Interessensbereich in dem Histogramm enthalten ist, gleich oder größer ist als das vorbestimmte Verhältnis.
Dann wird als ein Resultat der Bestimmung des Vorgangs S230, wenn bestimmt wird, dass die Helligkeit des Interessensbereichs die vorbestimmte Bedingung erfüllt, eine Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, entfernt (S240). Die Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, kann durch Verwenden eines öffentlich bekannten Schattenentfernungsalgorithmus und dergleichen entfernt werden, so dass eine ausführliche Beschreibung dafür weggelassen wird.
Dann wird eine Linie aus dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, erfasst (S250). Öffentlich bereits bekannte unterschiedliche Verfahren, wie zum Beispiel ein Sobel-Kantenverfahren oder ein „Canny Edge Method“-Verfahren können als das Kantenerfassungsverfahren, das auf das Erfassen der Linie aus dem Bild angewandt wird, verwendet werden.
Indes, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann das Steuerverfahren des Spurwechselwarnsystems 1 ferner, wenn die Linie bei Vorgang S250 erfasst wird, das Berechnen einer Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug und das Bestimmen, ob die berechnete Entfernung kleiner ist als der vorbestimmte Wert (S260), das Erzeugen eines Warnsignals, wenn bestimmt wird, dass die Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug kleiner ist als der vorbestimmte Wert (S270) und das Erzeugen eines visuellen Effekts und/oder hörbaren Effekts und/oder taktilen Effekts basierend auf dem Warnsignal (S280) aufweisen.
3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem eine Linie fälschlicherweise aufgrund einer Schattenkomponente, die in einem Fahrbild enthalten ist, erkannt wird.
Zuerst veranschaulicht 3A ein Beispiel eines Fahrbilds, das von der Bilderzielungseinheit 10 erzielt wird, und man sieht, dass das Fahrbild eine Leitplanke G, Linien L1 und L2 und andere Fahrzeuge O1, O2 und O3 enthält. In diesem Fall enthält das Fahrbild Schatten S1 und S2, die gemäß dem Verbergen von Sonnenlicht durch die Leitplanke G und ein anderes Fahrzeug O3 gezeigt sind.
3B ist ein Beispiel, bei dem das Spurwechselwarnsystem 1 gemäß dem Stand der Technik fälschlicherweise den Schatten S1, der in dem Fahrbild enthalten ist, als die Linie erkennt, wenn die Schatten S1 und S2, die in 3A enthalten sind, nicht entfernt werden.
Unter Bezugnahme auf 3B, liegt der Schatten S2 eines anderen Fahrzeugs O3 in einem relativ kleinen Bereich außerhalb der rechten Linie L2 vor, ohne das Erfassen der Linie zu beeinflussen, aber der Schatten S1 aufgrund der Leitplanke G ist gegenwärtig und überlappt die linke Linie L1, so dass das Spurwechselwarnsystem 1 gemäß dem Stand der Technik fälschlicherweise eine Konturlinie des Schattens S1 und nicht die tatsächliche linke Linie L1 als eine Konturlinie der Linie bestimmen kann, und daher eine virtuelle Linie K1 an einer Position, die der Konturlinie des Schattens S1 entspricht, anzeigt. In diesem Fall kann eine virtuelle Linie K2 sogar auf einer Position angezeigt werden, die der rechten Linie L2 entspricht, deren ordnungsgemäßes Erkennen durch den Schatten nicht beeinflusst wird.
In diesem Fall liegt die virtuelle Linie K dem Fahrzeug näher als die tatsächliche Linie L1, so dass das Spurwechselwarnsystem 1 eine Warnung sogar in einer Fahrsituation erzeugt, in der das Fahrzeug nicht wirklich von der Linie abweicht, und die erzeugte Warnung kann ein Störfaktor für das sichere Fahren eines Fahrers sein.
Oben wurde beschrieben, dass der Schatten aufgrund der Leitplanke das Erkennen der Linie stört, aber das Erkennen der Linie kann sogar durch einen Schatten gestört werden, der durch andere Objekte erzeugt wird, wie zum Beispiel andere Fahrzeuge und selbstverständlich eine Schallschutzwand.
Indes, im Gegensatz zu dem Fall, in dem der Schatten das präzise Erfassen der Linie wie in 3B veranschaulicht stört, können sich die Zuverlässigkeit und eine Lebensdauer des Spurwechselwarnsystems 1 aufgrund unnötiger Berechnungen verschlechtern, wenn ein Bereich, in dem ein Schatten erzeugt wird, in dem Fahrbild sehr klein ist, oder wenn der Schatten sogar in einem Fall entfernt wird, in dem der Schatten um mehr als ein vorbestimmtes Niveau schwach ist.
Die erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schlägt folglich das Spurwechselwarnsystem 1 vor, das fähig ist, die Zuverlässigkeit zu verbessern und eine Lebensdauer des Spurwechselwarnsystems 1 zu erhöhen, indem Linienerfassung nur auf einem Interessensbereich, nicht auf dem gesamten Fahrbild ausgeführt wird, und indem ein Schatten nur entfernt wird, wenn die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
4 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem ein Interessensbereich in dem Fahrbild gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingestellt ist.
Der oben beschriebene Interessensbereich kann ein rechteckiger Bereich sein, der eine vorbestimmte Breite W und Höhe H aufweist, ohne darauf beschränkt zu sein, und kann Bereiche mit unterschiedlichen Formen, wie zum Beispiel eine Ellipse, ein Diamant und ein Trapez sein.
Unter Bezugnahme auf 4A, sieht man einen linken Interessensbereich R1 und einen rechten Interessensbereich R2, die basierend auf der Fahrtrichtung des Fahrzeugs geteilt sind. Die Interessensbereicheinstelleinheit 20 kann derart voreingestellt sein, dass zwei Interessensbereiche R1 und R2 in dem Fahrbild basierend auf der Fahrtrichtung wie in 4A veranschaulicht, eingestellt sind. In diesem Fall, um Perspektive zu verleihen, kann die Interessensbereicheinstelleinheit 20 zwei Interessensbereiche R1 und R2 in dem Fahrbild neigen, so dass zwei Interessensbereiche R1 und R2 jeweils vorbestimmte Neigungen θ1 und θ2 haben.
Wenn die Interessensbereicheinstelleinheit 20 das Einstellen der Interessensbereiche R1 und R2 abschließt, führt die Steuervorrichtung 30 keine Datenverarbeitung zum Erfassen einer Linie für einen anderen Bereich als die Interessensbereiche R1 und R2, die in 4B veranschaulicht sind, aus, wodurch die Berechnungsmenge verringert wird.
Indes, obwohl das in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist, kann die Interessensbereicheinstelleinheit 20 die Neigungen θ1 und θ2 der Interessensbereiche als Reaktion auf die Fahrtrichtung (insbesondere ein Abschnitt mit scharfer Kurve einer Straße) des Fahrzeugs anpassen.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines Histogramms, das für zwei Interessensbereiche, die in 4 veranschaulicht sind, erzeugt wird. Zur bequemeren Beschreibung wird unten davon ausgegangen, dass die Anzahl Pixel, die in dem linken Interessensbereich R1 und dem rechten Interessensbereich R2 enthalten sind, 100 beträgt, und Luminanz kann durch 0 bis 255 Stufen ausgedrückt werden, indem 8 Bits pro Pixel verwendet werden, und ein Helligkeitsabschnitt wird als eine Summe von acht Abschnitten voreingestellt, die einen ersten Abschnitt (Luminanz von 0 bis 31 Stufen), einen zweiten Abschnitt (Luminanz von 32 bis 63 Stufen), einen dritten Abschnitt (Luminanz von 64 bis 95 Stufen), einen vierten Abschnitt (Luminanz von 96 bis 127 Stufen), einen fünften Abschnitt (Luminanz von 128 bis 159 Stufen), einen sechsten Abschnitt (Luminanz von 160 bis 191 Stufen) einen siebten Abschnitt (Luminanz von 192 bis 223 Stufen) und einen achten Abschnitt (Luminanz von 224 bis 255 Stufen) enthält, und die Luminanz wird von dem ersten Abschnitt zu dem achten Abschnitt gesteigert.
Zuerst veranschaulicht 5A ein Histogramm, das für den rechten Interessensbereich R2, der in 4 veranschaulicht ist, erzeugt wird. Unter Bezugnahme auf 4 gemeinsam, liegt kein Objekt vor, wie zum Beispiel eine Leitplanke, die Sonnenlicht oder eine Beleuchtung um den rechten Interessensbereich R2 verbirgt, so dass in dem rechten Interessensbereich R2 kein Schatten vorliegt. Wie in 5A veranschaulicht, verglichen mit einem Histogramm für die Luminanz des linken Interessensbereichs R1, der unten beschrieben wird, ist in dem Histogramm für die Luminanz des rechten Interessensbereichs R2 die Anzahl Pixel, die in den Abschnitten mit niedriger Helligkeit (vierter oder niedrigere Abschnitte) enthalten ist, relativ gering, und die Anzahl Pixel, die in den Abschnitten mit hoher Helligkeit (fünfter oder höhere Abschnitte) enthalten ist, ist relativ groß.
5B veranschaulicht ein Beispiel eines Histogramms, das für zwei Interessensbereiche, die in 4 veranschaulicht sind, erzeugt wird. Unter Bezugnahme auf 4 gemeinsam, liegt die Leitplanke G um einen linken Interessensbereich R1 vor, und Sonnenlicht wird von der Leitplanke G verborgen, so dass man sieht, dass der Schatten S innerhalb des linken Interessensbereichs R1 vorhanden ist. Wie in 5B veranschaulicht, verglichen mit dem Histogramm für die Luminanz des rechten Interessensbereichs R2, der in 5A veranschaulicht ist, ist folglich in dem Histogramm für die Luminanz des linken Interessensbereichs R1 die Anzahl Pixel, die in den Abschnitten mit niedriger Helligkeit (vierter oder niedrigere Abschnitte) enthalten ist, relativ groß, und die Anzahl Pixel, die in den Abschnitten mit hoher Helligkeit (fünfter oder höhere Abschnitte) enthalten ist, ist relativ klein.
Wenn zum Beispiel eingestellt ist, dass eine Schattenkomponente nur entfernt wird, wenn die Anzahl Pixel, die Luminanz gleich oder kleiner als der dritte Abschnitt (Luminanz von 64 bis 95 Stufen) haben, gleich oder größer ist als 2/5 der Gesamtanzahl Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten ist, beträgt die Anzahl Pixel, die Luminanz gleich oder kleiner als die des dritten Abschnitts (Luminanz von 64 bis 95 Stufen) in dem rechten Interessensbereich R2, der das Histogramm hat, das in 5A veranschaulicht ist, hat, insgesamt 10, was kleiner ist als 2/5 der Gesamtanzahl Pixel, so dass die Steuervorrichtung 30 die Schattenkomponente, die in dem rechten Interessensbereich R2 enthalten ist, nicht entfernt.
Im Gegensatz dazu beträgt die Anzahl Pixel, die Luminanz gleich oder kleiner hat als der dritte Abschnitt (Luminanz von 64 bis 95 Stufen) in dem linken Interessensbereich R1, der das in 5B veranschaulichte Histogramm hat, insgesamt 60, was gleich oder größer ist als 2/5 der Gesamtanzahl Pixel, so dass die Steuervorrichtung 30 die Schattenkomponente, die in dem linken Interessensbereich R1 enthalten ist, entfernt.
Sogar wenn die Anzahl von Interessensbereichen, die in einem Fahrbild eingestellt ist, zwei oder mehr beträgt, bestimmt die Steuervorrichtung 30 daher selektiv, ob ein Schatten für jeden Interessensbereich zu entfernen ist, so dass es möglich ist, die Menge unnötiger Berechnung zu verringern, die aufgrund des gleichförmigen Entfernens des Schattens für alle einer Mehrzahl von Interessensbereichen aufgewandt wird.
6 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem eine Linie durch Entfernen einer Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, erfasst wird, gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere veranschaulicht 6 ein Beispiel, bei dem eine Linie, die in dem linken Interessensbereich R1 existiert, basierend auf einem Ergebnis der Analyse des Histogramms gemäß 5 erfasst wird.
Zuerst erzielt die Steuervorrichtung 30 den linken Interessensbereich R1, aus dem eine Schattenkomponente entfernt wird, die in 6B veranschaulicht ist, indem das Schattenentfernungsverfahren 30 auf dem linken Interessensbereich R1, wie in 6A veranschaulicht, angewandt wird. Die Steuervorrichtung kann eine Linie L3 durch Extrahieren einer Konturlinie, die in dem linken Interessensbereich R1, aus dem die Schattenkomponente entfernt wird, existiert, erfassen.
Wenn eine tatsächliche Linie ordnungsgemäß erfasst wird, kann die Steuervorrichtung 30 die virtuelle Linie K3 anzeigen, indem die erfasste Linie L3, die die tatsächliche Linie L3 überlappt, wie in 6C veranschaulicht hervorgehoben wird.
Indes kann eine tatsächliche Linie L4, die in dem rechten Interessensbereich R2 existiert, auf dem das Entfernen des Schattens nicht ausgeführt wird, durch dasselbe Verfahren wie oben für den linken Interessensbereich R1 angewandt erfasst werden, und eine virtuelle Linie K4, die die erfasste rechte Linie L4 hervorhebt, kann angezeigt werden, während die tatsächliche Linie L4, wie in 6C veranschaulicht, überlappt wird.
7 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Konfiguration eines Spurwechselwarnsystems gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Wie in 7 veranschaulicht, kann ein Spurwechselwarnsystem 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Bildeingabemodul 110, ein Bildverarbeitungsmodul 120, ein Linienerkennungsmodul 130 und ein Abweichungswarnmodul 140 aufweisen.
Das Bildeingabemodul 110 erzielt ein Bild, das eine spezifische Auflösung und ein Farbraumformat hat, von einer Kamera, die in einem Fahrzeug enthalten ist, in Echtzeit, und das Bildeingabemodul 110 kann ein Front- oder Heckfarbbild des Fahrzeugs erzielen.
Das Farbbild, das von dem Bildeingabemodul 110 eingegeben wird, kann als RGB-Bilder, die zu verarbeiten sind, eingegeben werden, oder kann zum Gebrauch in YCbCr-Kanäle geteilt werden. Bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Originalfarbbild, das von dem Bildeingabemodul 110 eingegeben wird, in Bilder mit drei RGB-Kanälen geteilt werden, und dann kann ein Beleuchtungsinvariantbild-Bildungsmodul 122 ein Farbsättigungsbild für ein Bild jedes Kanals erzeugen.
Das Bildverarbeitungsmodul 120 wird zum Vorverarbeiten eines Bilds und zum Erzeugen eines Beleuchtungsinvariantbilds bereitgestellt, um eine Linie aus dem Farbbild, das von dem Bildeingabemodul 110 eingegeben wird, zu erkennen, und kann ein Bildvorverarbeitungsmodul 121 zum Korrigieren der Auflösung, Korrigieren eines Farbraums, Entfernen eines Rauschens und Korrigieren eines Bilds des eingegebenen Bilds, und das Beleuchtungsinvariantbild-Bildungsmodul 122 zum Erzeugen eines Beleuchtungsinvariantbilds aus dem vorverarbeiteten Bild aufweisen.
Das Bildvorverarbeitungsmodul 121 kann ein Rauschen entfernen und das Bild korrigieren, indem ein Filtervorgang auf dem Fahrbild, das durch das Bildeingabemodul 110 eingegeben wird, oder auf dem Bild der drei RGB-Kanäle ausgeführt wird. Im Allgemeinen kann ein Rauschen, wie zum Beispiel eine Hochfrequenzbildinformation, durch den Filtervorgang entfernt werden, indem der Filtervorgang ausgeführt wird, wie zum Beispiel eine Niederfrequenzpassfiltern auf dem eingegebenen Bild, um das Rauschen zu entfernen und das Bild zu korrigieren.
Das Beleuchtungsinvariantbild-Bildungsmodul 122 kann ein Farbsättigungsbild für jeden Farbkanal in den Bildern der drei RGB-Kanäle des vorverarbeiteten Originalfarbbilds erzeugen. Das Farbsättigungsbild kann für jeden der RGB-Farbkanäle erzeugt werden, und die Farbsättigungsbilder c1, c2 und c3 für den jeweiligen RGB können anhand der unten stehenden Gleichung 1 erzeugt werden. $\begin{matrix} c 1 = \frac{R}{\sqrt[3]{R G B}} & c 2 = \frac{G}{\sqrt[3]{R G B}} & c 3 = \frac{B}{\sqrt[3]{R G B}} \end{matrix}$
Wenn die Farbsättigungsbilder c1, c2 und c3 für die jeweiligen Farbkanäle erzeugt werden, kann Logging auf dem Farbsättigungsbild jedes Farbkanals ausgeführt werden. Der Grund des Ausführens des Loggings ist, dass ein Pixelwert jedes Farbsättigungsbilds größer sein kann als eine Bittiefe.
Das Beleuchtungsinvariantbild-Bildungsmodul 122 kann gewichtete Werte X1 und X2 durch Verwenden jedes Farbsättigungsbilds, auf dem Logging ausgeführt wird, berechnen. Die gewichteten Werte X1 und X2 können anhand der unten stehenden Gleichung 2 berechnet werden. $\begin{array}{l} X 1 = \frac{1}{\sqrt{2}} [l o g (c 1) - l o g (c 2)] \\ X 2 = \frac{1}{\sqrt{6}} [l o g (c 1) + l o g (c 2) - 2 l o g (c 3)] \end{array}$
Ein Beleuchtungsinvariantbild kann anhand der unten stehenden Glei chung 3 durch Verwenden der berechneten gewichteten Werte X1 und X2 erzeugt werden. $I = X 1 cos θ + X 2 sin θ$
Hier kann θ eine festgelegte Konstante sein. Das durch das oben erwähnte Beleuchtungsinvariantbild -Bildungsmodul 122 erzeugte Beleuchtungsinvariantbild I kann ein Originaleingabebild sein, das das RGB-Format hat, oder ein Bild, in dem ein Schattenbereich im Vergleich zu einem Helligkeitsbild Y, das das YCbCr-Format umgewandelt aus dem Originaleingabebild hat, verringert ist.
Das Linienerkennungsmodul 130 wird zum Erkennen einer Linie aus dem Beleuchtungsinvariantbild, das von dem Bildverarbeitungsmodul 120 erzeugt wird, bereitgestellt, und kann ein Kandidatenlinienerfassungsmodul 131 zum Erfassen von Kandidatenlinien in dem Beleuchtungsinvariantbild durch ein Linienerfassungsfilter und ein Linienauswahlmodul 132 zum Auswählen einer Linie aus den Kandidatenlinien aufweisen.
Das Linienerkennungsmodul 130 der zweiten beispielhaften Ausführungsform kann eine Linienkomponente in nur einem Beleuchtungsinvariantbild I, das von dem Beleuchtungsinvariantbild-Bildungsmodul 122 wie oben beschrieben erzeugt wird, filtern, im Gegensatz zum Filtern einer Linienkomponente für jedes der Bilder der drei Kanäle (das heißt RGB oder YCbCr) gemäß dem Stand der Technik, so dass es möglich ist, eine Verringerung einer Zeit und der Berechnungsmenge, die zum Filtern verbraucht wird, um ein Maximum von 1/3 derjenigen des Stands der Technik zu erwarten.
Das Kandidatenlinienerfassungsmodul 131 kann eine Kandidatenlinie, die als eine Linie aus dem Beleuchtungsinvariantbild I erkannt wird, erfassen, und die Kandidatenlinie kann anhand unterschiedlicher Verfahren erfasst werden.
Die Kandidatenlinie kann zum Beispiel durch Anwenden eines Kantenfilters oder eines Linienverstärkungsfilters auf dem Beleuchtungsinvariantbild erfasst werden, und das Kantenfilter kann nach einem Teil suchen, der in dem Bild einen Rand bildet, indem ein Unterschied der Helligkeit in jedem Pixel in einer X-Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung in Bildkoordinaten verwendet wird, und die Kandidatenlinie erfassen. Das Linienverstärkungsfilter kann eine helle Linie ausdrücken, so dass sie im Vergleich zu Umgebungslicht und Schatten auffälliger ist, indem ein Durchschnittswert von Licht und Schatten verwendet wird, um die Kandidatenlinie zu erfassen.
Das Abweichungswarnungsmodul 140 kann eine Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug berechnen, bestimmen, ob das Fahrzeug von der Linie abweicht, und über das Abweichen des Fahrzeugs warnen.
Die 8A bis 8C veranschaulichen einen Vergleich eines Farbbilds, eines Helligkeitsbilds und eines Beleuchtungsinvariantbilds gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die gepunkteten Linienbereiche von Bildern, die in den 8A bis 8C veranschaulicht sind, sieht man, dass ein Schattenbereich eines Beleuchtungsinvariantbilds (siehe 8C), das von dem Spurwechselwarnsystem 100 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, im Vergleich zu einem Farbeingabebild (siehe 8A), das von dem Bildeingabemodul 110 eingegeben wird, und einem Helligkeitsbild (siehe 8B), das aus Helligkeitskomponenten gebildet ist, die aus dem Farbeingabebild extrahiert werden, verringert ist. Das Spurwechselwarnsystem 100 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist folglich in der Lage, einen Fahrspurbereich klarer zu erkennen.
Das Spurwechselwarnsystem der vorliegenden Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, der Fachmann versteht jedoch, dass die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen umgesetzt werden kann, ohne den technischen Sinn und sein wesentliches Merkmal zu ändern. Man muss daher verstehen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen in jedem Sinn veranschaulichend und nicht einschränkend sein sollen. Der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche, die unten beschrieben sind, und nicht durch die ausführliche Beschreibung dargestellt, und muss dahingehend ausgelegt werden, dass die Bedeutung und der Geltungsbereich der Ansprüche und alle Änderungen oder geänderten Formen, die von dem äquivalenten Konzept abgeleitet werden, in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Spurwechselwarnsystem, das in einem Fahrzeug installiert ist, umfassend: eine Bilderzielungseinheit (10), die konfiguriert ist, um ein Fahrbild zu erzielen, eine Interessensbereicheinstelleinheit (20), die konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Bereich des Fahrbilds als einen Interessensbereich einzustellen, und eine Steuervorrichtung (30), die konfiguriert ist, um eine in dem Interessensbereich enthaltene Schattenkomponente zu entfernen, wenn eine Helligkeit des Interessensbereichs eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und um eine Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, zu erfassen, wobei die Steuervorrichtung (30) Pixel, die in dem Interessensbereich enthalten sind, für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte einstuft, die Anzahl der Pixel, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, berechnet, und ein Histogramm für jeden Helligkeitsabschnitt für die berechnete Anzahl Pixel erzeugt, wobei, wenn die Anzahl an Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder einen kleineren Wert aufweisen, in dem Histogramm einen vorbestimmten oder größeren Anteil hat, die Steuervorrichtung (30) eine in dem Interessensbereich enthaltene Schattenkomponente entfernt, und eine Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde, erfasst.
Spurwechselwarnsystem nach Anspruch 1, wobei die Interessensbereicheinstelleinheit (20) einen oder mehrere Interessensbereiche, die eine vorbestimmte Breite und Länge haben, einstellt.
Spurwechselwarnsystem nach Anspruch 2, wobei die Interessensbereicheinstelleinheit (20) den Interessensbereich sowohl an einer linken als auch einer rechten Seite basierend auf einer Mittelachse einer Fahrtrichtung einstellt.
Spurwechselwarnsystem nach Anspruch 1, wobei die Interessensbereicheinstelleinheit (20) eine Neigung des Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung anpasst.
Spurwechselwarnsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (30) eine Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug berechnet und ein Warnsignal erzeugt, wenn die berechnete Entfernung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Spurwechselwarnsystem nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine Warnungsausgabeeinheit (40), die konfiguriert ist, um das Warnsignal zu empfangen und mindestens einen visuellen Effekt und/oder einen hörbaren Effekt und/oder einen taktilen Effekt zu erzeugen.
Verfahren zum Steuern eines Spurwechselwarnsystems, das in einem Fahrzeug installiert ist, umfassend: Erzielen eines Fahrbilds, Einstellen eines vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als einen Interessensbereich, Bestimmen, ob die Helligkeit des Interessensbereichs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, durch Einstufen von in dem Interessensbereich enthaltenen Pixel für jeden einer Mehrzahl vorbestimmter Helligkeitsabschnitte, Berechnen der Anzahl an Pixeln, die in jedem Helligkeitsabschnitt enthalten ist, Erzeugen eines Histogramms für die berechnete Anzahl von Pixeln für jeden Helligkeitsabschnitt, und Bestimmen, ob die Anzahl an Pixel, die eine Helligkeit mit einem vorbestimmten Wert oder kleiner aufweisen, in dem Histogramm einen vorbestimmten Anteil oder größer hat, Entfernen einer Schattenkomponente, die in dem Interessensbereich enthalten ist, wenn die Anzahl Pixel, die eine Helligkeit mit dem vorbestimmten Wert oder kleiner aufweisen, in dem Histogramm den vorbestimmten Anteil oder größer hat, Erfassen einer Linie in dem Interessensbereich, aus dem die Schattenkomponente entfernt wurde.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als Interessensbereich das Einstellen eines oder mehrerer Interessensbereiche, die eine vorbestimmte Breite und Länge haben, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als Interessensbereich das Einstellen des Interessensbereichs sowohl an einer linken als auch an einer rechten Seite basierend auf einer Mittelachse einer Fahrtrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Einstellen des vorbestimmten Bereichs des Fahrbilds als Interessensbereich das Anpassen einer Neigung des Interessensbereichs basierend auf einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Berechnen einer Entfernung zwischen der erfassten Linie und dem Fahrzeug und Erzeugen eines Warnsignals, wenn die berechnete Entfernung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Empfangen des Warnsignals und Erzeugen wenigstens eines visuellen Effekts und/oder eines hörbaren Effekts und/oder eines taktilen Effekts.