DE102015226011A1 - Detection device for detecting at least one reflective element in a detection area, vehicle and method for detecting a detection area by means of a detection device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Detektionsvorrichtung (106) zum Detektieren zumindest eines reflektierenden Elements (102) in einem Detektionsbereich (104). Die Detektionsvorrichtung (106) umfasst zumindest eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des Detektionsbereiches (104) mit Licht eines ersten Frequenzbereichs und zumindest einen Bildaufnahmesensor zum Aufnehmen eines Bildes des Detektionsbereiches (104). Der Bildaufnahmesensor weist zumindest ein für das Licht des ersten Frequenzbereichs sensitives erstes Pixel und ein für Licht eines von dem ersten Frequenzbereich abweichenden zweiten Frequenzbereichs sensitives zweites Pixel auf.The invention relates to a detection device (106) for detecting at least one reflective element (102) in a detection region (104). The detection device (106) comprises at least one exposure device for exposing the detection region (104) to light of a first frequency range and at least one image acquisition sensor for capturing an image of the detection region (104). The image acquisition sensor has at least one first pixel sensitive to the light of the first frequency range and a second sensitive second for light of a second frequency range deviating from the first frequency range.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims. The subject of the present invention is also a computer program.
Es sind blitzbasierte Kameras zur Detektion von Personen mit reflektierenden Sicherheitswesten bekannt.There are known lightning-based cameras for the detection of persons with reflective safety vests.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren zumindest eines reflektierenden Elements in einem Detektionsbereich, ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Erfassen eines Detektionsbereiches mittels einer Detektionsvorrichtung, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, a detection device for detecting at least one reflecting element in a detection area, a vehicle, a method for detecting a detection area by means of a detection device, a device that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the Main claims presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.
Es wird eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren zumindest eines reflektierenden Elements in einem Detektionsbereich vorgestellt, wobei die Detektionsvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
zumindest eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des Detektionsbereiches mit Licht eines ersten Frequenzbereichs; und
zumindest einen Bildaufnahmesensor zum Aufnehmen eines Bildes des Detektionsbereiches, wobei der Bildaufnahmesensor zumindest ein für Licht des ersten Frequenzbereichs sensitives erstes Pixel und ein für Licht eines von dem ersten Frequenzbereich abweichenden zweiten Frequenzbereichs sensitives zweites Pixel aufweist.A detection device for detecting at least one reflective element in a detection region is presented, wherein the detection device has the following features:
at least one exposure device for exposing the detection region to light of a first frequency range; and
at least one imaging sensor for capturing an image of the detection area, wherein the imaging sensor has at least one first pixel sensitive to light of the first frequency range and a second pixel sensitive to light of a second frequency range different from the first frequency range.
Unter einem reflektierenden Element kann beispielsweise ein Reflektorstreifen auf einem Kleidungsstück, etwa einer Warnweste, ein Rückstrahler oder ein Katzenauge verstanden werden. Unter Licht kann hier sowohl elektromagnetische Strahlung verstanden werden, die für das Auge des Menschen sichtbar ist, als auch elektromagnetische Strahlung verstanden werden, die für das Auge des Menschen nicht sichtbar ist. Insbesondere kann hier unter Licht elektromagnetische Strahlung verstanden werden, die neben einem für das Auge sichtbaren Wellenlängenbereich ferner daran angrenzende Wellenlängenbereiche umfassen kann, insbesondere der Infrarotstrahlung sowie der Ultraviolettstrahlung zugeordnete Wellenlängenbereiche. Somit kann hier unter Licht beispielsweise sichtbares Licht, Infrarotlicht und/oder ultraviolettes Licht verstanden werden. Bei der Belichtungseinrichtung kann es sich etwa um eine Einrichtung zum Erzeugen eines Lichtblitzes, insbesondere eines Infrarotlichtblitzes, handeln. Bei dem Bildaufnahmesensor kann es sich je nach Ausführungsform um einen Farb-, Monochrom- oder Infrarotsensor oder eine Kombination aus zumindest zwei der genannten drei Sensoren handeln. Beispielsweise kann der Bildaufnahmesensor als CCD-Sensor realisiert sein. Unter einem Pixel kann ein einzelnes Flächenelement des Bildaufnahmesensors verstanden werden. Das Pixel kann beispielsweise zumindest zwei Subpixel umfassen. Unter einem Detektionsbereich kann ein von der Detektionsvorrichtung erfassbarer Bereich verstanden werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Licht des ersten Frequenzbereichs um Infrarotlicht und bei dem Licht des zweiten Frequenzbereichs um sichtbares Licht handeln.By a reflective element, for example, a reflective strip on a garment, such as a safety vest, a retroreflector or a cat's eye can be understood. Light can here be understood as meaning both electromagnetic radiation that is visible to the human eye and electromagnetic radiation that is invisible to the human eye. In particular, light may be understood here to mean electromagnetic radiation which, in addition to a wavelength range which is visible to the eye, may further comprise wavelength regions adjoining thereto, in particular the infrared radiation and wavelength ranges assigned to the ultraviolet radiation. Thus, by light, for example, visible light, infrared light and / or ultraviolet light can be understood here. The exposure device may be, for example, a device for generating a light flash, in particular an infrared light flash. Depending on the embodiment, the image acquisition sensor can be a color, monochrome or infrared sensor or a combination of at least two of the three sensors mentioned. For example, the image pickup sensor can be realized as a CCD sensor. By a pixel, a single surface element of the image sensor can be understood. The pixel may, for example, comprise at least two subpixels. A detection region can be understood to be an area that can be detected by the detection device. For example, the light of the first frequency range may be infrared light and the light of the second frequency range may be visible light.
Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Kamera mithilfe eines Bildaufnahmesensors, der beispielsweise für Licht in einem sichtbaren Wellenlängenbereich und Licht in einem unsichtbaren Wellenlängenbereich sensitiv sein kann, sowohl zur Aufnahme von Bildern im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch zur Detektion eines reflektierenden Elements, etwa einer reflektierenden Schutzweste, verwendet werden kann.The approach presented here is based on the knowledge that a camera can be sensitive to image in the visible wavelength range as well as to the detection of a reflective element by means of an image sensor, which can be sensitive, for example, to light in a visible wavelength range and light in an invisible wavelength range. about a reflective protective vest, can be used.
Mithilfe einer derartigen Multifunktionskamera mit Reflexmarkerdetektion ist es möglich, Personen im Kontext autonomer Maschinen wie auch im Kontext von Assistenzsystemen für menschengeführte Maschinen sicher zu erkennen.With the help of such a multifunction camera with reflex marker detection, it is possible to reliably recognize persons in the context of autonomous machines as well as in the context of assistance systems for human-guided machines.
Somit kann auf eine zusätzliche separate Kamera zur Detektion des reflektierenden Elements verzichtet werden, d. h., es ist nicht erforderlich, ein bestehendes kamerabasiertes System um eine dedizierte Kamera zu erweitern, um die Detektionsfunktion zu realisieren. Dadurch können Kosten eingespart werden.Thus, an additional separate camera for the detection of the reflective element can be dispensed with, d. that is, it is not necessary to expand an existing camera-based system with a dedicated camera to realize the detection function. This can save costs.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Belichtungseinrichtung ausgebildet sein, um den Detektionsbereich mit Infrarotlicht als das Licht des ersten Frequenzbereichs zu belichten. Zusätzlich oder alternativ kann das zweite Pixel für sichtbares Licht als das Licht des zweiten Frequenzbereichs sensitiv sein. Unter Infrarotlicht kann ein Spektralbereich elektromagnetischer Wellen zwischen 1 mm und 780 nm verstanden werden. Bei dem sichtbaren Licht kann es sich beispielsweise um violettes, blaues, grünes, gelbes, orangefarbenes oder rotes Licht oder ein aus den genannten sechs Farben gemischtes Licht handeln. Durch diese Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung sowohl zum Detektieren des reflektierenden Elements als auch zum Erfassen von Objekten im sichtbaren Wellenlängenbereich verwendet werden.According to an embodiment, the exposure device may be configured to expose the detection region with infrared light as the light of the first frequency range. Additionally or alternatively, the second visible light pixel may be sensitive as the light of the second frequency range. By infrared light, a spectral range of electromagnetic waves between 1 mm and 780 nm can be understood. The visible light may be, for example, violet, blue, green, yellow, orange or red light or a light mixed from the six colors mentioned. By this embodiment, the detection device can be used both for detecting the reflective element and for Capture objects in the visible wavelength range.
Es ist vorteilhaft, wenn der Bildaufnahmesensor ferner zumindest ein für Licht eines von dem ersten Frequenzbereich und, zusätzlich oder alternativ, von dem zweiten Frequenzbereich abweichenden weiteren Frequenzbereichs sensitives weiteres Pixel aufweist. Dadurch kann die Detektionsgenauigkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden.It is advantageous if the image acquisition sensor further comprises at least one further sensitive light for one of the first frequency range and, additionally or alternatively, deviating from the second frequency range further frequency range further pixel. Thereby, the detection accuracy of the detection device can be improved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können der Bildaufnahmesensor und die Belichtungseinrichtung benachbart zueinander angeordnet oder anordenbar sein. Dadurch kann die Detektionsvorrichtung möglichst kompakt ausgeführt werden.According to a further embodiment, the image sensor and the exposure device may be arranged adjacent to each other or be arranged. As a result, the detection device can be made as compact as possible.
Der hier beschriebene Ansatz schafft zudem ein Fahrzeug mit einer Detektionsvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen.The approach described here also creates a vehicle with a detection device according to one of the preceding embodiments.
Des Weiteren schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Verfahren zum Erfassen eines Detektionsbereiches mittels einer Detektionsvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Belichtungssignals, um den Detektionsbereich mittels der Belichtungseinrichtung zu einem Belichtungszeitpunkt zu belichten;
Einlesen eines von dem Bildaufnahmesensor vor oder nach dem Belichtungszeitpunkt bereitgestellten ersten Sensorsignals und/oder eines von dem Bildaufnahmesensor zum Belichtungszeitpunkt bereitgestellten zweiten Sensorsignals; und
Erzeugen eines den Detektionsbereich repräsentierenden Bildes unter Verwendung des ersten Sensorsignals und/oder des zweiten Sensorsignals.Furthermore, the approach presented here provides a method for detecting a detection area by means of a detection device according to one of the preceding embodiments, wherein the method comprises the following steps:
Providing an exposure signal to expose the detection area by the exposure means at an exposure time;
Reading in a first sensor signal provided by the image pickup sensor before or after the exposure time and / or a second sensor signal provided by the image pickup sensor at the exposure time; and
Generating an image representing the detection area using the first sensor signal and / or the second sensor signal.
Bei dem Belichtungssignal kann es sich beispielsweise um ein Aktivierungssignal zum Aktivieren der Belichtungseinrichtung handeln. So kann die Belichtungseinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung des Belichtungssignals einen Lichtblitz auszusenden, mit dem der Detektionsbereich beleuchtet werden kann. Bei dem ersten oder zweiten Sensorsignal kann es sich jeweils um ein von dem Bildaufnahmesensor in Abhängigkeit vom Aktivieren der Belichtungseinrichtung aufgenommenes Bild des Detektionsbereiches handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Sensorsignal um eine Aufnahme des Detektionsbereiches ohne Beleuchtung durch die Belichtungseinrichtung, insbesondere kurz vor oder nach einer Beleuchtung, und bei dem zweiten Sensorsignal um eine Aufnahme des Detektionsbereiches während einer Beleuchtung durch die Belichtungseinrichtung handeln. Je nach Ausführungsform kann es sich bei dem im Schritt des Erzeugens erzeugten Bild um ein Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich, um ein Bild im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere im Infrarotbereich, oder um ein beide Wellenlängenbereiche abdeckendes Bild handeln.The exposure signal may be, for example, an activation signal for activating the exposure device. Thus, the exposure device can be designed to emit a flash of light using the exposure signal, with which the detection area can be illuminated. The first or second sensor signal can each be an image of the detection area recorded by the image acquisition sensor as a function of activation of the exposure device. By way of example, the first sensor signal may be a recording of the detection area without illumination by the exposure device, in particular shortly before or after illumination, and the second sensor signal may be a recording of the detection area during illumination by the exposure device. Depending on the embodiment, the image generated in the step of generating may be an image in the visible wavelength range, an image in the non-visible wavelength range, in particular in the infrared range, or an image covering both wavelength ranges.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Erzeugens ein RGB-Bild erzeugt werden. Je nach Ausführungsform kann hierbei zusätzlich oder alternativ ein Infrarotbild oder ein monochromes Bild erzeugt werden. Dadurch kann ein Funktionsumfang der Detektionsvorrichtung mit geringem Aufwand erweitert werden.According to one embodiment, an RGB image may be generated in the step of generating. Depending on the embodiment, an infrared image or a monochrome image may additionally or alternatively be generated here. As a result, a range of functions of the detection device can be expanded with little effort.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Auswertens des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals umfassen, um ein reflektierendes Element im Detektionsbereich zu detektieren. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren einen Schritt des Generierens eines Detektionssignals in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Auswertens umfassen. Über das Detektionssignal kann eine erfolgreiche Detektion eines reflektierenden Elements im Detektionsbereich angezeigt werden. Unter Verwendung der Sensorsignale kann das reflektierende Element mit großer Zuverlässigkeit detektiert werden.According to a further embodiment, the method may comprise a step of evaluating the first sensor signal and the second sensor signal in order to detect a reflective element in the detection area. Additionally or alternatively, the method may include a step of generating a detection signal in response to a result of the evaluation. By way of the detection signal, a successful detection of a reflecting element in the detection area can be displayed. By using the sensor signals, the reflective element can be detected with high reliability.
Es ist zudem von Vorteil, wenn im Schritt des Einlesens ein von dem Bildaufnahmesensor vor oder nach dem Belichtungszeitpunkt aufgenommenes erstes Bild als das erste Sensorsignal und ein von dem Bildaufnahmesensor zum Belichtungszeitpunkt aufgenommenes zweites Bild als das zweite Sensorsignal eingelesen wird. Hierbei kann im Schritt des Auswertens unter Verwendung des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals ein Differenzbild aus dem ersten Bild und dem zweiten Bild erzeugt werden. Schließlich kann im Schritt des Generierens das Detektionssignal generiert werden, wenn das Differenzbild das reflektierende Element repräsentiert. Unter einem Differenzbild kann beispielsweise ein Bild verstanden werden, das zumindest ein im zweiten Bild enthaltenes, aber nicht im ersten Bild enthaltenes Objekt, insbesondere das reflektierende Element, repräsentieren kann. Durch diese Ausführungsform wird eine zuverlässige und genaue Detektion des reflektierenden Elements ermöglicht. It is also advantageous if, in the step of reading in, a first image recorded by the image acquisition sensor before or after the exposure time is read in as the first sensor signal and a second image taken by the image acquisition sensor at the exposure time as the second sensor signal. In this case, in the step of evaluating using the first sensor signal and the second sensor signal, a difference image can be generated from the first image and the second image. Finally, in the generating step, the detection signal may be generated when the difference image represents the reflective element. For example, a difference image can be understood to mean an image which can represent at least one object contained in the second image but not contained in the first image, in particular the reflective element. This embodiment enables reliable and accurate detection of the reflective element.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device that is designed to perform the steps of a variant of a method presented here in appropriate facilities to drive or implement. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. For this purpose, the device may comprise at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the sensor Actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs. Hierzu kann die Vorrichtung beispielsweise auf von der Detektionsvorrichtung oder sonstigen Umfeldsensoren des Fahrzeugs bereitgestellte Sensorsignale zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie beispielsweise Lenk- oder Bremsaktoren. In an advantageous embodiment, the device is used to control a driver assistance system of a vehicle. For this purpose, the device can access, for example, sensor signals provided by the detection device or other environment sensors of the vehicle. It is controlled by actuators such as steering or brake actuators.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Bei den Sensorsignalen kann es sich beispielsweise um Signale eines Sensors eines Kraftfahrzeugs bzw. von in einem Kraftfahrzeug verbauten Sensoren handeln. Bei den Sensorsignalen kann es sich somit um Signale eines Gassensors, beispielsweise einer Lambdasonde, eines Drucksensors, der beispielsweise in einer Stoßstange verbaut ist, oder eines Beschleunigungssensors, beispielsweise eines ESP-Sensors, handeln. Bei den Steuer- und/oder Datensignalen kann es sich um Signale handeln, die an eine Steuereinheit, beispielsweise ein Brems- oder Motorsteuergerät, gesendet werden. Anhand dieser Signale kann dann die Steuereinheit entscheiden, ob bei einer Fehlfunktion des geprüften Sensors beispielsweise ein Warnsignal ausgegeben wird und/oder ein Notlaufprogramm aktiviert wird, das bestimmte Einheiten wie etwa Bremsaktoren im Kraftfahrzeug ansteuert, und/oder bestimmte Einheiten des Kraftfahrzeugs deaktiviert werden, um so einen sicheren Betriebszustand herbeizuführen.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The sensor signals may, for example, be signals of a sensor of a motor vehicle or of sensors installed in a motor vehicle. The sensor signals may thus be signals of a gas sensor, for example a lambda probe, a pressure sensor, which is installed, for example, in a bumper, or an acceleration sensor, for example an ESP sensor. The control and / or data signals may be signals sent to a control unit, such as a brake or engine control unit. On the basis of these signals, the control unit can then decide whether, for example, a warning signal is output during a malfunction of the tested sensor and / or an emergency program is activated which activates certain units, such as brake actuators in the motor vehicle, and / or certain units of the motor vehicle are deactivated to bring about a safe operating state.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Gemäß dem in
Beispielhaft befinden sich im Detektionsbereich
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der Bildaufnahmesensor
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Detektionsvorrichtung
Hierbei ist die Weiterverarbeitungslogik
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Detektionsvorrichtung
Hierbei liefert die Detektionsvorrichtung
Hierzu wird ein Aufnahmesetup genutzt, in dem die Infrarotsensitivität des Bildaufnahmesensors
Beispielsweise kann der Bildaufnahmesensor
Durch die unterschiedliche Sensitivität ist es möglich, synchron zwei Abbilder einer Szene mit unterschiedlichen Frequenzcharakteristiken zu erzeugen, die die Grundlage für unterschiedliche Bildverarbeitungsaufgaben darstellen. Due to the different sensitivity, it is possible to synchronously produce two images of a scene with different frequency characteristics, which are the basis for different image processing tasks.
Eine derartige Detektionsvorrichtung ermöglicht es, die beschriebene Detektionsfunktion ohne Bedarf einer weiteren Kamera in existierende Kameraanwendungen zu integrieren.Such a detection device makes it possible to integrate the described detection function into existing camera applications without the need for another camera.
Je nach Ausführungsbeispiel umfasst die Detektionsvorrichtung
Die Pixel im Bildaufnahmesensor
Im Fall einer RGB-Kamera umfasst der Bildaufnahmesensor
Im Fall einer Monokamera umfasst der Bildaufnahmesensor
Die Pixel des Bildaufnahmesensors
Ausgehend von einem monochromen Bildsensor sind die Pixel des Bildaufnahmesensors
Hierbei ist die Auswerteeinheit
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinheit
Beispielsweise zeigt das Differenzbild das reflektierende Element als eine Differenz aus dem ersten und dem zweiten Bild, wenn das reflektierende Element im Detektionsbereich vorhanden ist. Ist hingegen kein reflektierendes Element im Detektionsbereich vorhanden, so heben sich die Bildinformationen des ersten und des zweiten Bilds beim Bilden der Differenz derart gegenseitig auf, dass das Differenzbild keine als reflektierendes Element einstufbare Bildinformation aufweist. In diesem Fall handelt es sich bei dem Differenzbild je nach Ausführungsbeispiel entweder um ein keine Bildinformation umfassendes Bild oder um ein Bild, das lediglich Bildinformationen umfasst, die ihrer Charakteristik nach, beispielsweise ihrer Helligkeitswerte nach, nicht als reflektierende Elemente eingestuft werden können. Auf diese Weise kann durch eine geeignete Auswertung des Differenzbildes bestimmt werden, ob sich während der Erfassung der zur Bildung des Differenzbildes herangezogenen Bilder ein reflektierendes Element im Detektionsbereich befand oder nicht. Zur Auswertung des Differenzbildes kann auf geeignete Bildauswertealgorithmen zurückgegriffen werden, wie sie beispielsweise auch zur Objekterkennung eingesetzt werden können.For example, the difference image shows the reflective element as a difference between the first and the second image when the reflective element is present in the detection area. If, on the other hand, no reflective element is present in the detection area, the image information of the first and the second image cancel each other out when the difference is formed in such a way that the difference image has no image information that can be classified as a reflective element. In this case, depending on the exemplary embodiment, the difference image is either an image comprising no image information or an image which only includes image information which, by virtue of its characteristic, for example its brightness value, can not be classified as reflective elements. In this way it can be determined by a suitable evaluation of the difference image, whether or not there was a reflective element in the detection area during the acquisition of the images used to form the difference image. For evaluating the difference image can be made of suitable image evaluation algorithms, as they can be used for example for object detection.
Die Schritte
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden in einem optionalen Schritt
Beispielsweise wird im Schritt
Je nach Ausführungsbeispiel sind folgende Funktionsprimitiven denkbar.Depending on the embodiment, the following functional primitives are conceivable.
Eine erste Funktionsprimitive FP(a) umfasst eine herkömmliche Bildaufnahmefunktion ohne Blitz. Hierbei wird der Bildaufnahmesensor, auch lmager genannt, belichtet. Die unterschiedlichen Arten von Pixeln werden jeweils zu einem Bild zusammengesetzt, etwa zu einem monochromen Bild oder einem Infrarotbild.A first function primitive FP (a) comprises a conventional image pickup function without flash. Here, the image pickup sensor, also called lmager, exposed. The different types of pixels are each assembled into an image, such as a monochrome image or an infrared image.
Eine zweite Funktionsprimitive FP(b) dient der Aufnahme eines Infrarotbildes. Hierzu wird der Detektionsbereich mit einem Infrarotblitz beleuchtet. Der Bildaufnahmesensor wird belichtet, wobei die unterschiedlichen Arten von Pixeln wiederum jeweils zu einem monochromen Bild oder Infrarotbild zusammengesetzt werden.A second function primitive FP (b) is used to record an infrared image. For this purpose, the detection area is illuminated with an infrared flash. The imaging sensor is exposed, with the different types of pixels in turn being assembled into a monochrome image or infrared image.
Somit können mittels des Verfahrens
Zur Detektion des reflektierenden Elements werden zwei Bilder mit möglichst geringem zeitlichem Abstand nacheinander aufgenommen, einmal mit Blitz und einmal ohne Blitz. Die Bilder werden hierauf an die Weiterverarbeitungslogik gesendet, die daraus ein Detektionsergebnis erzeugt.To detect the reflective element, two images are taken successively with the shortest possible time interval, once with flash and once without flash. The images are then sent to the further processing logic, which generates a detection result.
Beispielsweise wird zu einem Zeitpunkt t = 0 die erste Funktionsprimitive FP(a) und zu einem weiteren Zeitpunkt t = 0 + x die zweite Funktionsprimitive FP(b) ausgeführt. For example, at a time t = 0, the first function primitive FP (a) and at a further time t = 0 + x the second function primitive FP (b) is executed.
Alternativ wird zum Zeitpunkt t = 0 die zweite Funktionsprimitive FP(b) ausgeführt. Entsprechend wird zum Zeitpunkt t = 0 + x die erste Funktionsprimitive FP(a) ausgeführt.Alternatively, at time t = 0, the second function primitive FP (b) is executed. Accordingly, at time t = 0 + x, the first function primitive FP (a) is executed.
Je nach erforderlicher Detektionsfrequenz kann die Abfolge der beiden Funktionsprimitiven unterschiedlich ausfallen. Nach einer jeweiligen Abfolge kann eine Detektion erfolgen.Depending on the required detection frequency, the sequence of the two function primitives can be different. After a respective sequence, a detection can take place.
Je nach Ausführungsbeispiel werden entweder nur FP(a)-Aufnahmen oder sowohl FP(a)- als auch FP(b)-Aufnahmen der Pixel geliefert.Depending on the embodiment, either only FP (a) shots or both FP (a) and FP (b) shots of the pixels are provided.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
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