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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereich einer Kamera befindlichen Objekts.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Erkennung von Hindernissen mit Hilfe von Fahrzeugkameras bekannt.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2015 202 930 A1 ein Verfahren zum Melden eines Hindernisses. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens zumindest einer Information über ein Hindernis in einem Streckenabschnitt einer von einem Fahrzeug zu befahrenden Fahrstrecke und einen Schritt des Bereitstellens der Information an eine Schnittstelle einer Informationseinrichtung, um das Hindernis zu melden.
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Der Sichtbereich von Kameras wird durch die verwendete Optik definiert. Bei Anwendungsbereichen, in denen für Kameras eine starre Optik verbaut wird, ist dieser Sichtbereich konstant. Aktuelle Fahrerassistenzkameras in Fahrzeugen weisen ein eingeschränktes Sichtfeld auf, das durch den Einbauwinkel und den Einbauort festgelegt wird. Soll ein größerer Bereich vor dem Fahrzeug überwacht werden, ist ein Kompromiss zu finden zwischen der Größe des Sichtbereiches und der gewünschten Auflösung über den Sichtbereich. Für einen maximalen Öffnungswinkel werden beispielsweise Fischaugenkameras eingesetzt, die jedoch nur einige Meter der Fahrzeugumgebung in einer vernünftigen Auflösung abtasten können. Für LKWs besteht insbesondere das Problem, dass der vertikale Sichtbereich (verglichen mit der Kamera PKWs) deutlich größer ausfallen muss, da aus der erhöhten Kameraposition der Bereich direkt vor dem LKW bis über den Horizont deutlich größer ausfällt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, über eine Lichtquelle relevante Informationen über Bereiche, die nicht direkt von einer Kamera eingesehen werden können, beobachtbar zu machen.
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Diese Aufgabe wird durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Unteransprüche.
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Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, insbesondere für ein Fahrzeug, zur Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereich einer Kamera befindlichen Objekts. Hierbei ist mittels wenigstens einer Lichtquelle der Erfassungsbereich zumindest teilweise beleuchtbar. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Empfangen von mittels der Kamera erfassten Bilddaten;
- - Ermitteln einer Beleuchtung des Erfassungsbereichs durch die Lichtquelle anhand der Bilddaten;
- - Detektion des sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindlichen Objekts abhängig von der ermittelten Beleuchtung.
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Unter einem Erfassungsbereich einer Kamera wird ein Bereich bzw. eine Umgebung verstanden, der/die mittels der Optik der Kamera auf einem/n Bildsensor abbildbar ist. Die Lichtquelle ist zur Ausführung dieses Verfahrens insbesondere außerhalb des Erfassungsbereichs angebracht. Eine Anbringung innerhalb des Erfassungsbereichs ist jedoch auch möglich und ermöglicht beispielweise die Detektion von Objekten, welche durch Gegenstände verdeckt werden und sich folglich nicht in einem Erfassungsbereich der Kamera befinden.
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Als Lichtquelle können hierbei jegliche Arten von Licht emittierenden Quellen verwendet werden. Beispielsweise kann Licht in einem für Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich, beispielsweise von einem Fahrzeugscheinwerfer oder einer Straßenlaterne, oder auch Licht in einem für Menschen nicht sichtbaren Wellenlängenbereich zur wenigstens teilweisen Beleuchtung des Erfassungsbereichs verwendet werden. Es ist auch möglich, Infrarot- oder anderer Laser zu verwenden, mittels welcher (Beleuchtungs-) Muster in den Erfassungsbereich projizierbar sind. Zur Ausführung des Verfahrens kann nur eine Lichtquelle eingesetzt werden, wobei zur Optimierung des Verfahrens auch mehrere Lichtquellen zum Einsatz kommen können. Werden mehrere Lichtquellen verwendet, können diese auch zu unterschiedlichen Zeiten angesteuert werden, sodass eine genauere Bestimmung der Position eines Objektes durchführbar ist.
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Mittels dieses Verfahren können Objekte erkannt werden, die sich außerhalb eines Erfassungsbereichs einer Kamera, insbesondere einer an einem Fahrzeug angebrachten Kamera, aber zwischen der Lichtquelle und einem Erfassungsbereich der Kamera befinden. Bei Fahrzeugen kann durch eine entsprechende Anordnung von Lichtquelle und Kamera der Bereich unmittelbar vor, hinter oder seitlich vom Fahrzeug auf vorhandene Objekte überwacht werden. Diese Bereiche sind besonders zur Detektion von kleineren Objekten, wie Fußgängern oder Tieren, relevant. Insbesondere kann es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren für ein Fahrzeug handeln, wobei die Kamera eine Fahrzeugkamera ist und die Lichtquelle am Fahrzeug angebracht ist.
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Das Verfahren lässt sich darüber hinaus auch zur Überwachung von Bereichen, beispielsweise für die Überwachung eines Grundstücks, einsetzen. Durch den Einsatz zusätzlicher Lichtquellen können mittels dieses Verfahrens auch Bereiche überwacht werden, die nicht direkt von Kameras erfassbar sind. Anhand der Beleuchtung durch die Lichtquellen können diese Objekte beispielsweise anhand eines Schattenwurfs und/oder einer Mustererkennung detektiert werden.
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Die Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereich der Kamera befindlichen Objekts ist allein anhand einer ermittelten Beleuchtung eines Erfassungsbereichs der Kamera möglich. Unter einer Beleuchtung eines Erfassungsbereichs kann hierbei die Beleuchtung verschiedener Teile des Erfassungsbereichs gemeint sein, beispielsweise die Beleuchtungsintensität jedes einzelnen Pixels eines von der Kamera erfassten Bilds des Erfassungsbereichs. Wird beispielsweise eine zeitliche Veränderung der ermittelten Beleuchtung in einem Erfassungsbereich der Kamera festgestellt und ist diese nicht auf eine Bewegung eines sich im Erfassungsbereich der Kamera befindlichen Objekts zurückführbar, lässt sich auf das Vorhandensein eines Objekts außerhalb des Erfassungsbereichs schließen, bzw. ein entsprechendes Objekt detektieren.
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Dieses Verfahren bietet folglich den Vorteil, dass auch Objekte außerhalb eines Erfassungsbereichs einer Kamera detektierbar sind und folglich anhand einer Beleuchtung des Erfassungsbereichs und gegebenenfalls einer zusätzlichen Lichtquelle eine Erweiterung eines Detektionsbereichs möglich ist. Unter einem Detektionsbereich wird in diesem Fall der gesamte Bereich verstanden, in welchem Objekte detektierbar sind. Mittels des offenbarten Verfahrens ist der Detektionsbereich größer als der Erfassungsbereich der Kamera.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Detektion abhängig von der ermittelten und einer erwarteten Beleuchtung.
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Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ruhende, bzw. sich nicht bewegende Objekte außerhalb des Erfassungsbereichs detektierbar sind. Auch ohne eine Veränderung der ermittelten Beleuchtung lässt sich in dieser Ausführungsform ein Objekt detektieren. Wird beispielsweise eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Erfassungsbereichs aktiviert und verändert sich eine ermittelte Beleuchtung des Erfassungsbereichs nach der Aktivierung im Vergleich zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der Aktivierung nicht oder nicht wesentlich, lässt sich daraus schließen, dass sich ein Objekt zwischen der Lichtquelle und dem Erfassungsbereich befindet, da ein Bild des Erfassungsbereichs mit höherer Intensität erwartet wurde.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zur Detektion des Objekts außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera die ermittelte Beleuchtung mit der erwarteten Beleuchtung verglichen. Hierbei wird entschieden, dass sich ein Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs befindet, wenn die ermittelte Beleuchtung von der erwarteten Beleuchtung abweicht.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass anhand eines Vergleichs einer zu erwarteten Beleuchtung und der tatsächlich ermittelten Beleuchtung eine sehr detaillierte Untersuchung des von der Kamera aufgezeichneten Bildes auf Objekte außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera erfolgen kann. Sind beispielsweise die exakte Position der Lichtquelle und Positionen von mittels der Kamera detektierten Objekten im Erfassungsbereich bekannt, können anhand dieser Positionen pixelgenaue Erwartungen an die ermittelte Beleuchtung des Erfassungsbereichs gestellt werden und basierend hierauf erwartete Beleuchtungen erstellt werden. Durch einen Vergleich dieser erwarteten Beleuchtung und der tatsächlich detektierten Beleuchtung lassen sich folglich Rückschlüsse darauf ziehen, ob sich ein Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindet.
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Allein anhand der Lichtquelle und einer bekannten Abstrahlcharakteristik dieser lassen sich erwartete Beleuchtungen des Erfassungsbereichs erzeugen. Werden diese mit der tatsächlich ermittelten Beleuchtung des Erfassungsbereichs verglichen, lässt sich gegebenenfalls anhand der Beleuchtungsintensität eines oder mehrerer Pixel des Bilds des Erfassungsbereichs auswerten, ob sich ein Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindet.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthält dieses den zusätzlichen Schritt des Ansteuerns der Lichtquelle zur wenigstens teilweisen Beleuchtung des Erfassungsbereichs. Das Ansteuern erfolgt hierbei insbesondere synchronisiert mit einer Bilderfassung mittels der Kamera.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Lichtquelle nur dann aktiviert wird, wenn die Detektion von sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Objekten gewünscht ist. Hierdurch lassen sich die Lebensdauer der Lichtquelle verlängern und Energie einsparen.
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Darüber hinaus ist es möglich, Licht in einer für das menschliche Auge nicht wahrnehmbaren Frequenz auszustrahlen, sodass anhand von mit der Belichtungsfrequenzen synchronisierten Bildern Rückschlüsse aus sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindliche Objekte geschlossen werden können, ohne dass hierbei andere Verkehrsteilnehmer irritiert werden. Wird eine sehr hohe Frequenz gewählt wird diese gegebenenfalls durch das menschliche Auge als konstant ausstrahlte Lichtquelle wahrgenommen. Die Synchronisation der Lichtquelle mit der Bilderfassung der Kamera kann auch derart gestaltet sein, dass jeweils ein Bild aufgezeichnet wird, wenn die Lichtquelle aktiviert ist, und das jeweils nächste Bild dann aufgezeichnet wird, wenn die Lichtquelle gerade deaktiviert ist.
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Die Ausführungsform der Erfindung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Lichtquelle nur dann angeschaltet werden kann, wenn gerade Unsicherheit darüber besteht, ob sich ein Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs befindet. Beispielsweise kann beim Anfahren eines LKWs Unsicherheit darüber bestehen, ob sich Objekte unmittelbar vor und/oder hinter dem Lkw befinden. Beim Anfahren wird deshalb die Lichtquelle aktiviert. Nach dem Anfahren kann anhand der zeitlichen Entwicklung Bilder des Erfassungsbereichs ausgeschlossen werden, dass sich Objekte in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug befinden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist mittels der Lichtquelle ein Muster in den Erfassungsbereich der Kamera projizierbar und es wird im Schritt des Ermittelns der Beleuchtung eine Mustererkennung zur Detektion des Musters und/oder zur Erkennung einer Veränderung des Musters durchgeführt.
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Unter Erkennung einer Veränderung des Musters kann zum einen verstanden werden, dass sich das Muster über die Zeit verändert. Zum anderen kann darunter auch verstanden werden, dass das Muster von einem erwarteten Muster abweicht. Auf diese Weise kann mittels eines durch die Lichtquelle erzeugten / projizierten Musters schon direkt nach dem Projizieren ermittelt werden, ob sich bereits zum Zeitpunkt des Beginns des Projizierens ein Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindet.
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Dass mittels der Lichtquelle ein Muster in den Erfassungsbereich der Kamera projizierbar ist, bedeutet, dass zumindest bei einem Nichtvorhandensein eines Objekts ein derartiges Muster projizierbar ist. Wird die Lichtquelle durch ein Objekt abgedeckt, ist diese zum Zeitpunkt der Abdeckung ggf. nicht in der Lage, ein derartiges Muster in den Erfassungsbereich zu projizieren, allerdings noch immer generell dazu ausgelegt, ein derartiges Muster zu projizieren. Unter einer Lichtquelle, mittels welcher ein Muster in den Erfassungsbereich projizierbar ist, wird im Kontext dieser Erfindung eine derartig ausgelegte Lichtquelle verstanden.
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Mit dieser Lichtquelle können unterschiedliche Arten von Mustern in den Erfassungsbereich projiziert werden. Beispielsweise Punkt- und/oder Linienmuster, oder Muster, die zudem oder lediglich Unterschiede in der Intensität aufweisen. Es können sowohl symmetrische als auch nicht symmetrische Muster projiziert werden. Es sind zudem veränderliche (zeitlich und/oder örtlich) Muster möglich, sodass Detektionsfehler aufgrund bestimmter Charakteristiken eines Mustertyps ausgeschlossen werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei dem Muster um eine durchgezogene Linie. Ein sich nicht in einem Erfassungsbereich der Kamera befindliches Objekt wird dann detektiert, wenn bei der Durchführung der Mustererkennung eine Unterbrechung und/oder Verkürzung der Linie erkannt wird.
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Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sie sehr einfach realisierbar ist, beispielsweise anhand eines Lasers mit einer entsprechenden vorgeschalteten Optik. Auch die Detektion einer unterbrochenen Linie ist sehr zuverlässig und einfach mittels herkömmlicher Bilderkennungsalgorithmen möglich.
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Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Mustererkennung ein Erkennungsalgorithmus ausgeführt, welcher sich verändernde Projektionsflächen - auf welche wenigstens Teile eines Musters mittels der Lichtquelle projiziert werden - berücksichtigt. Insbesondere werden mittels dieses Algorithmus sich durch Unebenheiten oder weitere sich im Erfassungsbereich der Kamera befindliche Objekte verändernde Projektionsflächen berücksichtigt.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine wesentlich zuverlässigere Objekterkennung von Objekten außerhalb des Erfassungsbereichs möglich ist. Zudem ist die Objekterkennung auch dann möglich, wenn sich Objekte im Erfassungsbereich der Kamera befinden, welche, aufgrund ihrer Oberflächen, eine Veränderung des von der Lichtquelle erzeugten/projizierten Musters bewirken. Der Erkennungsalgorithmus kann in dieser Ausführungsform auch sehr einfach gestaltet sein, sodass beim Erkennen einer Verzerrung des projizierten Musters eine zuverlässige Detektion eines sich nicht im Erfassungsbereich befindlichen Objekts ausgeschlossen wird. Diese Information kann beispielsweise ausgegeben werden, sodass ein Nutzer des entsprechenden Verfahrens darüber informiert wird, dass aktuell keine Detektion von sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Objekten möglich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Veränderung der Projektionsflächen anhand der Bilddaten der Kamera ermittelt, insbesondere anhand einer Berechnung einer dreidimensionalen Struktur der Projektionsflächen.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine noch zuverlässigere Detektion von sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Objekten möglich ist. Es ist beispielsweise denkbar, dass anhand der Bilddaten der Kamera Objekte erkannt werden, denen wiederum mittels einer Datenbank gewisse Oberflächen zugeordnet werden können. Basierend auf diesen Informationen kann eine Veränderung der Projektionsflächen zur zuverlässigen Detektion von Objekten bestimmt werden. Des Weiteren ist es möglich, dass anhand der Bilddaten eine dreidimensionale Struktur der Projektionsflächen ermittelt wird. Die ist über entsprechende Algorithmen mit einer Monokamera und gegebenenfalls noch besser mittels einer Stereokamera, welche ebenfalls als Kamera eingesetzt werden kann, möglich. Anhand der dreidimensionalen Struktur der Projektionsflächen lassen sich zu erwartende Muster auf diesen Flächen berechnen und mit tatsächlich erfassten Mustern abgleichen. Hierdurch lassen sich Fehler vermeiden, welche bei einer Nichtberücksichtigung unterschiedlicher Projektionsflächen auftreten könnten, wodurch die Erkennung von Objekten außerhalb des Erfassungsbereichs zuverlässiger wird.
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Für die Ermittlung der dreidimensionalen Strukturen der Projektionsflächen können auch weitere Kameras oder zusätzliche Sensoren, wie Radar- oder Lidarsensoren zum Einsatz kommen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Muster eine räumliche Kodierung auf, insbesondere ein ortsabhängiges Punktemuster und/oder ortsabhängige Liniendicken.
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Mittels eines derartigen Musters ist es möglich, Teilstücke der Projektion örtlich zuzuordnen. Hierdurch lassen sich beispielsweise eine rechte und eine linke Seite der Projektion unterscheiden, wodurch sich auch Spiegelungen und/oder Reflexionen eines Teils der Projektion auf einen anderen Teil der Projektion erkennen lassen.
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Des Weiteren ermöglicht es diese Ausführungsform, sich von den Mustern weiterer Systeme, beispielsweise anderer Fahrzeuge, abzuheben, sodass es zu keinen Fehlinterpretationen der Muster aufgrund weiterer Lichtquellen kommt.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den zusätzlichen Schritt des Aussendens eines Signals auf, wenn ein sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindliches Objekt detektiert wird, insbesondere eines Signals zum Betreiben eines Fahrzeugs.
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Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Ansteuerung eines Systems basierend auf der Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereichs der Kamera befindlichen Objekts möglich ist. Es ist beispielsweise denkbar, dass eine Alarmvorrichtung aktiviert wird oder eine Sprachverbindung aufgebaut wird, falls ein entsprechendes Signal empfangen wird. Des Weiteren ist es möglich, dass ein Signal zum Betreiben eines Fahrzeugs ausgesendet wird, bei welchem basierend auf diesem Signal ein Fahrzeug betrieben wird.
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Enthält das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Aussendens eines Signals, könnte das Verfahren entsprechend als Verfahren zur Aussendung eines eine Detektion eines sich außerhalb eines Erfassungsbereichs einer Kamera befindlichen Objekts repräsentierenden Signals bezeichnet werden.
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Wird mittels dieses Signals ein Fahrzeug betrieben, bietet sich folgende Formulierung an: Verfahren zum Betreiben eines mit wenigstens einer Fahrzeugkamera und wenigstens einer Lichtquelle ausgestatteten Fahrzeugs, umfassend die Schritte eines der oben beschriebenen Verfahren zur Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereich der Fahrzeugkamera befindlichen Objekts und den zusätzlichen Schritt des Betreibens des Fahrzeugs in Abhängigkeit davon, ob ein sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindliches Objekt detektiert wurde.
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Unter dem Betreiben eines Fahrzeugs kann beispielsweise das Ansteuern von Rückhaltemitteln (für Insasse und Objekt), ein Eingriff in die Fahrdynamik (Quer-Längs-Regelung), ein Ausgeben einer Warnung für einen Fahrer, beispielsweise in Form eines optischen Signals an Gas und/oder Bremse/oder Lenkrad, ein Ausgeben einer Warnung für das Objekt, beispielsweise in Form einer Ansteuerung eines Blinkers und/oder einer Hupe, eine Vorbereiten von Sicherheitsmitteln, beispielsweise ein Herabsetzen von Auslöseschwellen, und/oder ein Auslösen reversibler Rückhaltemittel, wie elektrische Gurtstraffer, verstanden werden.
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Zusätzlich zum Verfahren wird eine Vorrichtung beansprucht, welche wenigstens eine Schnittstelle zum Empfangen und/oder Senden von Daten und eine Recheneinheit umfasst. Die Vorrichtung ist dazu eingerichtet, die Schritte eines der oben offenbarten Verfahren auszuführen.
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Des Weiteren wird ein Computerprogramm beansprucht, das dazu eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Zudem wird ein maschinenlesbares Speichermedium beansprucht, auf welchem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein bereits bekanntes Kamerasystem.
- 2 zeigt eine Vorrichtung zur Detektion von Objekten außerhalb eines Erfassungsbereichs einer Kamera.
- 3 zeigt eine Anwendung des Verfahrens zur Detektion von Objekten außerhalb eines Erfassungsbereichs einer Kamera.
- 4 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm.
- 5 zeigt ein weiteres schematisches Verfahrensdiagramm.
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Ausführungsbeispiele
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Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in 1 dargestellt und zeigt einen möglichen Anwendungsfall des Verfahrens für einen Einsatz in einem Lkw 101. Dieser Lkw 101 weist ein kamerabasiertes Assistenzsystem auf, für welches eine Kamera 103 aus dem Pkw-Bereich eingesetzt wird. Der Erfassungsbereich 104 dieser Kamera 103 ist derart ausgelegt, dass ein sicheres Betreiben des Lkws 101 während der Fahrt gewährleistet werden kann. Aufgrund des beschränkten Erfassungsbereichs 104 ist es mittels dieser Kamera 103 jedoch nicht möglich, einen Fußgänger 102 oder sonstige Objekte, welche sich direkt vor dem Lkw 101 befinden, zu detektieren. Objekte außerhalb des Erfassungsbereichs 104 der Kamera 103 können somit nicht erfasst werden. Da Informationen über Objekte in einem Bereich vor und/oder hinter einem Lkw extrem wertvoll für die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer sind, können deshalb an dieser Stelle das oben offenbarte Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Einsatz kommen.
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In 2a ist ein weiterer Lkw 201 dargestellt, welche ebenfalls eine Kamera 203 mit einem Erfassungsbereich 204 aufweist. Eine sich vor dem Lkw 201 befindende Person 202 kann auch von dieser Kamera 203 nicht erfasst werden, da sich die Person außerhalb des Erfassungsbereichs 204 der Kamera 203 befindet. Der Lkw 201 weist jedoch zusätzlich eine Lichtquelle 205 auf, mittels welcher ein Muster, in diesem Ausführungsbeispiel eine Linie 206, in den Erfassungsbereich 204 der Kamera 203 projizierbar ist. Hierbei kommt als Lichtquelle 205 ein Laser zum Einsatz.
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Befindet sich ein Objekt oder eine Person 202 zwischen der Lichtquelle 205 und dem Erfassungsbereich 204 der Kamera 203, wird die von der Lichtquelle 205 projizierte Linie 206 durch einen Schatten 207 der Person 202 unterbrochen. Mittels eines entsprechenden Bilderkennungsalgorithmus kann diese Unterbrechung erfasst werden und auf das Vorhandensein eines Objekts zwischen der Lichtquelle 205 und dem Erfassungsbereich 204 geschlossen werden. Folglich lassen sich hierdurch Objekte außerhalb des Erfassungsbereichs 204 der Kamera 203 detektieren.
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Dieses Verfahren kann nicht nur im Automobilbereich eingesetzt werden, sondern beispielsweise auch zu Überwachung von Grundstücken oder sonstigen Bereichen genutzt werden.
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In 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem sich eine Person hinter einem Baum 301 befindet. 3 ist aus der Perspektive einer Überwachungskamera gezeichnet, welche folglich die Person nicht direkt erfassen kann, da sie sich nicht in deren Erfassungsbereich befindet. Anhand der neben dem Baum 301 angeordneten Lichtquelle 302 ist jedoch eine Detektion der Person möglich. Sowohl der Baum 301, als auch die Person werfen Schatten 303, 304, welche von der Überwachungskamera erfasst werden können. Anhand einer Auswertung der Beleuchtung der von Überwachungskamera erfassten Bilddaten lässt sich folglich auch die sich hinter dem Baum 301 befindende Person detektieren.
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Zur Detektion von sich nicht in einem Erfassungsbereich einer Kamera befindlichen Objekten kann für das Ausführungsbeispiel aus 3 beispielsweise das in 4 dargestellte Verfahren zum Einsatz kommen. Dieses startet in Schritt 401.
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In Schritt 402 wenn mittels der Überwachungskamera erfasste Bilddaten empfangen.
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In Schritt 403 wird anhand der Bilddaten eine Beleuchtung des Erfassungsbereichs durch die Lichtquelle 302 ermittelt.
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In Schritt 404 erfolgt die Detektion eines sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindlichen Objekts abhängig von der ermittelten Beleuchtung. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Detektion eines sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindlichen Objekts allein anhand der ermittelten Beleuchtung des Erfassungsbereichs. Hierfür werden zeitlich aufeinanderfolgende Bilder ausgewertet und auf Veränderungen in der ermittelten Beleuchtung des Erfassungsbereichs untersucht. Werden Unterschiede in der Beleuchtung erkannt, welche nicht auf die Bewegung von sich im Erfassungsbereich der Kamera befindlichen Objekten zurückzuführen ist, wird auf das Vorhandensein eines sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindlichen Objekts geschlossen und dieses folglich detektiert.
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Das Verfahren endet in Schritt 405.
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In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Detektion eines sich nicht in einem Erfassungsbereich einer Fahrzeugkamera befindlichen Objekts dargestellt. Das Verfahren startet in Schritt 501.
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In Schritt 502 werden mehrere Lichtquellen angesteuert, welche ein ortsabhängiges Punkt- und Linien-Muster in einen Erfassungsbereich einer Fahrzeugkamera projizieren. Als Lichtquellen kommen hierfür mehrere Infrarot-Laser zum Einsatz, welche in einer Stoßstange eines Fahrzeugs angebracht sind.
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In Schritt 503 werden von einem im Fahrzeug angebrachten Steuergerät mittels der Fahrzeugkamera erfasste Bilddaten empfangen.
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In Schritt 504 werden die erfassten Bilddaten mittels eines Algorithmus zur Mustererkennung in dem Steuergerät verarbeitet. Dieser Algorithmus ist dazu in der Lage, bestimmte Muster basieren auf den Bilddaten zu erkennen, und zwar auch dann, wenn die Projektionsflächen im Erfassungsbereich der Kamera aufgrund von Unebenheiten des Bodens und oder sich im Erfassungsbereich der Kamera befindlichen Objekten verzerrt ist. Zur Erkennung der Muster verwendet dieser Algorithmus dreidimensionale Bilddaten, welche in diesem Ausführungsbeispiel dadurch gewonnen werden, dass als Fahrzeugkamera eine Stereo Videokamera zum Einsatz kommt. Das von den Lichtquellen ausgesendete Muster ist derart ausgelegt, dass es eine räumliche Kodierung aufweist. Hierfür enthält dieses eine ortsabhängige Anordnung von Punkten und ortsabhängige Liniendicken, sodass Spiegelungen oder Reflexionen der Lichtquellen erkannt werden können. Der Algorithmus ist des Weiteren dazu in der Lage, einmal detektierte Muster zu tracken und Veränderung dieser zu erkennen.
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In Schritt 505 werden die anhand der erfassten Bilddaten und mittels des Algorithmus zur Mustererkennung detektierten Muster mit in dem Erfassungsbereich erwarteten Mustern verglichen. In Abhängigkeit des von den Lichtquellen projizierten Musters werden zum Vergleich unterschiedliche hinterlegte erwartete Muster herangezogen.
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Diese können beispielsweise in einem Speicher gespeichert sein oder jeweils neu berechnet werden und für den Vergleich kurz zwischengespeichert werden.
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In Schritt 506 erfolgt die Detektion von sich nicht im Erfassungsbereich der Kamera befindlichen Objekten. Es wird genau dann ein derartiges Objekt detektiert, wenn die ermittelte Beleuchtung, bzw. das erfasste Muster, nicht mit einer zu erwarteten Beleuchtung des Erfassungsbereichs, bzw. einem erwarteten Muster, übereinstimmt, bzw. von dieser/m abweicht. Das notwendige Maß der Abweichung von erwarteter Beleuchtung zu tatsächlich erfasster Beleuchtung, um sich außerhalb des Erfassungsbereichs befindliches Objekt zu detektieren, kann je nach Fahrsituation variieren und entsprechend festgelegt werden.
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In Schritt 507 wird von der Steuereinheit des Fahrzeugs ein Signal ausgesendet, falls ein sich außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera befindliches Objekt detektiert wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Warnsignals an einen Fahrer mittels des Signals angesteuert, sodass ein Fahrer ein haptisches Feedback am Lenkrad und Gaspedal erfährt. Zudem erfolgt eine Ansteuerung des Bremssystem des Fahrzeugs, um eine mögliche Kollision mit dem Objekt zu verhindern.
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Das Verfahren endet in Schritt 508.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015202930 A1 [0003]
