DE102017217541B4

DE102017217541B4 - Abbildungsmesswertgeber

Info

Publication number: DE102017217541B4
Application number: DE102017217541.9A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Murao; Kazuyoshi Akiba
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2037-10-03
Also published as: US10630952B2; JP6645394B2; CN107896321B; DE102017217541A1; US20180098040A1; CN107896321A; JP2018061087A

Abstract

Abbildungsmesswertgeber (1) für ein Erzeugen eines Bilds, der aufweist:eine Vielzahl von optischen Filtern, von denen jeder sichtbare Strahlen, die eine Wellenlänge haben, die eine visuelle Erkennung von irgendeiner von einer Vielzahl von Primärfarben ermöglicht, überträgt und sichtbare Strahlen, die eine unterschiedliche Wellenlänge haben, blockiert,eine Vielzahl von durchlässigen Gliedern, von denen jedes zumindest Infrarotstrahlen überträgt,einen Bildgebungsabschnitt (4), der eine Vielzahl von Bildgebungselementen (40) enthält, die zweidimensional verteilt in einem Zustand, in dem jedes der Bildgebungselemente (40) einer der Vielzahlen, Vielzahl von optischen Filtern und Vielzahl von durchlässigen Gliedern, zugeordnet ist, angeordnet sind, wobei sichtbare Strahlen oder Infrarotstrahlen in die jeweilige Vielzahl von Bildgebungselementen (40) eintreten, wobei die sichtbaren Strahlen durch die optischen Filter, die den jeweiligen Bildgebungselementen (40) entsprechen, hindurchgegangen sind, wobei die Infrarotstrahlen durch die durchlässigen Glieder, die der jeweiligen Vielzahl von Bildgebungselementen (40) entsprechen, hindurchgegangen sind, undeinen Erzeugungsabschnitt (5), der das Bild durch ein Teilen der Vielzahl von Bildgebungselementen (40) in die Vielzahl von Gruppen erzeugt, wobei jede von der Vielzahl von Gruppen veranlasst wird, einem von einer Vielzahl von Pixeln, die in dem Bild enthalten sind, zu entsprechen, und wobei eine Leuchtdichte von jedem von der Vielzahl von Pixeln basierend auf Messwerten von sichtbaren Strahlen und Infrarotstrahlen bestimmt wird, die durch die Vielzahl von Bildgebungselementen (40), die zu der Gruppe gehören, die dem Pixel entspricht, gemessen werden, wobei für jedes Pixel ein Leuchtdichtenwert einer anderen Primärfarbe, die dem Pixel nicht zugeteilt ist, basierend auf dem Leuchtdichtenwert der Primärfarbe berechnet wird, die anderen Pixeln zugeteilt ist, die sich um das betroffene Pixel herum befinden, wobei:die Vielzahl von Bildgebungselementen (40) die Vielzahl von Gruppen enthält,eine von der Vielzahl von Primärfarben jeder von der Vielzahl von Gruppen zugeteilt ist,die durchlässigen Glieder zu mindestens einem von der Vielzahl von Bildgebungselementen (40), die zu einer entsprechenden der Gruppen gehören, zugeordnet bereitgestellt sind, wobei die optischen Filter bereitgestellt sind, um zu dem verbleibenden Bildgebungselement (40) oder mehreren von diesem, die zu der Gruppe gehören, zugeordnet zu sein, wobei die optischen Filter eine Primärfarbe, die der Gruppe zugeteilt ist, haben, unddie optischen Filter sichtbare Strahlen übertragen, die eine Wellenlänge, die eine visuelle Erkennung der Primärfarbe ermöglicht, die der Gruppe zugeteilt ist, haben.

Description

Querverweis auf eine verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Vorteil der Priorität der früheren japanischen Patentanmeldung 2016-195724, die am 03. Oktober 2016 eingereicht wurde, wobei hiermit auf die Beschreibung von dieser Bezug genommen wird.
Hintergrund der Erfindung
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Bilderfassungstechnik.
2. Stand der Technik
Gemäß dem Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem, das in einem Patentdokument US2013/0250103 A1 offenbart ist, ist eine Vielzahl von Infrarotfiltern (IR-Filter) zusammen mit einer Vielzahl von Farbfiltern in einem Gittermuster angeordnet. Die IR-Filter übertragen Infrarotstrahlen und blockieren sichtbare Strahlen. Um den Einfluss von Infrarotstrahlen zu mildern, korrigiert das Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem den Messwert einer sichtbaren Strahlung, der durch ein Bildgebungselement erhalten wird, das dem Farbfilter entspricht, auf der Grundlage eines Messwerts, der durch ein Bildgebungselement erhalten wird, das dem IR-Filter entspricht. Mit dieser Konfiguration kann das Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem ein Bild mit einer guten Qualität erzeugen, ohne mit einem Filter für ein Blockieren von Infrarotstrahlen bereitgestellt zu sein.
Gemäß dem Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem von US2013/0250103 A1 ist jedoch die Vielzahl von IR-Filtern zusammen mit der Vielzahl von Farbfiltern angeordnet. Entsprechend enthält das Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem eine kleinere Anzahl an Farbfiltern als in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Farbfiltern gemäß einer Bayer-Anordnung, die für gewöhnliche Abbildungsmesswertgeber verwendet wird, angeordnet ist. Folglich bewirkt das Bildgebungs- bzw. Bildverarbeitungssystem eine Verschlechterung bei einer Farbreproduzierbarkeit eines erfassten Bilds.
Dokument DE 10 2012 110 094 A1 offenbart eine Sensoranordnung zur Bilderfassung, wobei zwei Typen von Sensorelementen rasterförmig verteilt sein können. Sensorelemente des ersten Typs weisen einen Farbfilter, z.B. für die Spektralfarbe Rot, und einen Infrarot-Sperrfilter auf, während Sensorelemente des zweiten Typs für das gesamte sichtbare Lichtspektrum sowie für Infrarot-Strahlung sensitiv sind.
Das Dokument DE 10 2012 021 736 A1 bezieht sich auf einen Bildsensor zur Detektion von infrarotem Licht und sichtbarem Licht, wobei Pixel erster Art für IR-Licht oder für sichtbares Licht empfindlich sind und Pixel zweiter Art sowohl für IR-Licht als auch für sichtbares Licht empfindlich sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Genauer gesagt stellt die vorliegende Offenbarung eine Technik für ein Vereinfachen einer Hardwarekonfiguration eines Abbildungsmesswertgebers bereit, während eine Verschlechterung bei einer Qualität eines erzeugten Bilds verhindert wird.
Ein Abbildungsmesswertgeber, der ein Aspekt der Technik der vorliegenden Offenbarung ist, erzeugt ein Bild. Der Abbildungsmesswertgeber enthält eine Vielzahl von optischen Filtern, eine Vielzahl von durchlässigen Gliedern, einen Bildgebungsabschnitt und einen Erzeugungsabschnitt.
Die Vielzahl von optischen Filtern überträgt sichtbare Strahlen, die eine Wellenlänge haben, die eine visuelle Erkennung von einer aus einer Vielzahl von Primärfarben ermöglicht, und blockiert sichtbare Strahlen, die unterschiedliche bzw. andere Wellenlängen haben. Die Vielzahl von durchlässigen Gliedern überträgt zumindest Infrarotstrahlen. Der Bildgebungsabschnitt enthält eine Vielzahl von Bildgebungselementen, die in einem Zustand eines Zugeordnetseins zu einer der Gruppen, Vielzahl von optischen Filtern und Vielzahl von durchlässigen Gliedern, zweidimensional verteilt angeordnet sind. Eine sichtbare Strahlung oder eine Infrarotstrahlung tritt in jedes von der Vielzahl von Bildgebungselementen ein, wobei die sichtbare Strahlung durch einen optischen Filter, der dem Bildgebungselement entspricht, das beteiligt ist, hindurchgegangen ist, wobei die Infrarotstrahlung durch ein durchlässiges Glied, das dem Bildgebungselement entspricht, das beteiligt ist, hindurchgegangen ist. Der Erzeugungsabschnitt erzeugt ein Bild.
Die Vielzahl von Bildgebungselementen enthält eine Vielzahl von Gruppen. Eine von der Vielzahl von Primärfarben ist jeder der Vielzahl von Gruppen zugeteilt. Die durchlässigen Glieder sind bereitgestellt mit, und zwar sind diese zu mindestens einem von der Vielzahl von Bildgebungselementen, die zu einer entsprechenden der Gruppen gehören, zugeordnet, den optischen Filtern, die bereitgestellt sind, um zu dem einen verbleibenden Element oder mehreren von diesem, die zu der Gruppe gehören, zugeordnet zu sein. Die optischen Filter haben keine Farbe oder haben eine Primärfarbe, die der Gruppe zugeteilt ist. Die optischen Filter übertragen sichtbare Strahlen, die eine Wellenlänge haben, die eine visuelle Erkennung der Primärfarbe, die der Gruppe zugeteilt ist, ermöglichen.
Gemäß der obigen Konfiguration des Abbildungsmesswertgebers der vorliegenden Offenbarung ist die Vielzahl von Bildgebungselementen in eine Vielzahl von Gruppen geteilt und ist jeder Gruppe ein entsprechender der Pixel des Bilds, das durch den Abbildungsmesswertgeber erzeugt wird, zugeordnet. Jede Gruppe enthält ein Bildgebungselement oder mehrere von diesem, das bzw. die den jeweiligen optischen Filtern entsprechen, die keine Farbe haben oder die dieselbe Primärfarbe haben, und mindestens ein Bildgebungselement, das dem durchlässigen Glied entspricht. Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber der vorliegenden Offenbarung wird die Leuchtdichte des Pixels, der jeder Gruppe entspricht, auf der Grundlage der Messwerte der sichtbaren Strahlen und der Infrarotstrahlen, die durch die Vielzahl von Bildgebungselementen gemessen werden, die zu der Gruppe gehören, berechnet. Das heißt, dass mindestens ein Bildgebungselement, das mit dem durchlässigen Glied bereitgestellt ist, zugeordnet zu einem Pixel angeordnet ist. Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber wird die Leuchtdichte von jedem Pixel durch ein Berücksichtigen des Messwerts, der durch das Bildgebungselement gemessen wird, das dem durchlässigen Glied entspricht, das für den Pixel bereitgestellt wird, berechnet.
Folglich kann der Abbildungsmesswertgeber der vorliegenden Offenbarung die Leuchtdichte der Primärfarbe, die jedem Pixel entspricht, berechnen, während der Einfluss von Infrarotstrahlen gemildert wird, ohne dass eine Filter für ein Blockieren von Infrarotstrahlen verwendet wird. Auf diese Weise kann eine Farbreproduzierbarkeit bei dem Farbbild verbessert werden. Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber ist es deshalb möglich, eine Hardwarekonfiguration zu vereinfachen, während eine Verschlechterung bei einer Qualität eines erzeugten Bilds verhindert wird.
Man nehme zur Kenntnis, dass Bezugszeichen in Klammern, die in diesem Abschnitt und den Ansprüchen genannt werden, eine Beziehung mit den Komponenten, die in der später beschriebenen Ausführungsform genannt werden, als ein Aspekt kennzeichnen. Folglich beschränken die Bezugszeichen einen technischen Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht.
Figurenliste
In den beigefügten Zeichnungen:

ist 1 ein Blockschaltbild, das einen Abbildungsmesswertgeber, ein ECU und dergleichen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
ist 2 ein Diagramm, das einen Bildgebungsabschnitt und ein erfasstes Bild gemäß der Ausführungsform darstellt,
ist 3 ein Diagramm, das einen Filterabschnitt gemäß der Ausführungsform darstellt,
ist 4 ein Diagramm, das ein R-Set bzw. einen R-Satz, das bzw. der eine von Filtergruppen ist, gemäß der Ausführungsform darstellt,
ist 5 ein Diagramm, das ein G-Set bzw. einen G-Satz, das bzw. der eine von Filtergruppen ist, gemäß der Ausführungsform darstellt, und
ist 6 ein Diagramm, das ein B-Set bzw. einen B-Satz, das bzw. der eine von Filtergruppen ist, gemäß der Ausführungsform darstellt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird eine Ausführungsform der Technik der vorliegenden Offenbarung behandelt.
1. Gesamtkonfiguration
1 zeigt einen Abbildungsmesswertgeber 1, ein ECU 6, einen Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 und einen Fahrzeugsteuerungsapparat 8, der in einem Fahrzeug ausgestattet ist. Im Nachfolgenden wird das Fahrzeug, das mit diesen Vorrichtungen ausgestattet ist, als das eigene Fahrzeug bezeichnet. Das ECU 6 detektiert verschiedene Ziele, die um das eigene Fahrzeug vorhanden sind, unter Verwendung des Abbildungsmesswertgebers 1 und anderer Vorrichtungen. Das ECU 6 steuert den Fahrzeugsteuerungsapparat 8 auf der Grundlage des Ergebnisses einer Detektion und führt verschiedene Prozesse aus, und zwar für eine Fahrunterstützung des eigenen Fahrzeugs.
Der Fahrzeugsteuerungsapparat 8 enthält eine Vorrichtung oder mehrere von dieser, die in dem eigenen Fahrzeug installiert sind. Spezifischer kann der Fahrzeugsteuerungsapparat 8 zum Beispiel eine Lenkvorrichtung 81, wie beispielsweise eine elektrische Servolenkung, eine Bremsvorrichtung 84, wie beispielsweise eine Bremse, und eine Antriebsvorrichtung 85, wie beispielsweise einen Beschleuniger, enthalten, von denen jede eine Vorrichtung für ein Steuern des Verhaltens bzw. Fahrverhaltens des eigenen Fahrzeugs ist. Abgesehen von diesen Vorrichtungen kann der Fahrzeugsteuerungsapparat 8 zum Beispiel einen Lautsprecher 82, eine Anzeige bzw. ein Display 83 und eine Lampe 86 enthalten.
Die Vorrichtungen, die in dem Fahrzeugsteuerungsapparat 8 enthalten sind, werden gemäß den Anweisungen, die von dem ECU 6 gegeben werden, aktiviert, um eine Fahrunterstützung, wie beispielsweise ein automatisches Fahren, bereitzustellen. Bei dem automatischen Fahren werden Fahrhandhabungen, wie beispielsweise eine Beschleunigung, ein Bremsen und ein Lenken des eigenen Fahrzeugs, automatisch durchgeführt. Spezifischer kann bei dem automatischen Fahren dem eigenen Fahrzeug komplett automatisch gestattet werden, zu seinem Ziel zu fahren, oder kann dem eigenen Fahrzeug gestattet werden, einem vorausgehenden Fahrzeug zu folgen. Abgesehen von diesen Arten eines automatischen Fahrens kann das eigene Fahrzeug bezüglich einzig einer Beschleunigung und eines Bremsens automatisch gehandhabt werden, und zwar für eine automatische Steuerung der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs. Außerdem kann bei dem automatischen Fahren das eigene Fahrzeug bezüglich einzig einem Lenken automatisch gehandhabt werden, und zwar für eine automatische Steuerung des Fortbewegungsverlaufs. Die Vorrichtungen in dem Fahrzeugsteuerungsapparat 8 können eine Fahrunterstützung, wie beispielsweise eine Kollisionsvermeidung, ein Geschwindigkeitswarnen, ein Hinteres-Ende-Kollision-Warnen, ein Zwischenfahrzeugentfernungswarnen oder ein Spurabweichungswarnen, bereitstellen. Die Kollisionsvermeidung wird in dem Fall, in dem es eine Möglichkeit gibt, dass das eigene Fahrzeug mit einem Objekt kollidieren wird, durchgeführt. In diesem Fall wird die Kollision mit dem Objekt durch ein Durchführen einer Bremssteuerung und/oder einer Lenksteuerung vermieden.
Ein Signal von dem Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 wird dem Abbildungsmesswertgeber 1 und/oder dem ECU 6 zugeführt. Der Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 enthält einen oder mehrere Messwertgeber. Spezifischer kann der Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 Messwertgeber, wie beispielsweise einen Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber, verschiedene Beschleunigungsmesswertgeber und einen Steuerwinkelmesswertgeber, enthalten, die das Verhalten bzw. Fahrverhalten des eigenen Fahrzeugs detektieren. Der Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 kann ebenso einen Messwertgeber, wie beispielsweise ein Radar, das die Umgebung des eigenen Fahrzeugs detektiert, enthalten. Der Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 kann ebenso eine Vorrichtung, wie beispielsweise ein GPS (Globales Positionsbestimmungssystem), das die Positionsdaten des eigenen Fahrzeugs ausgibt, oder eine Vorrichtung, wie beispielsweise eine Navigationsvorrichtung, die als eine Quelle eines Lieferns von Kartendaten dient, oder eine Kommunikationsvorrichtung (Straße-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung, Handyanschluss, wie beispielsweise Smartphone) oder dergleichen enthalten.
Der Abbildungsmesswertgeber 1 erfasst periodisch ein Bild um das eigene Fahrzeug und gibt Bilddaten, die das erfasste Bild kennzeichnen, an das ECU 6 aus. Eine detaillierte Konfiguration des Abbildungsmesswertgebers 1 wird später beschrieben.
Das ECU 6 wird hauptsächlich durch zum Beispiel einen Mikrocomputer, der mindestens eine CPU (zentrale Recheneinheit, central processing unit), ein RAM (Direktzugriffspeicher, random-access memory), ein ROM (Festwertspeicher bzw. Nur-LeseSpeicher, read-only memory) und dergleichen enthält, konfiguriert. Das ROM, das ein nichtvergängliches, greifbares Aufnahmemedium ist, speichert ein Programm für ein Ausführen einer Fahrunterstützung auf der Grundlage des Bilds, das durch den Abbildungsmesswertgeber 1 erlangt wird. Die CPU von dem ECU 6 wird gemäß dem Programm betrieben und stellt eine Fahrunterstützung, wie es oben genannt wurde, bereit.
Der Abbildungsmesswertgeber 1 und das ECU 6 können eine Position, Größe, Form, einen Typ, Zustand und dergleichen von einem Ziel, das um das eigene Fahrzeug vorhanden ist, auf der Grundlage des erlangten erfassten Bilds detektieren. Beispiele des Ziels enthalten ein Fahrzeug, einen Fußgänger, verschiedene stationäre Objekte, eine Fahrspur, ein Verkehrsschild, eine Ampel und dergleichen. Der Abbildungsmesswertgeber 1 und das ECU 6 können ein Ziel unter Verwendung der Information bzw. Informationen, die von dem Am-Fahrzeug-Messwertgeber 7 erlangt wird bzw. werden, detektierten. Der Abbildungsmesswertgeber 1 kann das Ergebnis einer Detektion eines Ziels an das ECU 6 ausgeben. Das ECU 6 kann eine Fahrunterstützung auf der Grundlage des Ergebnisses einer Detektion des Ziels ausgeben.
2. Konfiguration des Abbildungsmesswertgebers
Der Abbildungsmesswertgeber 1 ist als eine monokulare Kamera konfiguriert. Der Abbildungsmesswertgeber 1 enthält einen Linsenabschnitt 2, einen Filterabschnitt 3, einen Bildgebungsabschnitt 4 und einen Signalverarbeitungsabschnitt 5. Mit anderen Worten enthält der Abbildungsmesswertgeber 1 eine Linse, eine Optischer-Filter-Vorrichtung, eine Bildgebungsvorrichtung und eine Signalverarbeitungseinheit. Der Linsenabschnitt 2 entspricht einer Linse oder mehreren Linsen. Der Filterabschnitt 3 entspricht der Optischer-Filter-Vorrichtung. Der Bildgebungsabschnitt 4 entspricht der Bildgebungsvorrichtung. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 entspricht der Signalverarbeitungseinheit.
Der Bildgebungsabschnitt 4 enthält eine Vielzahl von Bildgebungselementen 40 (z. B. einen Komplementärer-Metall-Oxid-Halbleiter-Messwertgeber (CMOS-Messwertgeber, complementary-metal-oxide-semiconductor sensor), einen Ladungsgekoppelte-Vorrichtung-Messwertgeber (CCD-Messwertgeber, charge coupled device sensor) oder dergleichen. Wie es in 2 zu sehen ist, ist die Vielzahl von Bildgebungselementen 40 in einem Gittermuster (in einem Array bzw. einer Anordnung bzw. einem Feld) angeordnet. Die Vielzahl von Bildgebungselementen 40 ist in eine Vielzahl von Gruppen geteilt. Das heißt, dass ein Bildgebungselement 40 eine Komponente einer Gruppe ist. Im Nachfolgenden wird eine Gruppe von Bildgebungselementen 40 ebenso als eine Bildgebungselementgruppe 41 bezeichnet. Jede Bildgebungselementgruppe 41 enthält vier Bildgebungselemente 40, die in einer Zwei-zu-zwei-Matrix angeordnet sind. Ein spezifisches Beispiel nehmend enthält eine Bildgebungselementgruppe 41a vier Bildgebungselemente 40₁ bis 40₄, wie es in 2 zu sehen ist.
Der Bildgebungsabschnitt 4 enthält einen Verstärker und einen A/D-Wandler, die nicht zu sehen sind. Der Verstärker verstärkt ein analoges Signal, das von jedem Bildgebungselement 40 ausgegeben wird, mit einer vorgegebenen Verstärkung. Das analoge Signal kennzeichnet die Intensität von jeder sichtbaren Strahlung und Infrarotstrahlung, die auf das Bildgebungselement 40 auftrifft. Der A/D-Wandler wandelt das verstärkte analoge Signal in einen digitalen Wert um und gibt den digitalen Wert an den Signalverarbeitungsabschnitt 5 als einen Messwert, der durch das Bildgebungselement 40 gemessen wird, aus.
Der Linsenabschnitt 2 enthält eine Linse oder mehrere Linsen. Der Linsenabschnitt 2 bildet ein Bild aus einem auf die Bildgebungselemente 40 des Bildgebungsabschnitts 4 auftreffenden sichtbaren Licht.
Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 erzeugt ein erfasstes Bild 9 auf der Grundlage der Intensitäten des sichtbaren Strahlen und der Infrarotstrahlen, die durch die jeweiligen Bildgebungselemente 40 gemessen werden. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 ist imstande, ein Farbbild und ein hochempfindliches Bild zu erzeugen. Das Farbbild wird auf der Grundlage des Unterschieds zwischen der Leuchtdichte von Licht, das durch einen Farbfilter hindurchgeht, und der Leuchtdichte von Licht, die durch einen IR-Filter hindurchgeht, erzeugt und hat eine gute Farbreproduzierbarkeit. Das Farbbild wird aus einem Bayer-Bild, in dem jedem Pixel eine Primärfarbe zugeordnet ist, erzeugt. Gemäß dem Bayer-Bild gibt jedes Pixel Licht der Primärfarbe, die dem Pixel zugeteilt ist, mit einer Intensität gemäß der Leuchtdichte des Pixels aus. Das hochempfindliche Bild ist ein hochempfindliches Bild, das auf der Grundlage einer Summe aus der Leuchtdichte von Licht, das durch den Farbfilter hindurchgeht, und der Leuchtdichte von Licht, das durch den IR-Filter hindurchgeht, erzeugt wird.
Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 gibt Bilddaten, die das erzeugte erfasste Bild 9 kennzeichnen, an das ECU 6 aus. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 kann die Position oder dergleichen eines Ziels, wie es oben genannt wurde, auf der Grundlage des erfassten Bilds 9 detektieren. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 kann das Ergebnis einer Detektion an das ECU 6 ausgeben. Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 kann einen Mikrocomputer, der mindestens eine CPU, ein RAM und ein ROM enthält, enthalten und das erfasste Bild 9 unter Verwendung einer Software, wie beispielsweise einem Programm, erzeugen. Zudem kann der Signalverarbeitungsabschnitt 5 das erfasste Bild 9 unter Verwendung von Hardware, wie beispielsweise einer Vielzahl von Logikschaltungen bzw. Logikschaltkreisen, erzeugen.
Die Bildgebungselementgruppen 41 entsprechen auf einer Eins-zu-eins-Basis Pixeln 90 des erfassten Bilds 9, das durch den Signalverarbeitungsabschnitt 5 erzeugt wird. Die Position von jeder Bildgebungselementgruppe 41 in dem Bildgebungsabschnitt 4 richtet sich mit der Position der Pixel 90, die der Bildgebungselementgruppe 41 in dem erfassten Bild 9 entsprechen, aus. Ein spezifisches Beispiel nehmend richtet sich die Bildgebungselementgruppe 41a mit einem Pixel 90a aus, wie es in 2 zu sehen ist. Das heißt, dass sich jede von einer Vielzahl von Bildgebungselementgruppen 41a bis 41 i mit einem entsprechenden von einer Vielzahl von Pixeln 90a bis 90i ausrichtet. Die Leuchtdichte von jedem Pixel 90 wird zum Beispiel auf der Grundlage der Messwerte, die von den Bildgebungselementen 40 erhalten werden, die in der entsprechenden Bildgebungselementgruppe 41 enthalten sind, berechnet.
Der Filterabschnitt 3 ist zwischen dem Linsenabschnitt 2 und den Bildgebungselementen 40 des Bildgebungsabschnitts 4 angeordnet. Sichtbare Strahlen und Infrarotstrahlen, die durch den Linsenabschnitt 2 hindurchgegangen sind, gehen durch den Filterabschnitt 3 hindurch und treten in die Bildgebungselemente 40 ein. Der Filterabschnitt 3 enthält eine Vielzahl von Farbfiltern und eine Vielzahl von durchlässigen Gliedern. Im Nachfolgenden werden die Vielzahl von Farbfiltern und die Vielzahl von durchlässigen Gliedern jeweils ebenso als ein Filter bezeichnet.
Der Filterabschnitt 3 enthält drei Typen von Farbfiltern, die jeweiligen Primärfarben von Licht, das heißt, Rot, Grün und Blau (RGB), entsprechen. Die Farbfilter sind eine Art von optischen Filtern. Ein optischer Filter entspricht einem optischen Element, das einzig das Licht von einem spezifischen Wellenlängenbereich überträgt und ein Licht von anderen Wellenlängenbereichen nicht überträgt. Die vorliegende Ausführungsform behandelt ein Beispiel, in dem Farbfilter, wie sie nachstehend beschrieben werden, verwendet werden. Spezifischer enthält der Filterabschnitt 3 R-Filter, die Rot entsprechen, G-Filter, die Grün entsprechen, und B-Filter, die Blau entsprechen, als Farbfilter. Jeder Farbfilter überträgt eine sichtbare Strahlung mit einer Wellenlänge, die eine visuelle Erkennung der entsprechenden Primärfarbe ermöglicht, und blockiert sichtbare Strahlen der anderen Wellenlängen.
Die durchlässigen Glieder übertragen zumindest Infrarotstrahlen. Die durchlässigen Glieder können zum Beispiel als Infrarotfilter (IR-Filter), die Infrarotstrahlen übertragen und sichtbare Strahlen von allen Wellenlängen blockieren, konfiguriert sein. Die durchlässigen Glieder können zum Beispiel sichtbare Strahlen von einigen Wellenlängen und Infrarotstrahlen übertragen. Die durchlässigen Glieder müssen nicht zwangsläufig eine Funktion als optische Filter haben. Das heißt, dass die durchlässigen Glieder sichtbare Strahlen von allen Wellenlängen und Infrarotstrahlen übertragen können. Ein spezifisches Beispiel nehmend kann jedes durchlässige Glied als ein rahmenförmiges Glied konfiguriert sein. Die durchlässigen Glieder können sichtbaren Strahlen und Infrarotstrahlen, die durch die Öffnungen der Rahmen hindurchgegangen sind, ermöglichen, direkt in die Bildgebungselemente 40 einzutreten.
Diese Filter sind in einem Gittermuster wie bei der Vielzahl von Bildgebungselementen 40 des Bildgebungsabschnitts 4 angeordnet. Diese Filter entsprechen auf einer Eins-zu-eins-Basis der Vielzahl von Bildgebungselementen 40. Die sichtbare Strahlung oder Infrarotstrahlung, die durch jeden Filter hindurchgegangen ist, tritt in das Bildgebungselement 40, das dem Filter entspricht, ein. Wie es in 3 zu sehen ist, sind die Filter in eine Vielzahl von Gruppen geteilt. Im Nachfolgenden wird eine Gruppe von Filtern ebenso als eine Filtergruppe 30 bezeichnet. Die Filtergruppen 30 sind in einem Gittermuster angeordnet. Jede Filtergruppe 30 enthält vier Filter, die in einer Zwei-zu-zwei-Matrix angeordnet sind.
Die Filtergruppen 30 entsprechen den Bildgebungselementgruppen 41 auf einer Eins-zu-eins-Basis. Ein spezifisches Beispiel nehmend richtet sich jede der Vielzahl von Filtergruppen 30a bis 30i, die in 3 zu sehen sind, mit einer entsprechenden der Vielzahl von Bildgebungselementgruppen 41a bis 41 i, die in 2 zu sehen sind, aus. Vier Filter einer Filtergruppe 30 entsprechen den jeweiligen Bildgebungselementen 40 der Bildgebungselementgruppe 41, die der Filtergruppe 30, die beteiligt ist, entspricht.
Eine von Primärfarben von Licht, das heißt, Rot (R), Grün (G) oder Blau (B) ist jeder Bildgebungselementgruppe 41, die der Filtergruppe 30 entspricht, die beteiligt ist, zugeteilt. Im Nachfolgenden wird eine Filtergruppe 30, der Rot zugeteilt ist, ebenso als eine R-Gruppe bezeichnet. Eine Filtergruppe 30, der Grün zugeteilt ist, wird ebenso als eine G-Gruppe bezeichnet. Eine Filtergruppe 30, der Blau zugeteilt ist, wird ebenso als eine B-Gruppe bezeichnet. In dem Filterabschnitt 3, der in 3 zu sehen ist, entsprechen zum Beispiel die Filtergruppen 30d und 30f den R-Gruppen. Die Filtergruppen 30a, 30c, 30e, 30g und 30i entsprechen den G-Gruppen. Die Filtergruppen 30b und 30h entsprechen den B-Gruppen.
In dem Filterabschnitt 3 sind vier Filtergruppen 30, die in einer Zwei-zu-zwei-Matrix eines vorgegebenen Musters angeordnet sind, wiederholt angeordnet. In dem Muster sind zwei G-Gruppen auf einer Diagonallinie angeordnet und sind eine R-Gruppe und eine B-Gruppe auf einer Diagonallinie angeordnet. Die Filtergruppen 30 können in einem Muster, das von diesem Muster verschieden ist, angeordnet sein.
Jede Filtergruppe 30 enthält ein durchlässiges Glied, und drei Farbfilter, die eine sichtbare Strahlung mit einer Wellenlänge, die eine visuelle Erkennung der Primärfarbe ermöglicht, die der Filtergruppe 30 zugeteilt ist, übertragen. Wie es in 4 zu sehen ist, enthält eine R-Gruppe 31 drei R-Filter 31a bis 31c und ein durchlässiges Glied 31d. Wie es in 5 zu sehen ist, enthält eine G-Gruppe 32 drei G-Filter 32a bis 32c und ein durchlässiges Glied 32d. Wie es in 6 zu sehen ist, enthält eine B-Gruppe 33 drei B-Filter 33a bis 33c und ein durchlässiges Glied 33d. Die Anzahl an Filtern, die in jeder Filtergruppe 30 enthalten sind, und die Anzahl und Position von Farbfiltern und des durchlässigen Glieds sind nicht auf diejenigen, die oben beschrieben wurden, beschränkt und können, soweit erforderlich, festgelegt bzw. bestimmt werden.
Die folgende Beschreibung wird einen Prozess für ein Berechnen des Leuchtdichtenwerts von jedem Pixel des erfassten Bilds 9 ausführlich behandeln. Dieser Prozess wird durch den Signalverarbeitungsabschnitt 5 durchgeführt.
Erster Berechnungsprozess
Als Erstes wird die folgende Beschreibung einen ersten Berechnungsprozess für ein Berechnen des Leuchtdichtenwerts von jedem Pixel in dem Fall, in dem das durchlässige Glied als ein IR-Filter konfiguriert ist, behandeln.
Gemäß dem ersten Berechnungsprozess werden, wenn ein Farbfilter erzeugt wird, Rot, Grün und Blau als Primärfarben verwendet. Einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Rot zugeteilt ist, wird eine rote Farbe zugeordnet, einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Grün zugeteilt ist, wird eine grüne Farbe zugeordnet und einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Blau zugeteilt ist, wird eine blaue Farbe zugeordnet. Im Nachfolgenden wird das Pixel, das Rot entspricht, ebenso als ein R-Pixel bezeichnet. Das Pixel, das Grün entspricht, wird ebenso als ein G-Pixel bezeichnet. Das Pixel, das Blau entspricht, wird ebenso als ein B-Pixel bezeichnet. Gemäß dem ersten Berechnungsprozess wird ein Rotleuchtdichtenwert Rr des R-Pixels, ein Grünleuchtdichtenwert Gg des G-Pixels und ein Blauleuchtdichtenwert Bb des B-Pixels jeweils wie folgt berechnet. $Rr = (R 1 + R 2 + R 3) \times k 1 - IRr \times 3 \times k 2$
$Gg = (G 1 + G 2 + G 3) \times k 3 - IRg \times 3 \times k 4$
$Bb = (B 1 + B 2 + B 3) \times k 5 - IRb \times 3 \times k 6$
R1 bis R3 kennzeichnen Messwerte, die durch drei jeweilige Bildgebungselemente 40, die zu jeder Bildgebungselementgruppe 41 gehören, die mit einem R-Pixel ausgerichtet sind, gemessen werden, und entsprechen den jeweiligen R-Filtern 31a bis 31c. IRr kennzeichnet einen Messwert, der durch ein Bildgebungselement 40, das zu der Bildgebungselementgruppe 41 gehört, die mit dem R-Pixel ausgerichtet ist, gemessen wird, und entspricht dem durchlässigen Glied 31d. G1 bis G3 kennzeichnen Messwerte, die durch drei jeweilige Bildgebungselemente 40, die zu jeder Bildgebungselementgruppe 41 gehören, die mit einem G-Pixel ausgerichtet ist, gemessen werden, und entsprechend den jeweiligen G-Filtern 32a bis 32c. IRg kennzeichnet einen Messwert, der durch ein Bildgebungselement 40, das zu der Bildgebungselementgruppe 41 gehört, die mit dem G-Pixel ausgerichtet ist, gemessen wird, und entspricht dem durchlässigen Glied 32d. B1 bis B3 kennzeichnen Messwerte, die durch drei jeweilige Bi8ldgebungselemente 40, die zu jeder Bildgebungselementgruppe 41 gehören, die mit einem B-Pixel ausgerichtet ist, gemessen werden, und entsprechen den jeweiligen B-Filtern 33a bis 33c. IRb kennzeichnet einen Messwert, der durch ein Bildgebungselement 40, das zu der Bildgebungselementgruppe 41 gehört, die mit dem B-Pixel ausgerichtet ist, gemessen wird, und entspricht dem durchlässigen Glied 33d. Mit anderen Worten kennzeichnen IRr, IRg und IRb die Messwerte der Intensitäten der Infrarotstrahlen, die durch die Bildgebungselemente 40, die den jeweiligen durchlässigen Gliedern 31d bis 33d entsprechen, gemessen werden. k1 bis k6 sind Koeffizienten, die vorgegebene Werte haben. Folglich berechnet, wenn ein Farbbild erzeugt wird, der Signalverarbeitungsabschnitt 5 für jedes Pixel 90 die Leuchtdichte der Primärfarbe, die der Bildgebungselementgruppe 41, die dem Pixel 90 entspricht, das beteiligt ist, zugeteilt ist. Bei der Berechnung verwendet der Signalverarbeitungsabschnitt 5 einen Wert basierend auf den Messwerten der Bildgebungselemente 40, die den Farbfiltern der Bildgebungselementgruppe 41 entsprechen, die beteiligt ist, und einen Wert basierend auf dem Messwert des Bildgebungselements 40, das dem durchlässigen Glied der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, die beteiligt ist. Der Leuchtdichtenwert wird durch ein Berechnen einer Differenz zwischen diesen zwei Werten berechnet.
Für jedes Pixel wird der Leuchtdichtenwert einer unterschiedlichen bzw. anderen Primärfarbe, die dem Pixel nicht zugeteilt ist, basierend auf den Leuchtdichtenwerten der Primärfarbe, die unterschiedlichen bzw. anderen Pixeln zugeteilt ist, die sich um den Pixel befinden, der beteiligt ist, berechnet.
Spezifischer wird zum Beispiel der Grünleuchtdichtenwert Gr eines R-Pixels basierend auf den Leuchtdichtenwerten Gg der G-Pixel, die sich um den R-Rixel befinden, berechnet. Der Blauleuchtdichtenwert Br des R-Pixels wird basierend auf den Leuchtdichtenwerten Bb der B-Pixel, die sich um den R-Pixel befinden, berechnet. Noch spezifischer kennzeichnet der Leuchtdichtenwert Gr des R-Pixels einen Mittelwert der Leuchtdichtenwerte Gg der G-Pixel um den R-Pixel. Der Leuchtdichtenwert Br des R-Pixels kennzeichnet einen Mittelwert der Leuchtdichtenwerte Bb der B-Pixel um den R-Pixel.
In ähnlicher Weise werden jeweilig der Rotleuchtdichtenwert Rg eines G-Pixels und der Blauleuchtdichtenwert Bg des G-Pixels basierend auf den Leuchtdichtenwerten Rr der R-Pixel, die sich um den G-Pixel befinden, und den Leuchtdichtenwerten Bb der B-Pixel, die sich um den G-Pixel befinden, berechnet. Der Rotleuchtdichtenwert Rb eines B-Pixels und der Grünleuchtdichtenwert Gb des B-Pixels werden jeweilig basierend auf den Leuchtdichtenwerten Rr der R-Pixel, die sich um den B-Pixel befinden, und den Leuchtdichtenwerten Gg der G-Pixel, die sich um den B-Pixel befinden, berechnet. Folglich berechnet, wenn ein Farbbild erzeugt wird, der Signalverarbeitungsabschnitt 5 für jeden von der Vielzahl von Pixeln 90 die Leuchtdichtenwerte der Primärfarben, die sich von der Primärfarbe, die der Bildgebungselementgruppe 41 zugeteilt ist, die dem Pixel 90 entspricht, der beteiligt ist, unterscheiden. Wenn solch ein Leuchtdichtenwert einer unterschiedlichen bzw. anderen Primärfarbe berechnet wird, verwendet der Signalverarbeitungsabschnitt 5 einen Wert basierend auf dem Messwert, der von dem Bildgebungselement 40, das dem durchlässigen Glied der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, die beteiligt ist, abgeleitet wird, und einen Wert basierend auf den Messwerten, die von den Bildgebungselementen 40, die den Farbfiltern der Bildgebungselementgruppe 41 entsprechen, die beteiligt ist, abgeleitet werden. Die Leuchtdichtenwerte von unterschiedlichen bzw. anderen Primärfarben werden jeweils durch ein Berechnen einer Differenz zwischen den früheren und letzten Werten berechnet.
Folglich kann gemäß dem ersten Berechnungsprozess ein Farbbild in einem Zustand, in dem der Einfluss von Infrarotstrahlen gemildert wird, erzeugt werden.
Gemäß dem ersten Berechnungsprozess werden, wenn ein hochempfindliches Bild erzeugt wird, ein Leuchtdichtenwert Wr des R-Pixels, ein Leuchtdichtenwert Wg des G-Pixels und ein Leuchtdichtenwert Wb des B-Pixels jeweils wie folgt berechnet. $Wr = (R 1 + R 2 + R 3) \times k 7 + IRr \times k 8$
$Wg = (G 1 + G 2 + G 3) \times k 9 + IRg \times k 10$
$Wb = (B 1 + B 2 + B 3) \times k 11 + IRb \times k 12$
k7 bis k12 sind Koeffizienten, die einen vorgegebenen Wert haben. Folglich berechnet, wenn ein hochempfindliches Bild erzeugt wird, der Signalverarbeitungsabschnitt 5 die Leuchtdichte von jedem von der Vielzahl von Pixeln 90. Wenn die Leuchtdichte berechnet wird, verwendet der Signalverarbeitungsabschnitt 5 einen Wert basierend auf den Messwerten der Bildgebungselemente 40, die den Farbfiltern entsprechen und die zu der Bildgebungselementgruppe 41, die mit dem Pixel ausgerichtet ist, der beteiligt ist, gehören, und einen Wert basierend auf dem Messwert des Bildgebungselements 40, das dem durchlässigen Glied entspricht und das zu einer bzw. der Bildgebungselementgruppe 41 gehört. Der Leuchtdichtenwert wird durch ein Berechnen einer Summe aus den früheren und letzten Werten berechnet. Folglich kann gemäß dem ersten Berechnungsprozess ein hochempfindliches Bild in einem Zustand erzeugt werden, in dem das Ergebnis der Messung der Infrarotstrahlung, der aus dem Bildgebungselement 40 abgeleitet wird, ausreichend reflektiert wird.
(2) Zweiter Berechnungsprozess
Die folgende Beschreibung wird einen zweiten Berechnungsprozess für ein Berechnen eines Leuchtdichtenwerts von jedem Pixel in dem Fall, in dem das durchlässige Glied sichtbare Strahlen von allen Wellenlängen überträgt, behandeln.
Gemäß dem zweiten Berechnungsprozess werden, wenn ein Farbbild erzeugt wird, Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) als Primärfarben verwendet. Einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Rot zugeteilt ist, wird Cyan zugeordnet, einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Grün zugeteilt ist, wird Magenta zugeordnet, und einem Pixel, der der Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, der Blau zugeteilt ist, wird Gelb zugeordnet. Im Nachfolgenden wird der Pixel, der Cyan entspricht, ebenso als ein C-Pixel bezeichnet. Der Pixel, der Magenta entspricht, wird ebenso als ein M-Pixel bezeichnet. Der Pixel, der Gelb entspricht, wird ebenso als ein Y-Pixel bezeichnet. Gemäß dem zweiten Berechnungsprozess werden ein Cyanleuchtdichtenwert Cc des C-Pixels, ein Magentaleuchtdichtenwert Mm des M-Pixels und ein Gelbleuchtdichtenwert Yy des Y-Pixels jeweils wie folgt berechnet. $Cc = IRr \times j 1 - (R 1 + R 2 + R 3) / (3 \times j 2)$
$Mm = IRg \times j 3 - (G 1 + G 2 + G 3) / (3 \times j 4)$
$Yy = IRb \times j 5 - (B 1 + B 2 + B 3) / (3 \times j 6)$
IRr, R1 bis R3, IRg, G1 bis G3, IRb und B1 bis B3 haben jeweilige Bedeutungen, die ähnlich wie diejenigen des ersten Berechnungsprozesses sind. j1 bis j6 sind Koeffizienten, die vorgegebene Werte haben.
Wie bei dem ersten Berechnungsprozess wird für jedes Pixel der Leuchtdichtenwert einer unterschiedlichen bzw. anderen Primärfarbe, die dem Pixel nicht zugeteilt ist, basierend auf den Leuchtdichtenwerten der Primärfarbe von unterschiedlichen bzw. anderen Pixeln, die sich um den Pixel befinden, berechnet.
Spezifischer werden zum Beispiel der Magentaleuchtdichtenwert Mc und der Gelbleuchtdichtenwert Yc eines C-Pixels basierend auf den entsprechenden Magentaleuchtdichtenwerten Mm und den entsprechenden Gelbleuchtdichtenwerten Yy berechnet, und zwar jeweilig von den Pixeln um das C-Pixel. Der Cyanleuchtdichtenwert Cm und der Gelbleuchtdichtenwert Ym eines M-Pixels werden basierend auf den entsprechenden Cyanleuchtdichtenwerten Cc und den entsprechenden Gelbleuchtdichtenwerten Yy berechnet, und zwar jeweilig von den Pixeln um das M-Pixel. Der Cyanleuchtdichtenwert Cy und der Magentaleuchtdichtenwert My eines Y-Pixels werden basierend auf den entsprechenden Cyanleuchtdichtenwerten Cc und den entsprechenden Magentaleuchtdichtenwerten Mm berechnet, und zwar jeweilig von den Pixeln um das Y-Pixel.
Folglich kann gemäß dem zweiten Berechnungsprozess ein Farbbild in einem Zustand, in dem der Einfluss von Infrarotstrahlen gemildert wird, erzeugt werden.
Gemäß dem zweiten Berechnungsprozess werden, wenn ein hochempfindliches Bild erzeugt wird, der Rotleuchtdichtenwert Wr des R-Pixels, der Grünleuchtdichtenwert Wg des G-Pixels und der Bleuleuchtdichtenwert Wb des B-Pixels wie bei dem ersten Berechnungsprozess berechnet.
3. Vorteilhafte Effekte
Die vorliegende Ausführungsform, die wie oben im Detail beschrieben wurde, bringt vorteilhafte Effekte wie folgt hervor.
(1) Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl von Bildgebungselementen 40 in eine Vielzahl von Bildgebungselementgruppen 41 geteilt und ist jeder der Vielzahl von Bildgebungselementgruppen 41 ein entsprechender der Pixel des erfassten Bilds 9 zugeordnet. Jede Bildgebungselementgruppe 41 enthält drei Bildgebungselemente 40, die mit jeweiligen Farbfiltern für eine identische Primärfarbe und einem Bildgebungselement 40, das einem durchlässigen Glied entspricht, bereitgestellt sind. Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber 1 wird die Leuchtdichte des Pixels, der einer Bildgebungselementgruppe 41 entspricht, basierend auf den Messwerten der sichtbaren Strahlen und der Infrarotstrahlen, die durch die Bildgebungselemente 40 der Bildgebungselementgruppe 41 gemessen werden, berechnet. Das heißt, dass ein Bildgebungselement 40, das mit dem durchlässigen Glied bereitgestellt ist, für jeden Pixel bereitgestellt wird. Gemäß dem Abbildungsmesswertgeber 1 wird die Leuchtdichte von jedem Pixel berechnet, wobei der Messwert des Bildgebungselements 40, das dem durchlässigen Glied entspricht, das für den Pixel bereitgestellt wird, der beteiligt ist, berücksichtigt wird.
Ein Bildgebungselement, wie beispielsweise CCD oder CMOS, nimmt zwangsläufig Infrarotstrahlen, insbesondere nahe Infrarotstrahlen, wahr. Als eine Maßnahme dagegen werden gleiche bzw. gängige Abbildungsmesswertgeber konfiguriert, um einen Filter zu enthalten, der Infrarotstrahlen blockt, so dass sichtbare Strahlen, die durch den Filter hindurchgegangen sind, auf die Bildgebungselemente auftreffen. In dieser Hinsicht kann der Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform die Leuchtdichte der Primärfarbe, die jedem Pixel zugeteilt ist, berechnen, während der Einfluss von Infrarotstrahlen gemildert wird, ohne einen Filter für ein Blockieren von Infrarotstrahlen zu verwenden. Mit dieser Konfiguration wird eine Farbreduzierbarkeit bei dem Farbbild verbessert. Der Abbildungsmesswertgeber 1 kann deshalb die Hardwarekonfiguration vereinfachen, während eine Verschlechterung bei einer Qualität des erfassten Bilds 9 verhindert wird.
In einer bekannten Technik werden zu einer Nachtzeit zum Beispiel nahe Infrarotstrahlen von einem Scheinwerfer oder anderen Lichtern des eigenen Fahrzeugs imitiert bzw. abgegeben und wird unter Verwendung der reflektierten nahen Infrarotstrahlen als einer Basis ein hochempfindliches erfasstes Bild 9 durch den Abbildungsmesswertgeber erzeugt. In dieser Hinsicht enthält gemäß dem Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform jede Bildgebungselementgruppe 41 drei Bildgebungselemente 40, die mit jeweiligen Farbfiltern bereitgestellt sind, und ein Bildgebungselement 40, das mit einem durchlässigen Glied, das eine Infrarotstrahlung überträgt, bereitgestellt ist. Mit dieser Konfiguration wird eine Empfindlichkeit gegen Infrarotstrahlen reduziert. Entsprechend werden in dem Fall, in dem der Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Erfindung auf die obige Technik angewendet wird, die Messwerte, die durch die Bildgebungselemente 40 gemessen werden, davon abgehalten, eine Sättigung zu erreichen, so dass ein gutes erfasstes Bild 9 mit hoher Empfindlichkeit erzeugt werden kann.
(2) Gemäß den ersten und zweiten Berechnungsprozessen der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn ein Farbbild erzeugt wird, die Leuchtdichte der Primärfarbe, die jedem Pixel zugeteilt ist, in einem Zustand, in dem der Einfluss von Infrarotstrahlen gemildert wird, berechnet. Mit dieser Konfiguration wird eine gute Farbreproduzierbarkeit gewährleistet. Wenn ein hochempfindliches Bild erzeugt wird, wird die Leuchtdichte von jedem Pixel mit hoher Empfindlichkeit berechnet, und zwar basierend auf dem Messwert der Infrarotstrahlung, der durch das Bildgebungselement 40, das dem durchlässigen Glied entspricht, gemessen wird. Dies macht es möglich, ein gutes Bild mit hoher Empfindlichkeit zu erzeugen. Der Abbildungsmesswertgeber 1 kann deshalb eine gute Qualität bei sowohl dem Farbbild als auch dem hochempfindlichen Bild bereitstellen.
(3) Der Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform wird in Fahrzeugen installiert. Der Abbildungsmesswertgeber 1 gibt ein erfasstes Bild 9 an das ECU 6 des Fahrzeugs aus. Folglich kann das ECU 6 basierend auf dem erfassten Bild 9 von einer guten Qualität verschiedene Prozesse durchführen. Insbesondere können die Prozesse, die durch das ECU 6 durchgeführt werden, sowohl ein Farbbild als auch ein hochempfindliches Bild benötigen. In dieser Hinsicht erzeugt der Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Farbbild und ein hochempfindliches Bild von guter Qualität. Dies ermöglicht dem ECU 6, die Prozesse geeignet durchzuführen.
(4) Das ECU 6 ist konfiguriert, um eine Fahrunterstützung bereitzustellen. Das heißt, dass ein erfasstes Bild 9, das durch den Abbildungsmesswertgeber 1 der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, für eine Fahrunterstützung verwendet wird. Das ECU 6 kann das erfasste Bild 9 von guter Qualität verwenden, um eine Fahrunterstützung geeignet bereitzustellen.
4. Andere Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist bisher beschrieben worden. Jedoch ist die Technik der vorliegenden Offenbarung nicht auf die vorgenannte Ausführungsform beschränkt. Die Technik der vorliegenden Offenbarung kann mit verschiedenen Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs, der nicht von dem Sinn der vorliegenden Offenbarung abweicht, implementiert werden.
(1) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Vielzahl von Bildgebungselementen 40 in dem Bildgebungsabschnitt 4 des Abbildungsmesswertgebers 1 in einem Gittermuster angeordnet. Jedoch ist die Anordnung der Vielzahl von Bildgebungselementen 40 nicht auf das Gittermuster beschränkt, sondern können verschiedene zweidimensional verteilte Muster verwendet werden. In solch einem Fall ist die Vielzahl von Filtern in dem Filterabschnitt 3 ebenso in derselben Weise wie die Vielzahl von Bildgebungselementen 40 angeordnet.
(2) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält jede Filtergruppe 30 in dem Filterabschnitt 3 des Abbildungsmesswertgebers 1 drei Farbfilter für eine identische Primärfarbe und ein durchlässiges Glied, die in einer Zwei-zu-zwei-Matrix angeordnet sind. Jedoch sind die Anzahl an Farbfiltern und durchlässigen Gliedern in jeder Filtergruppe 30 und die Positionen oder dergleichen der Farbfilter und durchlässigen Glieder nicht auf diejenigen der vorgenannten Ausführungsform beschränkt.
Man nehme jedoch zur Kenntnis, dass die Vielzahl von Filtern in der Filtergruppe 30 kontinuierlich angeordnet sein sollte. Mit anderen Worten sollte jeder Filter einer Filtergruppe 30 benachbart zu einem anderen Filter derselben Filtergruppe 30 angeordnet sein. Die Vielzahl von Filtern in jeder Filtergruppe 30 ist vorzugsweise in einer N-zu-N-Matrix angeordnet (N ist eine Ganzzahl von 2 oder größer). Die Anzahl und Positionen der Vielzahl von Bildgebungselementen 40 in jeder Bildgebungselementgruppe 41 des Bildgebungsabschnitts 4 werden gemäß der Anzahl und Positionen der Vielzahl von Filtern in jeder Filtergruppe 30 festgelegt bzw. bestimmt.
(3) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Abbildungsmesswertgeber 1 in einem Fahrzeug installiert und wird ein erfasstes Bild 9, das durch den Abbildungsmesswertgeber 1 erlangt wird, an das ECU 6 ausgegeben und wird dieses für den Prozess eines Bereitstellens einer Fahrunterstützung verwendet. Jedoch ist das Vorgehen, wie man das erfasste Bild 9 verwendet und wie man den Abbildungsmesswertgeber 1 anwendet, nicht auf diese Vorgehen beschränkt. Das erfasste Bild 9 kann für Prozesse abgesehen von einer Fahrunterstützung verwendet werden. Außerdem kann der Abbildungsmesswertgeber 1 zum Beispiel als eine portable bzw. tragbare Kamera oder als irgendeine andere Kamera konfiguriert sein und kann dieser in Vorrichtungen abgesehen von Fahrzeugen installiert werden.
(4) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die ersten und zweiten Berechnungsprozesse als Beispielprozesse für ein Berechnen der Leuchtdichte von jedem Pixel des erfassten Bilds 9 beschrieben. Jedoch sind die Prozesse für ein Berechnen der Leuchtdichte von jedem Pixel nicht auf die ersten und zweiten Berechnungsprozesse beschränkt. Die Leuchtdichte von jedem Pixel kann durch verschiedene Verfahren gemäß zum Beispiel den Charakteristiken der durchlässigen Glieder von übertragenen sichtbaren Strahlen oder Infrarotstrahlen, der Anzahl der Bildgebungselemente 40 in jeder Bildgebungselementgruppe 41, der Konfiguration von jeder Filtergruppe 30 und dergleichen berechnet werden.
(5) Die vorliegende Ausführungsform hat als ein Beispiel Filter in dem Filterabschnitt 3 beschrieben, wobei drei Typen von Farbfiltern jeweils eine sichtbare Strahlung, die die Wellenlänge hat, die eine visuelle Erkennung von Rot, Blau oder Grün ermöglicht, überträgt und sichtbare Strahlen von anderen Wellenlängen blockiert. Jedoch sind die Filter nicht auf diese beschränkt. Die Filter müssen einzig optische Filter sein, die eine sichtbare Strahlung einer vorgegebenen Wellenlänge übertragen. Entsprechend muss der Filter nicht farbig sein, sondern kann zum Beispiel farblos sein.
(6) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Vielzahl von Funktionen einer einzelnen Komponente durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden oder kann eine einzelne Funktion einer einzelnen Komponente durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden. Zudem kann eine Vielzahl von Funktionen einer Vielzahl von Komponenten durch eine einzelne Komponente implementiert werden oder kann eine einzelne Funktion, die durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert ist, durch eine einzelne Komponente implementiert werden. Ein Teil der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform kann zu einer anderen Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden. Irgendein Aspekt der technischen Idee, die durch die Formulierung der Ansprüche spezifiziert wird, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
(7) Abgesehen von dem oben beschriebenen Abbildungsmesswertgeber 1 kann die Technik der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Formen wie folgt implementiert werden. Spezifischer kann die Technik der vorliegenden Offenbarung zum Beispiel in den Formen eines Systems, das den Abbildungsmesswertgeber 1 als eine Komponente enthält, eines Programm für ein Ermöglichen eines Computers, als der Abbildungsmesswertgeber 1 zu fungieren, eines nichtvergänglichen greifbaren Speichermediums, wie beispielsweise einem Halbleiterspeicher, der das Programm speichert, und eines Verfahrens für ein Erzeugen eines erfassten Bilds durch den Abbildungsmesswertgeber 1 implementiert werden.
5. Bezug zu den Ansprüchen
Der Signalverarbeitungsabschnitt 5 des Abbildungsmesswertgebers 1 der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem Erzeugungsabschnitt. Die Bildgebungselementgruppe 41 des Bildgebungsabschnitts 4 entspricht einer Gruppe.

Claims

Abbildungsmesswertgeber (1) für ein Erzeugen eines Bilds, der aufweist: eine Vielzahl von optischen Filtern, von denen jeder sichtbare Strahlen, die eine Wellenlänge haben, die eine visuelle Erkennung von irgendeiner von einer Vielzahl von Primärfarben ermöglicht, überträgt und sichtbare Strahlen, die eine unterschiedliche Wellenlänge haben, blockiert, eine Vielzahl von durchlässigen Gliedern, von denen jedes zumindest Infrarotstrahlen überträgt, einen Bildgebungsabschnitt (4), der eine Vielzahl von Bildgebungselementen (40) enthält, die zweidimensional verteilt in einem Zustand, in dem jedes der Bildgebungselemente (40) einer der Vielzahlen, Vielzahl von optischen Filtern und Vielzahl von durchlässigen Gliedern, zugeordnet ist, angeordnet sind, wobei sichtbare Strahlen oder Infrarotstrahlen in die jeweilige Vielzahl von Bildgebungselementen (40) eintreten, wobei die sichtbaren Strahlen durch die optischen Filter, die den jeweiligen Bildgebungselementen (40) entsprechen, hindurchgegangen sind, wobei die Infrarotstrahlen durch die durchlässigen Glieder, die der jeweiligen Vielzahl von Bildgebungselementen (40) entsprechen, hindurchgegangen sind, und einen Erzeugungsabschnitt (5), der das Bild durch ein Teilen der Vielzahl von Bildgebungselementen (40) in die Vielzahl von Gruppen erzeugt, wobei jede von der Vielzahl von Gruppen veranlasst wird, einem von einer Vielzahl von Pixeln, die in dem Bild enthalten sind, zu entsprechen, und wobei eine Leuchtdichte von jedem von der Vielzahl von Pixeln basierend auf Messwerten von sichtbaren Strahlen und Infrarotstrahlen bestimmt wird, die durch die Vielzahl von Bildgebungselementen (40), die zu der Gruppe gehören, die dem Pixel entspricht, gemessen werden, wobei für jedes Pixel ein Leuchtdichtenwert einer anderen Primärfarbe, die dem Pixel nicht zugeteilt ist, basierend auf dem Leuchtdichtenwert der Primärfarbe berechnet wird, die anderen Pixeln zugeteilt ist, die sich um das betroffene Pixel herum befinden, wobei: die Vielzahl von Bildgebungselementen (40) die Vielzahl von Gruppen enthält, eine von der Vielzahl von Primärfarben jeder von der Vielzahl von Gruppen zugeteilt ist, die durchlässigen Glieder zu mindestens einem von der Vielzahl von Bildgebungselementen (40), die zu einer entsprechenden der Gruppen gehören, zugeordnet bereitgestellt sind, wobei die optischen Filter bereitgestellt sind, um zu dem verbleibenden Bildgebungselement (40) oder mehreren von diesem, die zu der Gruppe gehören, zugeordnet zu sein, wobei die optischen Filter eine Primärfarbe, die der Gruppe zugeteilt ist, haben, und die optischen Filter sichtbare Strahlen übertragen, die eine Wellenlänge, die eine visuelle Erkennung der Primärfarbe ermöglicht, die der Gruppe zugeteilt ist, haben.
Abbildungsmesswertgeber (1) gemäß Anspruch 1, wobei: die Vielzahl von durchlässigen Gliedern Infrarotstrahlen überträgt und sichtbare Strahlen blockiert, der Erzeugungsabschnitt (5) ein Farbbild und/oder ein hochempfindliches Bild erzeugt, wenn der Erzeugungsabschnitt (5) das Farbbild erzeugt, der Erzeugungsabschnitt (5) für jeden von der Vielzahl von Pixeln eine Leuchtdichte der Primärfarbe, die der Gruppe zugeteilt ist, die dem Pixel entspricht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40) gemessen werden, die der jeweiligen Vielzahl von optischen Filtern entsprechen, die zu der Gruppe gehören, und einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40) gemessen werden, die den durchlässigen Gliedern entsprechen, die zu der Gruppe gehören, berechnet, und, wenn der Erzeugungsabschnitt (5) das hochempfindliche Bild erzeugt, der Erzeugungsabschnitt (5) eine Leuchtdichte von jedem von der Vielzahl von Pixeln auf der Grundlage einer Summe aus einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Vielzahl von Bildgebungselementen (40) gemessen werden, die zu der Gruppe, die dem Pixel entspricht, gehören und die der jeweiligen Vielzahl von optischen Filtern entsprechen, und einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40), die zu der Gruppe gehören, gemessen werden und die den durchlässigen Gliedern entsprechen, berechnet.
Abbildungsmesswertgeber (1) gemäß Anspruch 1, wobei: die Vielzahl von durchlässigen Gliedern Infrarotstrahlen und sichtbare Strahlen überträgt, der Erzeugungsabschnitt (5) ein Farbbild und/oder ein hochempfindliches Bild erzeugt, wenn der Erzeugungsabschnitt (5) das Farbbild erzeugt, der Erzeugungsabschnitt für jeden von der Vielzahl von Pixeln eine Leuchtdichte einer Primärfarbe, die verschieden von der Primärfarbe ist, die der Gruppe zugeteilt ist, die dem Pixel entspricht, auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40) gemessen werden, die der jeweiligen Vielzahl von optischen Filtern entsprechen, die zu der Gruppe gehören, und einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40) gemessen werden, die den durchlässigen Gliedern entsprechen, die zu der Gruppe gehören, berechnet, und, wenn der Erzeugungsabschnitt (5) das hochempfindliche Bild erzeugt, der Erzeugungsabschnitt (5) eine Leuchtdichte von jedem von der Vielzahl von Pixeln auf der Grundlage einer Summe aus einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Vielzahl von Bildgebungselementen (40) gemessen werden, die zu der Gruppe, die dem Pixel entspricht, gehören und die der jeweiligen Vielzahl von optischen Filtern entsprechen, und einem Wert basierend auf Messwerten, die durch die Bildgebungselemente (40), die zu der Gruppe gehören, gemessen werden und die den durchlässigen Gliedern entsprechen, berechnet.
Abbildungsmesswertgeber (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Abbildungsmesswertgeber (1) in einem Fahrzeug installiert ist.
Abbildungsmesswertgeber (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: das Bild, das durch den Abbildungsmesswertgeber (1) erzeugt wird, für eine Fahrunterstützung für ein Fahrzeug verwendet wird.