JP2021509238A - ダイナミックレンジを拡大するための複数の動作モード - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照により、米国仮特許出願第62/508,467号に対する優先権を主張する米国特許出願第15/613,546号を本明細書に組み入れる。本出願はまた、2017年12月28日に出願された米国仮特許出願第62/611,206号に対する優先権を主張する米国特許出願第16/199,998号に対する優先権を主張し、そのそれぞれの内容は参照により本明細書に組み入れられる。
例示的な実施形態は、2つの画像センサのセット(またはいくつかの実施形態ではそれ以上)に関する。いくつかの実施形態では、画像センサは、垂直に(例えば、上下に重ねて)位置合わせされてもよい。画像センサは、同じシーンの異なる画像を捕捉してもよい。いくつかの実施形態では、異なる画像が同時に捕捉されてもよい。さらに、第1の画像センサは、可変露出レベル(例えば、カメラコントローラが適切な露出レベルを判定し、シャッタースピード、レンズ絞り、かつ/またはISO感度を操作して、判定された適切な露出レベルを実現する、カメラの自動露出設定など)を有してもよく、一方、第2の画像センサは、固定された(つまり、事前定義された)露出レベル(例えば、シャッタースピード、絞りサイズ、およびISO感度に基づく)を有してもよい。可変露出レベルにより、第1の画像センサは、周囲光レベル(例えば、昼対夜)に基づいて適切な露出レベルに調整することが可能であってもよい。
ここで、本開示の範囲内の例示的なシステムをより詳細に説明する。例示的なシステムは、自動車に実装され得るか、または自動車の形態を取り得る。しかしながら、システムの例はまた、車、トラック、オートバイ、バス、ボート、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、アースムーバ、ボート、スノーモービル、航空機、レクリエーション車両、遊園地車両、農機具、建設機械、トラム、ゴルフカート、電車、トロリー、ロボットデバイスなどの、他の車両に実装され得、または他の車両の形態を取り得る。他の車両も同じく可能である。さらに、いくつかの実施形態では、例示的なシステムは車両を含まない場合がある。
カメラ130に加えて、またはその代わりに、コンピュータビジョンシステム140、センサユニット202、および/もしくはカメラ210、またはおそらくカメラ130の一部として、コンピュータビジョンシステム140、センサユニット202、および/またはカメラ210、例示的な車両は、図4Aに示されるように、1つ以上のカメラシステム400を含み得る。カメラシステム400は、物体の検出および回避、ならびにナビゲーションのために自律車両によって使用され得る。図4Aに示されるように、カメラシステム400は、第1の画像センサ410および第2の画像センサ420を含み得る。第1の画像センサ410および第2の画像センサ420は、シーン402の画像を捕捉するように構成され得る。さらに、第1の画像センサ410および第2の画像センサ420は、プロセッサ430に個別に通信可能に結合されてもよい。代替的な実施形態では、プロセッサ430と第1の画像センサ410および第2の画像センサ420の各々との間の個々の通信結合ではなく、プロセッサ430とカメラシステム400との間に単一の通信結合があり得る。
図10は、例示的な実施形態による、方法1000のフローチャート図である。方法1000は、例えば、画像感知システムを使用して自律車両の環境内の1つ以上の物体を検出および/または回避するために使用され得る。方法1000は、例えば、図4Aに示されるカメラシステム400を使用して実行され得る。代替的な実施形態では、方法1000は、代替のカメラシステムを使用して実行されてもよい。
本開示は、本出願に記載の特定の実施形態に関して限定されるものではなく、特定の実施形態は、様々な態様の説明として意図されるものである。当業者には明らかなことであるが、多くの変形および変更を本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。本明細書において列挙される方法および装置に加えて、本開示の範囲内の機能的に同等の方法および装置は当業者には、これまでの説明から明らかであろう。このような変形および変更は、添付の特許請求の範囲内にあることが意図されている。
Claims (20)
- カメラシステムであって、
シーンにおける輝度レベルの第1の範囲に対応する第1のダイナミックレンジを有する第1の画像センサと、
前記シーンにおける輝度レベルの第2の範囲に対応する第2のダイナミックレンジを有する第2の画像センサであって、前記第2の画像センサが中性濃度フィルタを介して前記シーンから光を受信し、輝度レベルの前記第2の範囲が輝度レベルの前記第1の範囲よりも高い輝度レベルを含む、第2の画像センサと、
前記第1の画像センサおよび前記第2の画像センサに結合されたプロセッサであって、前記プロセッサが、
前記第1の画像センサによって捕捉された前記シーンの第1の画像における第1の物体タイプの物体を識別することであって、前記第1の物体タイプが輝度レベルの前記第1の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、
前記第2の画像センサによって捕捉された前記シーンの第2の画像における第2の物体タイプの物体を識別することであって、前記第2の物体タイプが輝度レベルの前記第2の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、を行うための命令を実行するように構成されている、プロセッサと、を備える、カメラシステム。 - 前記第1の画像センサが照度に基づいて命令を実行するコントローラによって調整される可変露出を有し、
前記第2の画像センサが固定露出を有する、請求項1に記載のカメラシステム。 - 輝度に基づいて前記可変露出を調整することが、前記第1の画像センサの露出持続時間、絞りサイズ、ゲインレベル、またはISO感度を調整することを含む、請求項2に記載のカメラシステム。
- カメラシステムであって、
前記可変露出が、前記第1の画像センサ上のシャッターに関連するシャッタースピードまたはゲインを修正することによって調整され、
第1の物体タイプが、
前記カメラシステムに対して動いており、前記シャッタースピードに対して高い速度を有する物体、または、
前記シャッタースピードよりも速い速度で変調されている能動的照光物体、を含み、
前記第2の物体タイプが、
前記カメラシステムに対して動いており、前記シャッタースピードに対して低い速度もしくは同等の速度を有する物体、または、
前記シャッタースピードと同様、もしくはそれより遅い速度で変調されている能動的照光物体、を含む、請求項2に記載のカメラシステム。 - カメラシステムであって、前記シーンにおける輝度レベルの第3の範囲に対応する第3のダイナミックレンジを有する第3の画像センサをさらに備え、
プロセッサが前記第3の画像センサに結合されており、
輝度レベルの前記第3の範囲が、輝度レベルの前記第1の範囲よりも低い少なくとも1つの輝度レベルを含み、
前記プロセッサが、前記第3の画像センサによって捕捉された前記シーンの第3の画像における第3の物体タイプの物体を識別することであって、前記第3の物体タイプが、輝度レベルの前記第3の範囲内の予想される輝度を有する、識別すること、を行うための命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のカメラシステム。 - 前記第3の画像センサが照度に基づいて命令を実行するコントローラによって調整される可変露出を有する、請求項5に記載のカメラシステム。
- 輝度に基づいて前記可変露出を調整することが、前記第3の画像センサの露出持続時間、シャッタースピード、絞りサイズ、またはISO感度を調整することを含む、請求項6に記載のカメラシステム。
- 前記第1の画像センサおよび前記第2の画像センサが、単一の画像センサの重複しないセンサ領域である、請求項1に記載のカメラシステム。
- カメラシステムであって、
前記第1のダイナミックレンジを有する第3の画像センサと、
前記第2のダイナミックレンジを有する第4の画像センサと、をさらに備え、
前記第4の画像センサが追加の中性濃度フィルタを介して前記シーンの別の視点からの光を受信し、
前記プロセッサが前記第3の画像センサおよび前記第4の画像センサに結合されており、
前記プロセッサが、
前記第3の画像センサによって捕捉された前記シーンの前記別の視点の第3の画像における前記第1の物体タイプの物体を識別することと、
前記第4の画像センサによって捕捉された前記シーンの前記別の視点の第4の画像における前記第2の物体タイプの物体を識別することと、を行うための命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のカメラシステム。 - カメラシステムであって、
前記第1のダイナミックレンジを有する第3の画像センサと、
前記第2のダイナミックレンジを有する第4の画像センサと、をさらに備え、
前記第4の画像センサが追加の中性濃度フィルタを介して前記シーンの別の視点からの光を受信し、
前記プロセッサが前記第3の画像センサおよび前記第4の画像センサに結合されており、
前記プロセッサが、
前記第3の画像センサによって捕捉された前記シーンの前記別の視点の第3の画像における第3の物体タイプの物体を識別することであって、前記第3の物体タイプが、輝度レベルの前記第1の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、
前記第4の画像センサによって捕捉された前記シーンの前記別の前記視点の第4の画像における第4の物体タイプの物体を識別することであって、前記第4の物体タイプが、輝度レベルの前記第2の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、を行うための命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のカメラシステム。 - 前記第3の画像センサが輝度に基づいて命令を実行するコントローラによって調整される可変露出を有し、
前記第4の画像センサが固定露出を有する、請求項10に記載のカメラシステム。 - 輝度に基づいて前記可変露出を調整することが、前記第3の画像センサの露出持続時間、絞りサイズ、またはISO感度を調整することを含む、請求項11に記載のカメラシステム。
- カメラシステムであって、前記プロセッサが、
前記シーンの前記第2の画像における前記第1の物体タイプの物体を識別することと、
前記シーンの前記第1の画像において識別された前記第1の物体タイプの前記物体を前記シーンの前記第2の画像において識別された前記第1の物体タイプの物体を比較することによって、前記第1の物体タイプの前記識別された物体のエラーをチェックすることと、を行うための命令を実行するようにさらに構成されている、請求項1に記載のカメラシステム。 - カメラシステムであって、
前記第1の画像センサに光学的に結合され、第1の焦点距離を有する第1のレンズと、
前記第2の画像センサに光学的に結合され、第2の焦点距離を有する第2のレンズと、をさらに備え、
前記第1の焦点距離が前記第2の焦点距離とは異なり、
対応して、前記シーンの前記第1の画像および前記シーンの前記第2の画像が異なる焦点距離で捕捉され、
前記プロセッサが、光学的に結合された、シミュレートされたレンズを有するシミュレートされた画像センサによって捕捉された画像をシミュレートする画像を生成すること、を行うための命令を実行するようにさらに構成されており、
前記シミュレートされたレンズが、前記第1の焦点距離と前記第2の焦点距離との間の焦点距離を有する、請求項1に記載のカメラシステム。 - カメラシステムであって、
前記第1の画像センサに光学的に結合され、第1の焦点距離を有する第1のレンズと、
前記第2の画像センサに光学的に結合され、第2の焦点距離を有する第2のレンズと、をさらに備え、
前記第1の焦点距離が前記第2の焦点距離とは異なり、
対応して、前記シーンの前記第1の画像および前記シーンの前記第2の画像が異なる焦点距離で捕捉され、
前記プロセッサが、
前記シーンの前記第2の画像における前記第1の物体タイプの物体を識別することと、
前記カメラシステムからの前記シーンにおける前記第1の物体タイプの1つ以上の物体の距離を、
前記第1の焦点距離と、
前記第2の焦点距離と、
前記シーンの前記第1の画像における前記1つ以上の物体の焦点と、
前記シーンの前記第2の画像における前記1つ以上の物体の焦点と、に基づいて判定することと、を行うための命令を実行するように、さらに構成されている、請求項1に記載のカメラシステム。 - 前記第1の画像および前記第2の画像が実質的に同時に捕捉される、請求項1に記載のカメラシステム。
- 前記第1の画像センサおよび前記第2の画像センサが、垂直に位置合わせされている、請求項1に記載のカメラシステム。
- 前記カメラシステムが、自律車両に装着されており、物体の検出および回避のために使用される、請求項1に記載のカメラシステム。
- 方法であって、
シーンにおける輝度レベルの第1の範囲に対応する第1のダイナミックレンジを有する第1の画像センサによって、前記シーンの第1の画像を捕捉することと、
前記シーンにおける輝度レベルの第2の範囲に対応する第2のダイナミックレンジを有する第2の画像センサによって、前記シーンの第2の画像を捕捉することであって、
前記第2の画像センサが、中性濃度フィルタを介して前記シーンの前記第2の画像を捕捉し、
輝度レベルの前記第2の範囲が、輝度レベルの前記第1の範囲よりも高い輝度レベルを含む、捕捉することと、
前記第1の画像センサおよび前記第2の画像センサに結合されたプロセッサによって、前記第1の画像における第1の物体タイプの第1の物体を識別することであって、
前記第1の物体タイプが、輝度レベルの前記第1の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、
前記プロセッサによって、前記第2の画像における第2の物体タイプの第2の物体を識別することであって、
前記第2の物体タイプが、輝度レベルの前記第2の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、を含む、方法。 - 命令が格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令が、プロセッサによって実行されると、
前記シーンにおける輝度レベルの第1の範囲に対応する第1のダイナミックレンジを有する第1の画像センサから、前記シーンの第1の画像を受信することであって、
前記シーンの前記第1の画像が、前記第1の画像センサによって捕捉された、受信することと、
前記シーンにおける輝度レベルの第2の範囲に対応する第2のダイナミックレンジを有する第2の画像センサから、前記シーンの第2の画像を受信することであって、
前記シーンの前記第2の画像が、中性濃度フィルタを介して前記第2の画像センサによって捕捉されており、
輝度レベルの前記第2の範囲が、輝度レベルの前記第1の範囲よりも高い輝度レベルを含む、捕捉することと、
前記第1の画像における第1の物体タイプの第1の物体を識別することであって、
前記第1の物体タイプが、輝度レベルの前記第1の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、
前記第2の画像における第2の物体タイプの第2の物体を識別することであって、
前記第2の物体タイプが、輝度レベルの前記第2の範囲内の予想される輝度を有する、識別することと、を含む、方法。
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