WO2013004227A1 - Bildaufnahmevorrichtung für ein fahrzeug - Google Patents

Bildaufnahmevorrichtung für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2013004227A1
WO2013004227A1 PCT/DE2012/100194 DE2012100194W WO2013004227A1 WO 2013004227 A1 WO2013004227 A1 WO 2013004227A1 DE 2012100194 W DE2012100194 W DE 2012100194W WO 2013004227 A1 WO2013004227 A1 WO 2013004227A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
image
polarization
different
matrices
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/100194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter KRÖKEL
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic Gmbh filed Critical Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority to US14/128,693 priority Critical patent/US20150035980A1/en
Priority to DE112012002809.0T priority patent/DE112012002809A5/de
Publication of WO2013004227A1 publication Critical patent/WO2013004227A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588—Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/804—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for lane monitoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/8053—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for bad weather conditions or night vision
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
    • G01N2021/177—Detector of the video camera type
    • G01N2021/1772—Array detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765—Method using an image detector and processing of image signal
    • G01N2021/177—Detector of the video camera type
    • G01N2021/1776—Colour camera

Definitions

  • the invention relates to an image pickup device for a vehicle and a method for detecting wetness on a road.
  • wetness considerably reduces the coefficient of friction compared to that on a dry road.
  • JP 2010-243463 A shows a vehicle stereo camera in which a stereo image for a near field and a stereo image for a femoral area is generated by means of two lens pairs for different visibility and two image sensors.
  • the different viewing areas are separated by means of vertical and parallel polarizers or polarization filters.
  • DE 102005062275 A1 shows a method for detecting an imminent rear impact by means of a rearwardly directed distance and / or relative speed sensor.
  • the current coefficient of friction may be adjusted down when the rain sensor detects rain.
  • the disadvantage of this is, inter alia, that a separate rain sensor for Reibwertanpassung is required and that the moisture is determined on the vehicle - not the wet on the road. It is the object of the present invention to detect moisture on the roadway inexpensively and reliably.
  • an image recording device which comprises an image sensor.
  • a first polarization filter is arranged in at least a first subregion in front of the image sensor, and a second polarization filter is arranged in at least one second subregion.
  • the polarization filters have different polarization directions.
  • the image recording device according to the invention comprises an evaluation device, which by
  • Comparison of the intensities of the at least two differently polarized portions can detect the presence of polarized light. It is therefore the intensity in the subregion of the image sensor, on the
  • electromagnetic radiation that has passed the first polarizing filter, as compared with the intensity in the portion of the image sensor, is hit by the electromagnetic radiation that has passed through the second polarizing filter.
  • the invention is based on the idea that a wet substrate has an effect on the polarization property of reflected, previously unpolarized, light in such a way that the polarization directed in the plane of incidence is preferably transmitted while that directed perpendicular to the plane of incidence
  • Polarization is preferably reflected.
  • Image pickup device in the beam path in at least two
  • Subareas polarizers that are perpendicular to each other, are introduced, so you can detect a contrast difference between the two sub-areas for the wet lane area and thus according to a close to wet preferred embodiment, resulting in a lower coefficient of friction than in a dry roadway results.
  • Image pickup device with a single image sensor, i. with a
  • Monocamera can be reliably and inexpensively detected.
  • the image sensor comprises a plurality of matrix-shaped juxtaposed and electromagnetic
  • the sensor elements are assigned filter elements via a filter pixel matrix, so that each sensor element detects electromagnetic radiation from a specific wavelength range or with a specific polarization direction. It is also possible that a plurality of adjacent sensor elements identical
  • Filter element are assigned from the filter pixel matrix.
  • Polarizing filter element in the order of the no longer existing color filter element is located.
  • the invention further relates to a method for detecting moisture on a roadway by means of an image pickup device according to the invention.
  • This has differently oriented polarization filters (h; v) in at least two partial areas in front of an image sensor. After detecting an image by the image sensor, wetness on the roadway is detected by comparing the intensities of the at least two differently polarized subregions (h; v). The different intensity is the result of the different reflection of the differently polarized components on the wet road.
  • Parallel (vertical) polarized light is transmitted more strongly while perpendicularly (horizontally) polarized light is reflected more strongly on the wet surface and thus is detected to a greater extent by the image sensor.
  • Fig. 1 shows a filter pixel matrix composed of modified Bayer matrices with line by line varying polarizers
  • Fig. 2 shows a filter pixel matrix with a square grouping of mutually perpendicular polarizers comparable to one
  • FIG. 1 shows a filter pixel matrix for the image sensor which corresponds to a modified Bayer color filter in which every fourth pixel is associated with a
  • Polarizer is provided.
  • RGGB 2x2 Bayer color filter
  • R, G, h / v, B a polarizer
  • the two directions of polarization are on the one hand perpendicular or horizontal (h, horizontally hatched) and on the other parallel or vertical (v, vertically hatched).
  • This replacement of the second green Bayer green filter element was made for the filter matrix of FIG. 1 such that the lines with polarizers alternate with each other: 1: line no polarizers, 2nd line horizontal polarizers (h), 3rd line none
  • Polarizers 4th line vertical polarizers (v).
  • the polarizers are arranged line by line perpendicular to each other. With unpolarized light, no line-by-line brightness or intensity structure will be visible. With partially polarized light, as occurs when reflecting on wet roads, the image areas of the image sensor, on which the wet road is imaged, an additional line by line
  • the evaluation unit Upon successful proof of this line-by-line brightness structure, the evaluation unit sends a "wet road” signal to the control unit of the emergency brake assistant or to another assistance system, which in turn can now adapt the brake application time and brake force to a wet road surface the application of polarizers directly to the image sensor silicon wafer
  • Filter pixel matrix possible to allow the detection of moisture.
  • the polarizers of the same polarization direction are combined into squares of 4x4 filter elements, ie four 2x2 matrices.
  • the image processing algorithm has to follow the evaluation unit looking for square brightness differences.
  • the arrangement shown leads to a checkerboard pattern of the differences in the sanctity of the filter elements provided with polarizers on a wet road surface. On the other hand, when there is unpolarized light, brightness differences corresponding to the arrangement pattern do not occur.
  • the arrangement of the groupings or matrices with different polarizers should in principle be oriented so that no
  • Confusion with naturally occurring structures can arise.
  • the arrangement can also be made dependent on the wet size wet roadway areas are to be recognized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung, die einen Bildsensor umfasst. In zumindest einem ersten Teilbereich vor dem Bildsensor ist ein erster Polarisationsfilter und in zumindest einem zweiten Teilbereich ein zweiter Polarisationsfilter angeordnet. Die Polarisationsfilter weisen unterschiedliche Polarisationsrichtungen (h; v) auf. Die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung umfasst eine Auswerteeinrichtung, die durch Vergleich der Intensitäten der mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Teilbereiche das Vorhandensein von polarisiertem Licht erkennen kann. Es wird also die Intensität in dem Teilbereich des Bildsensors, auf den elektromagnetische Strahlung trifft, die den ersten Polarisationsfilter passiert hat, verglichen mit der Intensität in dem Teilbereich des Bildsensors, auf den elektromagnetische Strahlung trifft, die den zweiten Polarisationsfilter passiert hat.

Description

Bildaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Detektton von Nässe auf einer Fahrbahn.
Die Unfallvermeidung gewinnt bei Fahrerassistenzsystemen zunehmend an Bedeutung. Notbremssysteme leisten hierzu einen wichtigen Beitrag. Ihre Wirkung hängt jedoch entscheidend vom Reibwert des Untergrundes ab.
Insbesondere Nässe erniedrigt den Reibwert gegenüber dem auf einer trockenen Fahrbahn erheblich.
JP 2010-243463 A zeigt eine Fahrzeugstereokamera, bei der mittels zwei Linsenpaaren für unterschiedliche Sichtweiten und zwei Bildsensoren ein Stereobild für einen Nahbereich und ein Stereobild für einen Fembereich erzeugt wird. Die unterschiedlichen Sichtbereiche werden mittels senkrechten und parallelen Polarisatoren bzw. Polarisationsfiltern getrennt.
Eine derartige Stereokamera könnte im Rahmen eines Notbremssystems zur Objekterkennung und zur Relativgeschwindigkeitsmessung eingesetzt werden. DE 102005062275 A1 zeigt ein Verfahren zum Erkennen eines drohenden Heckaufpralls mittels eines nach hinten gerichteten Abstands- und/oder Relativgeschwindtgkeitssensors. Bei der Bewertung der Relativgeschwindigkeit eines sich dem eigenen Fahrzeug nähernden nachfolgenden Fahrzeugs, kann der aktuelle Reibwert nach unten angepasst werden, wenn der Regensensor Regen detektiert.
Nachteilig ist hieran unter anderem, dass ein separater Regensensor zur Reibwertanpassung erforderlich ist und dass die Nässe auf dem Fahrzeug ermittelt wird - nicht die Nässe auf der Fahrbahn. Au gabe der vorliegenden Erfindung ist es, kostengünstig und zuverlässig Nässe auf der Fahrbahn zu erkennen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bildaufnahmevorrichtung, die einen Bildsensor umfasst. In zumindest einem ersten Teilbereich vor dem Bildsensor ist ein erster Polarisationsfilter und in zumindest einem zweiten Teilbereich ein zweiter Polarisationsfilter angeordnet. Die Polarisationsfilter weisen unterschiedliche Polarisationsrichtungen auf. Die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung umfasst eine Auswerteeinrichtung, die durch
Vergleich der Intensitäten der mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Teilbereiche das Vorhandensein von polarisiertem Licht erkennen kann. Es wird also die Intensität in dem Teilbereich des Bildsensors, auf den
elektromagnetische Strahlung trifft, die den ersten Polarisationsfilter passiert hat, verglichen mit der Intensität in dem Teilbereich des Bildsensors, auf den elektromagnetische Strahlung trifft, die den zweiten Polarisationsfilter passiert hat.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass sich ein nasser Untergrund auf die Polarisationseigenschaft von reflektiertem, zuvor unpolarisiertem, Licht derart auswirkt, dass die in der Einfallsebene gerichtete Polarisation bevorzugt transmittiert wird, während die senkrecht zur Einfallsebene gerichtete
Polarisation bevorzugt reflektiert wird. Betrachtet man diese Szene mit einer erfindungsgemäßen
Bildaufnahmevorrichtung, in deren Strahlengang in mindestens zwei
Teilbereichen Polarisatoren, die senkrecht zueinander stehen, eingebracht sind, so kann man für den nassen Fahrbahnbereich einen Kontrastunterschied zwischen den beiden Teilbereichen detektieren und damit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf Nässe schließen, woraus ein geringerer Reibwert als bei einer trockenen Fahrbahn resultiert.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass Nässe mit einer
Bildaufnahmevorrichtung mit einem einzigen Bildsensor, d.h. mit einer
Monokamera zuverlässig und kostengünstig erkannt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Bildsensor eine Vielzahl von matrixförmig nebeneinander angeordneten und für elektromagnetische
Strahlung empfindlichen Sensorelemente. Den Sensorelementen sind über eine Filterpixelmatrix Filterelemente zugeordnet, so dass jedes Sensorelement elektromagnetische Strahlung aus einem bestimmten Wellenlängenbereich oder mit einer bestimmten Polarisationsrichtung erfasst. Hierbei ist es auch möglich, dass mehrere benachbarte Sensorelemente einem identischen
Filterelement aus der Filterpixelmatrix zugeordnet sind .
Die Einbringung der Polarisatoren in die Filterpixelmatrix ermöglicht zum einen eine optimale Verteilung der Polarisatoren, zum anderen bleiben die
Farbinformationen des detektierten Bildsensorsignals im Wesentlichen erhalten. Polarisatoren verringern die Lichtintensität von unpolarisiertem Licht etwa um 50%. Hinzukommen noch Reflexions- und Absorptionsverluste von weiteren ca. 10%. Damit Kameras für Fahrzeuganwendungen insbesondere in der Nacht noch hochempfindlich genug sind, ist ein etwa 60%-iger Lichtverlust für vollflächige Polarisationsfilter nicht tolerierbar. Durch die pixelweise Verteilung von Färb- und Polarisationsfilterelementen wird dagegen eine annähernd homogene Signalhöhe erzielt, da der Transmissionsverlust eines
Polarisationsfilterelements in der Größenordnung des nicht mehr vorhandenen Farbfilterelements liegt.
Ein für Kanten- und Formerkennung generiertes Grauwertbild wird zudem durch die Polarisatoren kaum beeinflusst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Bildaufnahmevorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den Ausführungsbeispielen. Die Erfindung betrifft femer ein Verfahren zur Detektion von Nässe auf einer Fahrbahn mittels einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung. Diese weist in mindestens zwei Teilbereichen vor einem Bildsensor unterschiedlich orientierte Polarisationsfilter (h;v) auf. Nach Erfassen eines Bildes durch den Bildsensor wird durch Vergleich der Intensitäten der mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Teilbereiche (h;v) Nässe auf der Fahrbahn erkannt. Die unterschiedliche Intensität ist das Resultat der unterschiedlichen Reflexion der unterschiedlich polarisierten Anteile auf der nassen Fahrbahn. Parallel (vertikal) polarisiertes Licht wird stärker transmittiert, während senkrecht (horizontal) polarisiertes Licht stärker auf der nassen Oberfläche reflektiert wird und somit in höherem Maße vom Bildsensor detektiert wird.
Im Folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Filterpixelmatrix, die aus modifizierten Bayer-Matrizen zusammengesetzt ist, mit zeilenweise variierenden Polarisatoren
unterschiedlicher Orientierung.
Fig. 2 zeigt eine Filterpixelmatrix mit einer quadratischen Gruppierung von senkrecht zueinander stehenden Polarisatoren vergleichbar einem
Schachbrettmuster.
In Fig.1 ist eine Filterpixelmatrix für den Bildsensor dargestellt, die einem modifizierten Bayer-Farbilter entspricht, bei dem jeder 4. Pixel mit einem
Polarisator versehen ist. Im dargestellten Fall wurde beim ursprunglichen 2x2 Bayer-Farbfilter (R.G.G.B) das grüne Filterelement in der zweiten Zeile durch einen Polarisator (R,G,h/v,B) ersetzt. Die beiden Polarisationsrichtungen sind zum einen senkrecht bzw. horizontal (h, horizontal schraffiert) und zum anderen parallel bzw. vertikal (v, vertikal schraffiert). Diese Ersetzung des zweiten grünen Bayer-Filterelements wurde für die Filtermatrix aus Fig. 1 derart vorgenommen, dass die Zeilen mit Polarisatoren einander abwechseln: 1 : Zeile keine Polarisatoren, 2. Zeile horizontale Polarisatoren (h), 3. Zeile keine
Polarisatoren, 4. Zeile vertikale Polarisatoren (v).
Die Polarisatoren sind zeilenweise senkrecht zueinander angeordnet. Bei unpolarisiertem Licht wird keine zeilenweise Helligkeits- bzw. Intensitätsstruktur sichtbar sein. Bei teilweise polarisiertem Licht, wie es bei Reflektion auf nassen Fahrbahnen entsteht, werden die Bildbereiche des Bildsensors, auf die die nasse Fahrbahn abgebildet wird, eine zusätzliche zeilenweise
Helligkeitsstruktur aufweisen, die sich durch die Auswerteeinheit mittels
Bildverarbeitungsalgorithmen nachweisen lässt. Beim erfolgreichen Nachweis dieser zeilenweisen Helligkeitsstruktur gibt die Auswerteeinheit ein Signal „Nasse Fahrbahn" an die Steuereinheit des Notbremsassistenten weiter oder an ein anderes Assistenzsystem, welches seinerseits nun den den Zeitpunkt des Bremseinsatzes und die Bremskraft an eine nasse Fahrbahn anpassen kann. Heutige Waferlevel-Technologien erlauben die Aufbringung von Polarisatoren direkt auf den Bildsensor-Silizium-Wafer. Zusätzlich ist eine
Strukturierungsgrölie der Polarisatoren in Pixelgröße von nur einigen pm möglich. Natürlich sind auch andere Anordnungen der Polarisatoren in der
Filterpixelmatrix möglich, um die Nässeerkennung zu ermöglichen. In Fig. 2 sind die Polarisatoren gleicher Polarisationsrichtung in Quadraten von 4x4 Filterelementen, d.h. vier 2x2 Matrizen zusammengefasst. In einer Anordnung wie in Fig. 2 muss der Bildverarbeitungsalgorithmus der Auswerteeinheit nach quadratischen Helligkeitsunterschieden suchen. Die gezeigte Anordnung führt zu einem Schachbrettmuster der Heiligkeitsunterschiede der mit Polarisatoren versehenen Filterelemente bei nassem Fahrbahnhintergrund. Liegt dagegen unpolarisiertes Licht vor, so treten keine Helligkeitsunterschiede entsprechend des Anordnungsmusters auf.
Die Anordnung der Gruppierungen bzw. Matrizen mit unterschiedlichen Polarisatoren sollte grundsätzlich so ausgerichtet sein, dass keine
Verwechslung mit in der Natur vorkommenden Strukturen entstehen kann. Die Anordnung kann auch davon abhängig gemacht werden, ab weicher Größe nasse Fahrbahnbereiche erkannt werden sollen.

Claims

Patentansprüche
1. Bildaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug umfassend einen Bildsensor, wobei in zumindest einem ersten Teilbereich ein erster Polarisationsfilter (h) und in zumindest einem zweiten Teilbereich ein zweiter
Polarisationsfilter (h;v) angeordnet ist, wobei die Polarisationsfilter (h;v) unterschiedliche Polarisationsrichtungen aufweisen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmevorrichtung eine
Auswerteeinrichtung umfasst, die durch Vergleich der Intensitäten der mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Teilbereiche polarisiertes Licht erkennen kann.
2. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Auswerteeinrichtung durch Vergleich der Intensitäten der unterschiedlich polarisierten Teilbereiche eine nasse Fahrbahn erkennen kann.
3. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bildsensor eine Vielzahl von matrixförrnig nebeneinander angeordneten und für elektromagnetische Strahlung sensitiven Sensorelemente umfasst und wobei den Sensorelementen über eine Filterpixelmatrix Filterelemente
(R;G;B;h;v) zugeordnet sind, so dass jedes Sensorelement
elektromagnetische Strahlung aus einem bestimmten
Wellenlängenbereich (R;G;B) oder mit einer bestimmten
Polarisationsrichtung (h;v) erfasst.
4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Filterpixelmatrix aus zwei verschiedenen 2x2 Matrizen zusammengesetzt ist, die sich hinsichtlich der Polarisationsrichtung (h;v) unterscheiden. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste 2x2 Matrix je ein Filterelement für rot, grün, erste Polarisationsrichtung und blau (R,G,h,B) umfasst und die zweite 2x2 Matrix je ein Filterelement für rot, grün, zweite Polarisationsrichtung und biau (R,G,v,B). Bildaufhahmevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei sich die verschiedenen 2x2 Matrizen (R,G,h,B bzw. R,G,v,B) zeilenweise abwechseln beim Aufbau der Filterpixelmatrix. Bildaufhahmevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei sich die verschiedenen 2x2 Matrizen (R,G,h,B bzw. R,G,v,B) spaltenweise abwechseln beim Aufbau der Filterpixelmatrix. Bildaufhahmevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die
Filterpixelmatrix schachbrettartig aus quadratischen Anordnungen der verschiedenen 2x2 Matrizen (R,G,h,B bzw. R,G,v,B) aufgebaut ist. Verfahren zur Detektion von Nässe auf einer Fahrbahn mittels einer Bildaufhahmevorrichtung, die in mindestens zwei Teilbereichen vor einem Bildsensor unterschiedlich orientierte Polarisationsfilter (h;v) aufweist, wobei durch Vergleich der Intensitäten der mindestens zwei unterschiedlich polarisierten Teilbereiche (h;v) Nässe auf der Fahrbahn erkannt wird.
PCT/DE2012/100194 2011-07-05 2012-07-02 Bildaufnahmevorrichtung für ein fahrzeug WO2013004227A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/128,693 US20150035980A1 (en) 2011-07-05 2012-07-02 Image capturing device for a vehicle
DE112012002809.0T DE112012002809A5 (de) 2011-07-05 2012-07-02 Bildaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011051583.6 2011-07-05
DE102011051583A DE102011051583A1 (de) 2011-07-05 2011-07-05 Bildaufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013004227A1 true WO2013004227A1 (de) 2013-01-10

Family

ID=46980661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2012/100194 WO2013004227A1 (de) 2011-07-05 2012-07-02 Bildaufnahmevorrichtung für ein fahrzeug

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150035980A1 (de)
DE (2) DE102011051583A1 (de)
WO (1) WO2013004227A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2506599A (en) * 2012-10-02 2014-04-09 Bentley Motors Ltd An adaptive brake assistance system that adapts the braking assistance in response to environmental and vehicle inputs
DE102014205204B3 (de) * 2014-03-20 2015-05-13 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem zur Detektion des Zustandes einer Fahrbahnoberfläche
DE102015202376A1 (de) 2015-02-11 2016-08-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Fahrerassistenzsystem
JP2017005111A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
US10694169B1 (en) * 2015-08-14 2020-06-23 Apple Inc. Depth mapping with polarization and focus pixels
JP6764880B2 (ja) 2015-12-11 2020-10-07 株式会社ニコン 偏光特性画像計測装置、偏光特性画像計測方法
EP3701417A1 (de) 2017-10-27 2020-09-02 3M Innovative Properties Company Optische sensorsysteme
DE102017221381A1 (de) * 2017-11-29 2019-05-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Computerprogramm zum Ermitteln eines Abstandes zu einem Objekt
JP2020136429A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043240A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Mitsubishi Electric Corp 路面状態検出センサ
US20060274171A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Ynjiun Wang Digital picture taking optical reader having hybrid monochrome and color image sensor array
DE102005062275A1 (de) 2005-12-24 2007-06-28 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls
US20090021598A1 (en) * 2006-12-06 2009-01-22 Mclean John Miniature integrated multispectral/multipolarization digital camera
EP2216999A1 (de) * 2007-12-07 2010-08-11 Panasonic Corporation Bildverarbeitungsvorrichtung, bildverarbeitungsverfahren und bildgebungsvorrichtung
JP2010243463A (ja) 2009-04-10 2010-10-28 Ricoh Co Ltd ステレオカメラ装置及び車外監視装置
EP2252069A2 (de) * 2009-05-11 2010-11-17 Sony Corporation Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Festkörperbildern und zugehöriges Verfahren zur Verarbeitung von polarisierten Lichtdaten

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4300896C1 (de) * 1993-01-15 1994-04-21 Holger Dipl Ing Oldenettel Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Fahrbahnoberflächenzustandes
JP3358099B2 (ja) * 1994-03-25 2002-12-16 オムロン株式会社 光学式センサ装置
DE19718623A1 (de) * 1997-05-02 1998-11-05 Daimler Benz Ag Verfahren zur polarimetrischen Fahrbahnerkennung
DE19962949A1 (de) * 1999-12-24 2001-07-19 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur abtaststrahlungsbasierten Oberflächenzustandserkennung insbesondere von Straßen
US20040032581A1 (en) * 2002-01-15 2004-02-19 Mehrdad Nikoonahad Systems and methods for inspection of specimen surfaces
DE102005031966B4 (de) * 2005-07-08 2011-10-27 Günter Grau Herstellung eines polarisationsempfindlichen Filters mit gezielter Ausdehnung und Orientierung für CCD- oder CMOS-Bildsensoren
JP2007064888A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Tokai Rika Co Ltd 路面状態検出装置
EP1777943B1 (de) * 2005-10-21 2008-01-02 C.R.F. Societa Consortile per Azioni Optischer Multifunktionssensor für Fahrassistenzsysteme in Kraftfahrzeugen
US20080129541A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Magna Electronics Black ice detection and warning system
DE102009026463A1 (de) * 2009-05-26 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Bilderfassungsverfahren zur Erfassung mehrerer Bilder mittels eines automotiven Kamerasystems und zugehörige Bilderfassungsvorrichtung des Kamerasystems
DE102009054194A1 (de) * 2009-11-24 2011-05-26 Conti Temic Microelectronic Gmbh Nutzung der optischen Elemente eines Head-up-Displays zur kamerabasierten Regen- und Schmutzsensorik, Fahreridentifikation, Müdigkeitserkennung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005043240A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Mitsubishi Electric Corp 路面状態検出センサ
US20060274171A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Ynjiun Wang Digital picture taking optical reader having hybrid monochrome and color image sensor array
DE102005062275A1 (de) 2005-12-24 2007-06-28 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Erkennung eines drohenden Heckaufpralls
US20090021598A1 (en) * 2006-12-06 2009-01-22 Mclean John Miniature integrated multispectral/multipolarization digital camera
EP2216999A1 (de) * 2007-12-07 2010-08-11 Panasonic Corporation Bildverarbeitungsvorrichtung, bildverarbeitungsverfahren und bildgebungsvorrichtung
JP2010243463A (ja) 2009-04-10 2010-10-28 Ricoh Co Ltd ステレオカメラ装置及び車外監視装置
EP2252069A2 (de) * 2009-05-11 2010-11-17 Sony Corporation Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Festkörperbildern und zugehöriges Verfahren zur Verarbeitung von polarisierten Lichtdaten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K. FUJIMURA, T. SAKAMOTO: "Road surface sensor", FUJITSU TECHNICAL JOURNAL, no. 1, February 1988 (1988-02-01), pages 64 - 72, XP002688511, Retrieved from the Internet <URL:http://www.fujitsu-ten.com/business/technicaljournal/pdf/1-6E.pdf> [retrieved on 20121204] *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011051583A1 (de) 2013-01-10
DE112012002809A5 (de) 2014-03-20
US20150035980A1 (en) 2015-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013004227A1 (de) Bildaufnahmevorrichtung für ein fahrzeug
DE102011017699B4 (de) Fahrzeug-Kameravorrichtung und Fahrzeug-Bildverarbeitungsvorrichtung
EP1758783B1 (de) Überwachungseinheit nebst assistenzsystem für kraftfahrzeuge
DE102006010295B4 (de) Kamerasystem mit zumindest zwei Bildaufnehmern
DE102007040114A1 (de) Farbmaske für einen Bildsensor einer Fahrzeugkamera
DE102009007342A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer geltenden Fahrspurmarkierung
EP2915922A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugschranke
DE102006058057B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur optischen Erfassung einer Struktur
DE102014113359B4 (de) Filtervorrichtung und Umgebungserkennungssystem
WO2009013073A1 (de) Kamera
DE102009035200A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Diebstahlsicherung und/oder Überwachung eines geparkten Fahrzeugs
WO2014118337A1 (de) System zur erfassung einer fahrbahnbeschaffenheit
DE102012021736B4 (de) Bildsensor für sichtbares und infrarotes Licht und Kamerasystem
DE102012111199A1 (de) Optische Vorrichtung mit multifokaler Bilderfassung
DE102012110094A1 (de) Sensoranordnung zur Bilderfassung
WO2013041292A1 (de) Bilderfassungsvorrichtung für ein fahrzeug
DE102012106030A1 (de) Kamerasystem zur Erkennung des Zustands einer Fahrzeugscheibe
DE102021131051A1 (de) Bildaufnahmesystem und Bildaufnahmevorrichtung
DE102016119592A1 (de) Verfahren zum Erkennen von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung von Sensordaten im infraroten Wellenlängenbereich, Objekterkennungsvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102006010662A1 (de) Spurwechselwarnsystem
DE102009044284A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fahrspurerkennung
DE102018221594B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Glätteerkennung für ein Fahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102015012873A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Dokumentieren eines Regelverstoßes eines Fahrzeugs durch einen Erfassungsbereich einer Objekt-Tracking-Einrichtung
DE102017222986A1 (de) Bildsensor zur Erfassung von optischer Strahlung
DE102014218459A1 (de) Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer einen Bildsensor aufweisenden Kamera sowie Bildsensor einer Kamera

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12769006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120120028090

Country of ref document: DE

Ref document number: 112012002809

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14128693

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112012002809

Country of ref document: DE

Effective date: 20140320

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12769006

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1