用于車輛的圖像檢測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車輛（100）的圖像檢測設(shè)備，所述圖像檢測設(shè)備具有第一圖像檢測裝置（114）和第二圖像檢測裝置（116），所述第一圖像檢測裝置構(gòu)造用于，將所述車輛的位于所述車輛（100）的窗玻璃（102）之外的周圍環(huán)境（115）穿過所述窗玻璃的第一區(qū)域（104）成像在第一圖像中，所述第二圖像檢測裝置構(gòu)造用于，將所述窗玻璃的第二區(qū)域（106）成像在第二圖像中，其中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域至少部分地重疊。
【專利說明】用于車輛的圖像檢測設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于車輛的圖像檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]借助雨水傳感器可以實現(xiàn)車輛的雨刮器的自動的控制。在此，可以使用基于視頻的雨水傳感機(jī)構(gòu)。
[0003]DE102011077703涉及車輛中的圖像檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在此背景下，借助本發(fā)明提出根據(jù)主權(quán)利要求的用于車輛的圖像檢測設(shè)備。有利的構(gòu)型由相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下的說明書得到。
[0005]在車輛的視頻傳感機(jī)構(gòu)——例如基于視頻的雨水傳感機(jī)構(gòu)中可以利用具有不同的圖像區(qū)域的攝像機(jī)。在此外也稱為副圖像的一個圖像區(qū)域中可以對車輛的風(fēng)擋玻璃清晰地成像。在此外也稱為主圖像的另一個圖像區(qū)域中可以對車輛前方的場景清晰地成像，尤其是對行車道清晰地成像并且附加地或替代地對在前面行駛的車輛以及交通路牌清晰地成像。
[0006]可以將風(fēng)擋玻璃的清晰成像的區(qū)域用于監(jiān)視和改善車輛的前方、旁邊或后方的場景的圖像以及基于所述圖像的功能，例如夜視系統(tǒng)、車道識別或啟動開啟(Anfahrtfreigabe)0
[0007]對于基于視頻的駕駛員輔助系統(tǒng)的正確的運(yùn)行的保障來說，失明監(jiān)視或自由視野(Freisicht)監(jiān)視是有意義的，并且必要時是功能的主動的組成部分、例如在啟動開啟時。此外，對于安全性要求和標(biāo)準(zhǔn)的滿足而言，對通過光學(xué)路徑中的干擾造成的視頻傳感器和視頻信號的可能的失明或一般的損壞的監(jiān)視是重要的。
[0008]如果窗玻璃的清晰成像的區(qū)域完全地或部分地與光學(xué)路徑的對車輛前方的場景成像的足跡(footprint)重疊，則在分析處理車輛前方的場景時可以支持性地考慮由窗玻璃的所述清晰成像的區(qū)域求取的信息。在此，足跡表示窗玻璃與光學(xué)路徑的切面。通過重疊的圖像區(qū)域的分析處理可以實現(xiàn)功能的性能的提高以及自身監(jiān)視。
[0009]本發(fā)明實現(xiàn)一種用于車輛的圖像檢測設(shè)備，其具有以下特征:
[0010]第一圖像檢測裝置，所述第一圖像檢測裝置構(gòu)造用于將車輛的位于車輛的窗玻璃之外的周圍環(huán)境穿過窗玻璃的第一區(qū)域成像在第一圖像中；
[0011]第二圖像檢測裝置，所述第二圖像檢測裝置構(gòu)造用于將窗玻璃的第二區(qū)域成像在第二圖像中，其中，第一區(qū)域和第二區(qū)域在窗玻璃上的足跡中至少部分地重疊。
[0012]車輛例如可以涉及載客汽車或載重汽車。圖像檢測裝置可以包括攝像機(jī)。此外，圖像檢測裝置可以作為雨水傳感器來使用。圖像檢測裝置可以設(shè)置在車輛之外、例如與車輛的風(fēng)擋玻璃相鄰。因此，窗玻璃可以涉及風(fēng)擋玻璃。替代地，窗玻璃可以涉及車輛的另一個窗玻璃、例如涉及后窗玻璃或側(cè)窗玻璃。由第一圖像檢測裝置可以檢測從車輛的周圍環(huán)境通過窗玻璃的第一區(qū)域入射的光。對此，第一圖像檢測裝置可以具有圖像傳感器。第一周圍環(huán)境可以包括在行駛方向上位于車輛前方的區(qū)域。因此，通過第一圖像可以對例如行車道、在前面行駛的車輛或交通路牌成像。例如可以將通過分析處理第一圖像得到的圖像信息用于駕駛輔助系統(tǒng)。第二圖像檢測裝置可以具有自身的圖像傳感器或者可以共同使用由第一圖像檢測裝置所使用的圖像傳感器。第二圖像檢測裝置可以構(gòu)造用于將窗玻璃的表面清晰地成像在第二圖像中。第二區(qū)域可以部分地或完全地與第一區(qū)域重疊。因此，第一區(qū)域可以包括第二區(qū)域。第一圖像檢測裝置可以構(gòu)造用于時間上依次地生成多個第一圖像。第二圖像檢測裝置可以構(gòu)造用于時間上依次地生成多個第二圖像。
[0013]第一圖像檢測裝置可以構(gòu)造用于將窗玻璃的第一區(qū)域不清晰地成像在第一圖像中。第二圖像檢測裝置可以構(gòu)造用于將窗玻璃的第二區(qū)域清晰地成像在第二圖像中。對此，第一圖像檢測裝置和第二圖像檢測裝置可以具有不同的焦距。因此，可以由第一圖像清晰地而由第二圖像不清晰地對車輛的周圍環(huán)境的同一個區(qū)段成像。
[0014]根據(jù)一種實施方式，第一圖像檢測裝置和第二圖像檢測裝置可以具有用于生成第一圖像和第二圖像的共同的圖像傳感器。在此，可以給所述圖像檢測裝置分配圖像傳感器的不同的區(qū)域。由此，可以非常緊湊地構(gòu)造圖像檢測設(shè)備。
[0015]圖像檢測設(shè)備可以具有一個或多個光學(xué)元件——例如透鏡或鏡，其用于將待由用于對周圍環(huán)境成像的第一圖像檢測裝置檢測的光的第一光路轉(zhuǎn)向和/或變焦或者用于將待由用于對窗玻璃的第二區(qū)域成像的第二圖像檢測裝置檢測的光的第二光路轉(zhuǎn)向和/或變焦。所述光學(xué)元件可以實施為附加透鏡。通過所述光學(xué)元件例如可以如此將第一光路或第二光路轉(zhuǎn)向，使得第一光路和第二光路在圖像傳感器的區(qū)域中平行地或近似平行地延伸。通過光學(xué)元件也可以不僅弓I導(dǎo)第一光路而且弓I導(dǎo)第二光路。
[0016]所述圖像檢測設(shè)備例如可以包括鏡、第一透鏡和第二透鏡。在此，第一光路可以通過第一透鏡引導(dǎo)至第一圖像檢測裝置，并且第二光路可以通過鏡、第二透鏡及第一透鏡引導(dǎo)至第二圖像檢測裝置。第二透鏡可以是附加透鏡，其可以設(shè)置在第一透鏡的緊前面。
[0017]圖像檢測設(shè)備可以具有分析處理裝置。所述分析處理裝置可以構(gòu)造用于分析處理第一圖像并且附加地或替代地分析處理第二圖像。分析處理裝置可以理解為處理傳感器信號并且據(jù)此輸出控制信號的電設(shè)備。所述設(shè)備可以具有按硬件方式和/或按軟件方式構(gòu)造的接口。在按硬件方式的構(gòu)造中，接口例如可以是所謂的系統(tǒng)ASIC的包括所述設(shè)備的最不同功能的一部分。然而，還可能的是，接口是單獨(dú)的集成電路或至少部分地由分立部件組成。在按軟件方式的構(gòu)造中，接口可以是軟件模塊，其例如與其他軟件模塊共存在微控制器上。
[0018]根據(jù)一種實施方式，分析處理裝置可以構(gòu)造用于基于第二圖像來識別有關(guān)窗玻璃的第二區(qū)域的視線妨礙。對此，分析處理裝置可以構(gòu)造用于借助適合的圖像分析處理來分析處理第二圖像。分析處理裝置也可以構(gòu)造用于相互比較至少兩個在不同的時刻檢測的第二圖像，以便識別視線妨礙。
[0019]例如，分析處理裝置可以構(gòu)造用于基于視線妨礙來識別圖像檢測設(shè)備的失明。附加地或替代地，分析處理裝置可以構(gòu)造用于識別窗玻璃的第二區(qū)域的污染。污染可能通過窗玻璃的損壞或污物或濕潤引起。
[0020]分析處理裝置可以構(gòu)造用于在考慮視線妨礙的情況下分析處理第一圖像。通過這種方式在第一圖像中可以識別并且在某些情況下也可以消除或至少降低通過視線妨礙所造成的干擾影響。通過這種方式可以改善在第一圖像中包含的圖像信息的質(zhì)量。
[0021]在此，分析處理裝置可以構(gòu)造用于確定第一圖像的分配給視線妨礙的區(qū)段。此外，分析處理裝置可以構(gòu)造用于在抑制所分配的區(qū)段的圖像信息的情況下分析處理第一圖像。例如，在分析處理第一圖像時留出所分配的區(qū)段或者在使用關(guān)于所述妨礙的種類、位置和/或形式的信息的情況下和/或在使用相鄰的區(qū)段的圖像信息的情況下重建所分配的區(qū)段。
[0022]根據(jù)一種實施方式，分析處理裝置可以構(gòu)造用于基于第一圖像來識別圖像檢測設(shè)備的失明并且附加地或替代地識別窗玻璃的第一區(qū)域的污染。失明或污染的識別是重要的，以便避免駕駛輔助系統(tǒng)的誤操作，所述駕駛輔助系統(tǒng)使用由第一圖像包括的圖像信息以解決輔助任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]以下根據(jù)附圖示例性地進(jìn)一步闡述本發(fā)明。附圖示出:
[0024]圖1:具有根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像檢測設(shè)備的車輛的示意圖；
[0025]圖2:車輛的周圍環(huán)境的圖像；
[0026]圖3:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像檢測設(shè)備的示意圖。
[0027]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例的后續(xù)描述中，對于在不同附圖中示出并且起類似作用的元件使用相同的或類似的參考標(biāo)記，其中不重復(fù)描述這些元件。
【具體實施方式】
[0028]圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像檢測設(shè)備的車輛100的示意圖。圖像檢測設(shè)備在車輛100的內(nèi)部設(shè)置在車輛100的風(fēng)擋玻璃102的后面。圖像檢測設(shè)備構(gòu)造用于通過風(fēng)擋玻璃102的第一區(qū)域104檢測車輛100的位于車輛100的窗玻璃之外的周圍環(huán)境。此外，圖像檢測設(shè)備構(gòu)造用于檢測風(fēng)擋玻璃102的第二區(qū)域106。對此，圖像檢測設(shè)備具有第一圖像檢測裝置114，所述第一圖像檢測裝置構(gòu)造用于將周圍環(huán)境——例如位于車輛的前方區(qū)域中的對象115成像在第一圖像——所謂的主圖像——中。附加地，在第一圖像中對窗玻璃102的第一區(qū)域104不清晰地成像。第一圖像檢測裝置114構(gòu)造用于在第一圖像中清晰地示出周圍環(huán)境一即例如對象115。此外，圖像檢測設(shè)備具有第二圖像檢測裝置116，所述第二圖像檢測裝置構(gòu)造用于在第二圖像——所謂的副圖像——中清晰地示出風(fēng)擋玻璃102的第二區(qū)域106。
[0029]根據(jù)該實施例，圖像檢測設(shè)備具有透鏡120，所述透鏡構(gòu)造用于將第二圖像檢測裝置116的光路轉(zhuǎn)向，以便第二圖像檢測裝置116可以對風(fēng)擋玻璃102的第二區(qū)域106成像。
[0030]第一圖像檢測裝置114構(gòu)造用于例如以數(shù)字圖像的形式向分析處理裝置122輸出所生成的第一圖像。對此相應(yīng)地，第二圖像檢測裝置116構(gòu)造用于例如以另一個數(shù)字圖像的形式向分析處理裝置122輸出所生成的第二圖像。分析處理裝置122構(gòu)造用于例如借助對象識別或模式識別來分析處理不僅第一圖像而且第二圖像。例如，分析處理裝置122可以構(gòu)造用于基于這些圖像識別風(fēng)擋玻璃102上的雨滴或者借助對象識別來識別車輛100的周圍環(huán)境中的對象115。分析處理裝置122可以構(gòu)造用于組合由第一圖像與第二圖像求取的信息或者例如使用由第二圖像求取的信息來分析處理第二圖像。根據(jù)這一實施例，分析處理裝置122構(gòu)造用于向駕駛輔助系統(tǒng)124輸出有關(guān)第一圖像、第二圖像或者兩個圖像的經(jīng)分析處理的圖像信息，所述駕駛輔助系統(tǒng)基于經(jīng)分析處理的圖像信息執(zhí)行駕駛輔助任務(wù)。駕駛輔助系統(tǒng)124例如可以包括基于經(jīng)分析處理的圖像信息的雨水傳感器功能性、車道保持功能性或距離功能性。
[0031]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的車輛的周圍環(huán)境的圖像。所述圖像例如可以涉及由圖1中所示的第二圖像檢測裝置116檢測的第二圖像。在所述圖像中清晰地示出周圍環(huán)境。與此相反，不清晰地示出位于車輛的窗玻璃上的污物230，例如雨滴。通過污物230使圖像的分析處理變得困難，因為周圍環(huán)境的區(qū)段由于污物230而被遮蓋或者模糊地示出。為了可以分析處理所述圖像，例如根據(jù)圖1所描述的那樣，首先分析處理另一個圖像，在所述另一個圖像中清晰地示出窗玻璃且因此也清晰地示出污物230。由所述另一個圖像例如可以確定污物230的位置和大小。隨后，在分析處理圖2中所示的圖像時可以考慮由所述另一個圖像得到的有關(guān)污物230的信息。因此，例如可以在分析處理時抑制或基于相鄰的圖像信息重建圖2中所示的圖像的以下區(qū)段:例如污物位于所述區(qū)段中。
[0032]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像檢測設(shè)備的示意圖。該圖像檢測設(shè)備具有成像器314、用于主圖像的透鏡330、用于變焦的附加透鏡332以及鏡120。圖像檢測設(shè)備與風(fēng)擋玻璃102相鄰地設(shè)置。顯示主區(qū)域的視錐(Sichtkegel)334。由視錐334所包括的光穿透風(fēng)擋玻璃102并且由透鏡330成像到成像器314的第一區(qū)域上。此外，顯示副區(qū)域的視錐336。由視錐336包括的光從風(fēng)擋玻璃102的一個區(qū)域出發(fā)被鏡120轉(zhuǎn)向到附加透鏡332上，所述風(fēng)檔玻璃的區(qū)域位于風(fēng)擋玻璃102的由視錐334包括的區(qū)域之內(nèi)并且因此示出主區(qū)域的足跡和副區(qū)域的足跡的重疊338。附加透鏡332與透鏡330相鄰地設(shè)置。通過附加透鏡332入射的光隨后由透鏡330成像到成像器314的第二區(qū)域上。通過所述附加透鏡332可以如此將由副區(qū)域的視錐336包括的光變焦，使得可以通過成像器314對風(fēng)檔玻璃102的由視錐336包括的區(qū)域清晰地成像。與此相反，通過成像器314對風(fēng)擋玻璃102的由主區(qū)域的視錐334包括的區(qū)域不清晰地成像。
[0033]根據(jù)這一實施例，在所述一個成像器314中統(tǒng)一了用于主區(qū)域的圖像檢測裝置和用于副區(qū)域的圖像檢測裝置。成像器314的分配給副區(qū)域的第二區(qū)域與成像器的分配給主區(qū)域的第一區(qū)域相鄰地設(shè)置。因此，成像器314具有兩個用于主區(qū)域和副區(qū)域的不重疊的區(qū)域。
[0034]以下借助圖1至3概括地描述本發(fā)明的實施例。
[0035]根據(jù)一個實施例，在副圖像中通過合適的光學(xué)元件106如此選擇風(fēng)擋玻璃102的清晰成像的區(qū)域，使得副圖像和由風(fēng)擋玻璃102與主圖像的視錐構(gòu)成的相切區(qū)域至少部分地一致。因此可能的是，在副圖像中觀察且分析處理風(fēng)擋玻璃102的對于主圖像相關(guān)的區(qū)域。在此，通過副圖像中的清晰的成像可以求取比主圖像中更多的信息或與主圖像中的信息不同的信息，因為風(fēng)擋玻璃102上的對象230—例如臟東西或水在主圖像中僅模糊地被示出并且在某些情況下根本不能夠被識別為對象230，然而非?？赡芨蓴_圖像拍攝和信息獲取。
[0036]借助對監(jiān)視的了解，可以識別例如失明或也僅部分地識別通過污物、水、雪或冰造成的干擾。此外，可以考慮用于改進(jìn)也基于主圖像的功能的信息。在圖1中一般將這種功能描述為駕駛輔助系統(tǒng)124。就此而言，例如可以列舉在主圖像中的失明識別、例如用于啟動開啟的自由視野識別、被干擾的區(qū)域的抑制以及用于其他的進(jìn)行圖像處理的功能、但也用于進(jìn)行顯示的系統(tǒng)一例如夜視系統(tǒng)的圖像重建。
[0037]根據(jù)一個實施例實現(xiàn)了一種具有至少兩個不同的焦距和至少一個成像器上的至少兩個敏感的面的圖像檢測設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其特征在于，視錐與風(fēng)擋玻璃102的所述切面完全地或部分地重合。
[0038]可以將由至少一個成像器或圖像傳感器檢測的信息用于實施以下描述的任務(wù)一例如駕駛輔助系統(tǒng)124的任務(wù)一中的至少一個。尤其可以實施窗玻璃污物、雨量或雪量的監(jiān)視和/或定位。
[0039]可以將窗玻璃污物的監(jiān)視和/或定位例如用于清洗設(shè)備的激活、用于失明識別、用于自由視野識別、用于為基于圖像的其他的功能抑制被遮蓋的、受干擾的或變模糊的區(qū)域或者用于為基于圖像的其他的功能進(jìn)行被遮蓋的、受干擾的或變模糊的區(qū)域的圖像重建。
[0040]可以將雨量或雪量的監(jiān)視和/或定位用于失明識別、用于自由視野識別、用于為基于圖像的其他功能抑制被遮蓋的、受干擾的或變模糊的區(qū)域或者用于為基于圖像的其他功能進(jìn)行被遮蓋的、受干擾的或變模糊的區(qū)域圖像重建。
[0041]所描述的和在附圖中示出的實施例僅僅是示例性地選擇的。不同的實施例可以完整地或關(guān)于各個特征彼此組合。一個實施例也可以通過另一個實施例的特征來補(bǔ)充。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛(100)的圖像檢測設(shè)備，所述圖像檢測設(shè)備具有以下特征: 第一圖像檢測裝置(114)，所述第一圖像檢測裝置構(gòu)造用于將所述車輛的位于所述車輛(100)的窗玻璃(102)之外的周圍環(huán)境(115)穿過所述窗玻璃的第一區(qū)域(104)成像在第一圖像中； 第二圖像檢測裝置(116)，所述第二圖像檢測裝置構(gòu)造用于將所述窗玻璃的第二區(qū)域(106)成像在第二圖像中，其中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域至少部分地重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述第一圖像檢測裝置(114)構(gòu)造用于將所述窗玻璃(102)的所述第一區(qū)域(104)不清晰地成像在所述第一圖像中，并且所述第二圖像檢測裝置(116)構(gòu)造用于將所述窗玻璃的所述第二區(qū)域(106)清晰地成像在所述第二圖像中。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述第一圖像檢測裝置(114)和所述第二圖像檢測裝置(116)具有用于生成所述第一圖像及所述第二圖像的共同的圖像傳感器。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的圖像檢測設(shè)備，所述圖像檢測設(shè)備具有至少一個光學(xué)元件(120 ;330，332)，其用于將待由用于對所述周圍環(huán)境(115)成像的所述第一圖像檢測裝置(114)檢測的光的第一光路轉(zhuǎn)向或者用于將待由用于對所述窗玻璃(102)的所述第二區(qū)域(106)成像的所述第二圖像檢測裝置(116)檢測的光的第二光路轉(zhuǎn)向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像檢測設(shè)備，所述圖像檢測設(shè)備具有鏡(120)、第一透鏡(330)和第二透鏡(332)，其中，所述第一光路通過所述第一透鏡引導(dǎo)至所述第一圖像檢測裝置(114)，并且所述第二光路通過所述鏡、所述第二透鏡和所述第一透鏡引導(dǎo)至所述第二圖像檢測裝置(116)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求所述中任一項所述的圖像檢測設(shè)備，所述圖像檢測設(shè)備具有分析處理裝置(122)，所述分析處理裝置構(gòu)造用于基于所述第二圖像來識別有關(guān)所述窗玻璃(102)的所述第二區(qū)域(106)的視線妨礙(230)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述分析處理裝置(122)構(gòu)造用于基于所述視線妨礙(230)來識別所述圖像檢測設(shè)備的失明和/或所述窗玻璃(102)的所述第二區(qū)域(106)的污染。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述分析處理裝置構(gòu)造用于在考慮所述視線妨礙(230)的情況下分析處理所述第一圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述分析處理裝置(122)構(gòu)造用于確定所述第一圖像的分配給所述視線妨礙(230)的區(qū)段，其中，所述分析處理裝置構(gòu)造用于在抑制所分配的區(qū)段的圖像信息的情況下分析處理所述第一圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項所述的圖像檢測設(shè)備，其中，所述分析處理裝置(122)構(gòu)造用于基于所述第一圖像來識別所述圖像檢測設(shè)備的失明和/或所述窗玻璃(102)的所述第一區(qū)域(104)的污染(230)。
【文檔編號】G06K9/00GK103826938SQ201280046091
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月22日
【發(fā)明者】V·羅爾克, T·施特勞斯 申請人:羅伯特·博世有限公司