专利名称：用于机动车的立体摄像机的利记博彩app
背景技术：
本发明涉及一种用于机动车的装置，具有第一摄像机及第二摄像机，其中第一及第二摄像机起到立体摄像机的作用。
在机动车制造商中，规划中有多个展望的视频摄像机功能，例如作为夜视系统的夜视辅助、车道识别、物体识别或交通标志识别。已公知立体摄像机特别适宜于所述的一些功能。
DE 102 19 788 C1公开了用于借助机动车中的图像传感器系统进行视距测量的一种方法和一种装置，其中图像传感器系统具有至少两个图像传感器，它们基本上摄取同一场景，但以有些不同的视角摄取。但该文献对于具有两个在光学结构和/或光特性和/或电特性上不同的摄像机的立体摄像机未有任何教导。
DE 102 04 128 A1公开了一种用于机动车的翻车识别的装置，它的特征在于，它具有一个向着行驶方向的立体摄像机。此外DE 10204 128 A1提出该立体摄像机用于其它目的，如夜视(夜视辅助)，交通标志识别，车道离开警报，车道延伸识别和/或碰撞预警传感。但这里未给出关于具有两个在光学结构和/或光特性和/或电特性上不同的摄像机的立体摄像机的教导。
本发明的优点以下所述的用于机动车的装置具有至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机，它们基本上摄取同一场景和/或起到立体摄像机的作用，具有独立权利要求的特征的该装置具有优点，即基于第一摄像机及第二摄像机的图像可以比用传统的对称立体摄像机更优化的作用方式实现两个或多个应用，尤其是驾驶员辅助功能。在此情况下，以有利方式仅需要小的成本来适配用于立体分析的图像数据。因此有利地，立体摄像机应用的功能基本上不会受到在至少一个摄像机特性上不对称的立体摄像机的影响。特别有利地还在于，一个或两个摄像机的至少一个专门的摄像机特性可用于其它的应用，尤其是驾驶员辅助功能。第一及第二摄像机的不同光敏度或对微光视觉的相对光视度以特别有利的方式有助于除其它的驾驶员辅助功能，如交通标志识别和/或物体识别和/或公路边缘识别和/或车道识别和/或导出的其它特殊功能外，可以成本上合适地地实现驾驶员辅助功能夜视辅助。
有利的是用一个黑白摄像机作第一摄像机。对于许多驾驶员辅助功能，也包括在非图像再现时，黑白摄像机由于其比彩色摄像机价格低及其高的图像质量而具有优点。因此使用黑白摄像机、例如在彩色摄像机与黑白摄像机的组合中使用，将有助于装置成本的降低，该彩色摄像机与黑白摄像机用作立体摄像机。
特别有利的是，第二摄像机是彩色摄像机，因为通过彩色摄像机可以以有利的方式特别可靠地为驾驶员提供驾驶员辅助功能交通标志识别，这是由于交通标志的识别可以基于彩色图像特别可靠地进行。此外彩色摄像机以有利的方式有助于驾驶员辅助功能夜视辅助的扩展，其方式例如是通过彩色图像对黑白夜视图像补充。
特别有利的是一个用于机动车的具有至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机的装置，其中第一摄像机及第二摄像机起到立体摄像机的作用，这时第一摄像机及第二摄像机对于摄像机特性光敏度替换地或附加地在至少一个另外的摄像机特性上不同，因为由此该装置被扩展了另一专门的特性，该特性特别适用于确定的待实现的应用并且因此可以以有利的方式被利用。例如有利地，第一及第二摄像机在摄像机特性水平几何分辨率上被设计得不同，其方式是，例如第一摄像机具有800像素的水平几何分辨率，而第二摄像机具有1600像素的水平几何分辨率。
有利的是，主要通过第一摄像机来保证驾驶员辅助功能夜视辅助，而同时主要通过第二摄像机来保证驾驶员辅助功能交通标志识别。在此情况下特别有利的是，保持第一及第二摄像机作为立体摄像机的共同作用及可获得立体观测的图像处理的摄像机的图像。这里特别有利的是，作为立体摄像机的第一及第二摄像机保证其它的驾驶员辅助功能，如物体识别。
特别有利的还在于，所述装置被这样构型，即第一摄像机的一个图像和/或第二摄像机的一个图像在至少一个图像特性上被这样预处理，以致第一及第二摄像机的图像在预处理后在该图像特性上几乎相同，因为由此可以实现如在具有两个相同的摄像机的立体摄像机中简单的立体观测处理。这有助于简单并且快速的算法，由此有助于成本上有利的装置。在此情况下特别有利的是，该图像特性是图像的水平几何分辨率和/或图像的垂直几何分辨率和/或图像的灰度值分辨率和/或图像亮度。
其它的优点可从以下参照附图对实施例的说明及从从属权利要求中得到。
附图下面借助附图中所示的实施方式来详细说明本发明。
图中示出-
图1是一个总体概要图，-图2是该装置的方框图。
实施例的说明下面给出一个用于机动车的具有至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机的装置，其中第一及第二摄像机起到立体摄像机的作用，其中第一摄像机及第二摄像机在至少一个摄像机性能上不同，尤其是第一摄像机的光敏度及第二摄像机的光敏度不同。此外该装置被这样地构型，以致保证驾驶员辅助功能夜视辅助和/或交通标志识别和/或物体识别和/或公路边缘识别和/或车道识别和/或其它功能。
代替一个立体摄像机的两个相同的摄像机，下面提出在一个立体摄像机中使用在至少一个摄像机特性或多个摄像机特性的组合上彼此不同的摄像机。
起到立体摄像机的作用的特征是一个立体摄像机具有至少两个彼此以固定的相对关系设置的摄像机。在此情况下这两个摄像机优选摄取基本上同一个场景，其中两个摄像机的可视范围至少部分地重叠。优选地，但非必要地，该立体摄像机的两个摄像机的光轴相平行。优选精确地已知两个摄像机彼此的定向，其中定向数据由于小的制造公差和/或安装公差是公知的，和/或在一个校准步骤中、例如在将摄像机装入到机动车中时被获得。替代地或附加地，根据一个变型方案，定向数据在线地、即在立体摄像机工作中通过图像的比较来获得。替代地或附加地，起到立体摄像机的作用的特征是，通过对至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机图像信息的分析、例如通过三角测量方法求得空间信息。在三角测量方法中借助两个摄像机的不同视角获得空间信息。
图1为在一个优选实施例的机动车10中的装置的总体概要图，该装置由一个第一摄像机12及一个第二摄像机14组成。根据该优选实施例，第一摄像机12及第二摄像机14被安装在挡风玻璃上机动车10的内后视器的区域中。两个摄像机12，14被定向在行驶方向上，其中第一摄像机12具有一个水平可视范围16，它几乎与第二摄像机14的水平可视范围18相同。此外第一摄像机12的光轴与第二摄像机14的光轴基本上平行。
图2为该优选实施例的装置的方框图，该装置由一个第一摄像机12、一个第二摄像机14、一个处理单元20及光学的、声的及触觉的指示单元22，24，26组成。第一摄像机12是一个黑白摄像机，并且包括一个灰度值图像传感器，其具有高的光敏度或对微光视觉的相对光视度，其像素尺寸在水平几何分辨率为800像素时为8μm。在该优选实施例中，第一摄像机的视角为±20°。第二摄像机14是一个彩色摄像机，并且包括一个高分辨率的彩色图像传感器，其像素尺寸在水平几何分辨率为1600像素时为4μm。在该优选实施例中，第二摄像机的视角为±35°。在该优选实施例中，第一摄像机12与第二摄像机尤其在摄像机特性光敏度，像素尺寸，水平几何分辨率及实物与图像比例上不同。无论第一摄像机12还是第二摄像机14均为CMOS摄像机。在该优选实施例的一个变型方案中，替代地或附加地，第一摄像机12和/或第二摄像机14被实施成CCD摄像机或采用其它图像传感器技术来实施。两个摄像机12，14的图像数据通过信号线28被输送给处理单元20。处理单元20处理图像数据，并且在该优选实施例中提供驾驶员辅助功能夜视辅助、交通标志识别及物体识别。处理单元20的信号通过其它的信号线28传输到一个光学指示单元22、一个声指示单元24及一个触觉指示单元26上。信号通过信号线28的传输可通过电和/或光和/或通过无线电来实现。替代地或附加地，信号线28可被实施为总线。在处理单元20中的处理通过程序或程序段在微处理器中和/或借助可编程的逻辑部分来实现。为了提供驾驶员辅助功能夜视辅助，处理单元20处理第一摄像机12的图像数据，为此该摄像机具有下述的特性。第一摄像机12具有与大的动态范围相关的，在黑暗中良好的对比度分辨率。处理单元20由第一摄像机12的图像数据复制出一个440像素宽的中心图像片段，对该图像片段后处理，并且将被后处理的图像片段输送给光学指示单元22。在该优选实施例中，光学指示单元22是一个平视显示器，它在挡风玻璃上将该图像片段显示给机动车驾驶员。在该优选实施例的一个变型方案中规定，通过作为光学指示单元22的一个显示器、尤其是一个LCD显示器将该图像片段显示给驾驶员。为了提供驾驶员辅助功能交通标志识别，处理单元处理第二摄像机14的图像数据，为此该摄像机具有下述特性。第二摄像机14是一个用于产生彩色图像的彩色摄像机。在此，第二摄像机14附加地具有高的防眩光性(Blendfestigkeit)。在处理单元20中执行用于交通标志识别的算法。在该优选实施例中，通过彩色分段(Farbsegmentierung)进行交通标志的粗分类及最后通过图案比较进行交通标志的识别。接着求得该交通标志的含义。例如识别出表示80公里/小时限速的交通标志将导致处理单元20将机动车的当前速度与限速比较，并且当超过该限速时通过信号线28将信号既传输到声指示单元24、如一个扬声器上，又传输到触觉指示器26上，以便通过声音及触觉对驾驶员发出警报。此外驾驶员通过光学指示单元22由交通标志的显示了解到超速及限速。为了提供驾驶员辅助功能物体识别，处理单元20处理第一摄像机12及第二摄像机14的图像数据。为此处理单元20复制第二摄像机14的图像数据，其中处理单元同时降低水平图像分辨率，并且将彩色图像的色值换算成灰度值。在处理单元20中将由此产生的图像及第一摄像机12的图像提供给用于识别物体的立体算法。在该优选实施例中，例如实现车道离开警报。通过识别出的物体如电杆(Leitpfosten)和/或行驶车道标记在该优选实施例中监视机动车是否离开了行驶车道。当识别出离开车道时，处理单元20通过声音指示单元24对驾驶员发出警报。因此驾驶员辅助功能物体识别基于一个立体摄像机，其中该立体摄像机具有±20°的水平视角。
就数字式摄像机而言，光敏度应被理解为图像传感器(图像转换器)的光敏度，其中与一个化学胶卷的感光度相比较来说明该光敏度。就化学胶卷而言，该感光度用ISO值来表示。这里ISO是“国际标准组织”(“International Standard Organisation”)的缩写。常用的ISO感光度值由ISO 25一直到ISO 6400。为了产生图像，在低的ISO设定值的情况下与在高的ISO设定值的情况下相比图像传感器需要比较而言更多的光。将ISO值加倍或减半会导致曝光的减半或加倍。与胶卷相反，图像转换器通常具有固定的光敏度，但更高的光敏度可通过图像信号的放大以图像噪声增大为代价来得到。替代地或附加地，更高的光敏度可通过增加积分时间来达到，其中该积分时间相应于化学胶卷的曝光时间。积分时间的提高可以以最大图像重复率(Bildwiederholrate)和/或增大的运动不清晰度为代价来实现。在该优选实施例中，第一摄像机比第二摄像机高的光敏度通过具有高光敏度的另一类型的图像传感器来实现。在该优选实施例的一个变型方案中，对于第一摄像机及第二摄像机使用同一类型的图像传感器，其中第一摄像机的光敏度通过信号放大、例如通过图像传感器的增益的增高来达到。
在该优选实施例的另一变型方案中，至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机的光谱灵敏度不同。优选该至少一个第一摄像机对近红外线和/或可见光和/或既对可见光又对近红外线敏感，其中第二摄像机对近红外线和/或可见光和/或既对可见光又对近红外线敏感。替代地或附加地，至少一个摄像机是彩色摄像机。所述三个基本变型方案中的每一个可在每一个摄像机上实施及与也具有所述变型方案中的一个的第二摄像机组合。
在该优选实施例的另一个变型方案中，第一摄像机及第二摄像机在至少一个其它的摄像机特性上不同，其中至少一个其它的摄像机特性为物镜的焦距和/或物镜的光圈和/或物镜的镀膜和/或摄像机的滤光器，例如一个固定地集成到摄像机和/或物镜壳体中的滤光器，和/或图像传感器技术，例如CMOS或CCD，和/或像素尺寸和/或像素几何形状和/或水平几何分辨率和/或垂直几何分辨率和/或摄像机接口即数字接口的分辨率(位深)和/或曝光参数，如增益和/或偏置和/或积分时间，和/或图像速率和/或光谱灵敏度和/或各个彩色信号通道的光谱灵敏度。替代地或附加地，在该优选实施例的一个变型方案中提出，摄像机在机动车中的定向不同，即第一摄像机的光轴与第二摄像机的光轴不是平行的。
权利要求
1.一种用于机动车的装置，具有至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机，其特征在于，所述第一摄像机及所述第二摄像机在至少一个摄像机特性上不同。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一摄像机及所述第二摄像机起到立体摄像机的作用。
3.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述第一摄像机的光敏度与所述第二摄像机的光敏度不同。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述第一摄像机的光敏度高于所述第二摄像机的光敏度。
5.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，一个摄像机，尤其是所述第一摄像机是一个黑白摄像机。
6.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，一个摄像机，尤其是所述第二摄像机是一个彩色摄像机。
7.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述至少一个摄像机特性为物镜的焦距和/或物镜的光圈和/或物镜的镀膜和/或摄像机的滤光器。
8.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述至少一个摄像机特性为图像传感器技术和/或像素尺寸和/或像素几何形状和/或水平几何分辨率和/或垂直几何分辨率和/或光谱灵敏度和/或至少一个彩色信号通道的光谱灵敏度。
9.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述至少一个摄像机特性为摄像机接口的分辨率和/或至少一个曝光参数和/或图像速率。
10.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置被这样地配置，即主要通过所述第一摄像机来保证夜视辅助的驾驶员辅助功能。
11.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置被这样地构型，即主要通过所述第二摄像机来保证驾驶员辅助功能交通标志识别。
12.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置被这样地构型，即所述第一摄像机的图像和/或所述第二摄像机的图像在至少一个图像特性上被这样预处理，以致所述第一及第二摄像机的图像在预处理后在所述图像特性上几乎相同。
13.根据权利要求12的装置，其特征在于，所述图像特性是图像的水平几何分辨率和/或图像的垂直几何分辨率和/或图像的灰度值分辨率和/或图像亮度。
14.根据前述权利要求中任一项的装置，其特征在于，所述装置被这样地构型，即所述第一及第二摄像机作为立体摄像机保证驾驶员辅助功能物体识别和/或公路边缘识别和/或车道识别。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的装置，具有至少一个第一摄像机及至少一个第二摄像机，其中所述第一摄像机和所述第二摄像机起到立体摄像机的作用，其中所述第一摄像机及所述第二摄像机在至少一个摄像机特性上不同，特别是所述第一摄像机的光敏度与所述第二摄像机的光敏度不同。另外所述装置被这样地配置，即保证驾驶员辅助功能夜视辅助和/或交通标志识别和/或物体识别和/或公路边缘识别和/或车道识别和/或其它功能。
文档编号G01S11/12GK101088027SQ200580044766
公开日2007年12月12日 申请日期2005年11月21日 优先权日2004年12月23日
发明者J·希克, A·施马克, S·弗里茨 申请人:罗伯特·博世有限公司