[發明專利]汽車視覺系統和方法

有效

• 申請號: 201080022150.2
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN102428494A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 萊夫·林德格倫
• 申請（專利權）人: 奧托立夫開發公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;B60R1/00;H04N7/18
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林

本發明涉及汽車視覺系統，該視覺系統包括至少一個適于從汽車周圍區域探測圖像的成像設備，和一個處理所述成像設備所提供的圖像數據的電子處理裝置，其中，所述成像設備包括一個圖像傳感器。而且，本發明涉及相應的視覺方法(vision?method)。

此類系統大致為人所知，例如可參見美國專利US?7?158?664?B2。由于汽車中的處理和存儲資源有限，必須在探測效率和成本之間找取平衡點。

本發明的目的是提供一種用于汽車的可靠的和低本高效的視覺系統。

本發明通過具有獨立權利要求中的特征的對象來實現所述目標。依據本發明，從已經處于成像設備的圖像傳感器中的整個成像區域中切出一個窗口并只將所切出的窗口傳輸至電子處理(或預處理)裝置進行進一步的圖像和數據處理。因此，需要被傳輸、處理和存儲的數據數量在信號產生的起始點已經被減少了。

在本發明的上下文中，圖像傳感器指的是將被探測的輻射轉化成一個電子信號的電子裝置。與已知的在圖像傳感器后執行的圖像處理程序中使用圖像窗口不同的是，本發明已經在圖像傳感器中執行窗口的形成。優選的是，圖像傳感器是紅外傳感器或CMOS設備。

優選的是，窗口參數依據成像設備的相對取向被分別設定，所述相對取向為成像設備相對于汽車的取向或相對于其他成像設備的取向。這種特征使本發明不同于：無視成像設備的取向而切出一個位于完整的傳感器區域中的恒定窗口。

依據成像設備的相對取向來分別設置窗口參數在本發明的一個優選的下述應用中特別有利，所述應用為將本發明用于立體視覺系統中的應用，所述立體視覺系統通常包括兩個成像設備，像紅外相機或CMOS相機，每一個包括一個圖像傳感器。在此應用中，優選地，對每個圖像傳感器獨立地設定窗口參數。依據相應的成像設備的取向切出各圖像窗口可被看作是將立體圖像相互之間進行對齊的第一步。以此方式，下述電子處理(或預處理)裝置中的立體圖像的對齊和匹配過程可被更快速地執行，同時存儲器占用的比較少。

優選的是，成像設備的窗口參數由電子處理裝置設定，從而無需一個額外的參數設定裝置。

優選的是，視覺系統包擴一個存儲裝置，用于存儲窗口參數，從而允許——例如通過汽車制造商或服務站——在一個測量程序中預先確定窗口參數并將其預先存儲在存儲裝置中?；蛘咭部梢?，在駕駛期間，依據對來自成像裝置的圖像數據的分析，來確定窗口參數。

下面，參考附圖，基于優選實施方案來描述本發明，其中：

圖1示出了汽車視覺系統的示意圖；并且

圖2示出了被立體視覺系統探測的立體圖像的示例。

視覺系統10被安裝在汽車里面并包括成像裝置11，成像裝置用于探測汽車周圍區域的圖像，例如，汽車前面的區域。優選的是，成像設備11是紅外設備，并且，更優選的是，包括一個或多個光學和/或紅外相機12a、12b，在此，紅外覆蓋了波長小于5微米的近紅外和/或波長超過5微米的遠紅外。優選的是，成像設備11包括兩個相機12a、12b，形成了一個立體成像裝置11；或者可以使用僅僅一個形成單一成像裝置的相機。

每一個相機12a、12b包括一個光學布置20a、20b以及一個2維圖像傳感器21a、21b，尤其是一個紅外傳感器或一個光學傳感器，其被提供用于將傳輸通過相機12a、12b的入射紅外輻射或可見光轉化為一個包含探測到的景象的圖像信息的電子信號。

相機12a、12b被連接到一個圖像預處理器13，該圖像預處理器13適于控制相機12a、12b的圖像捕獲，接收包含來自圖像傳感器21a、21b的圖像信息的電子信號，彎曲左/右圖像對，使之對齊并生成不同的圖像(這在現有技術中是已知的)。圖像預處理器13可由指定的硬件電路實現?；蛘撸A處理器13或它的部分功能能夠在電子處理裝置14中被實現。

然后，經預處理的圖像數據被提供給一個電子處理裝置14，在該電子處理裝置處，進一步的圖像和數據處理由相應的軟件執行。尤其是，在處理裝置14中的圖像和數據處理包含下面的功能：對汽車前方的可能目標(如其他汽車、行人、騎自行車的人、大型動物)進行識別和分類；隨著時間追蹤被探測圖像中所識別的目標候選對象的位置；依據目標探測和追蹤過程的結果，激活或控制汽車安全裝置17、18、19。

汽車安全裝置17、18、19………可包括警告裝置17，其適于通過合適的光、聲和/或觸覺警告信號給駕駛員提供一碰撞警告；用于顯示與被識別的目標相關的信息的顯示裝置18；一個或多個約束系統19，例如乘員氣囊、安全帶張緊器、行人氣囊、引擎照升起器等；和/或動態汽車控制裝置，例如剎車。