本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于在白天有霧(106)時(shí)確定視距的方法(800)，其中所述方法(800)具有讀取的步驟(802)和求取的步驟(804)。在讀取的步驟(802)中讀取霧(106)的攝像機(jī)圖像(100)的亮度曲線(102)的至少一個(gè)特征點(diǎn)(110)的坐標(biāo)。亮度曲線(102)代表攝像機(jī)圖像(100)的沿著所述攝像機(jī)圖像(100)的參考軸線(108)的圖像點(diǎn)的亮度值。在求取的步驟(804)中，在攝像機(jī)圖像(100)中在使用所述坐標(biāo)、氣象學(xué)的對(duì)比度閾值和處理規(guī)則的情況下求取氣象學(xué)視距，以便在霧(106)中估計(jì)視距。所述處理規(guī)則反映在攝像機(jī)圖像(100)中通過(guò)霧(106)引起的位置相關(guān)的和/或方向相關(guān)的散射光。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于在白天有霧時(shí)確定視距的方法、一種相應(yīng)的設(shè)備以及一種相 應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
例如通過(guò)霧引起的視距的減小對(duì)于觀察者而言僅僅能夠通過(guò)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)估計(jì)。為了 支持觀察者可以基于霧的圖像自動(dòng)化地確定視距。 DE 603 13 287 T2描述了一種用于視距確定和霧探測(cè)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在所述背景下，借助本專利技術(shù)提出根據(jù)主權(quán)利要求的用于在白天有霧時(shí)確定視距的 方法，使用所述方法的設(shè)備以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。有利的構(gòu)型由相應(yīng)的從屬權(quán)利要 求和隨后的描述中得出。 在霧中，空氣中的水滴相互影響。每一個(gè)水滴散射入射的光并且以輻射特性朝其 他水滴的方向福射重疊的光。因?yàn)槿肷涔鈴拿恳粋€(gè)方向到達(dá)水滴，所以所有入射光的亮度 也影響所輻射的光的亮度。總之，所輻射的光量與入射的光量類似大。暗面少地反射入射 的周圍環(huán)境光。布置在暗面附近的水滴從暗面的方向以少的光輻射。然而，所述水滴從相 反的方向以周圍環(huán)境光輻射。所述水滴以比從所有方向以周圍環(huán)境光輻射的另一水滴更小 的強(qiáng)度來(lái)輻射光。水滴越遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離暗面，則越多的其他水滴位于所述暗面和所述水滴之間。 因此，隨著與暗面的間距的增大，從其他水滴輻射的光對(duì)總共入射到所述水滴中的光的影 響也增大。因此，為了確定地面近處的視距、即例如從車輛的視角或者從監(jiān)視攝像機(jī)的視角 有利的是，以位置相關(guān)的和/或方向相關(guān)的特性來(lái)描述霧，以便在使用霧的模型的情況下 可以得出視距。 提出一種用于在白天有霧時(shí)確定視距的方法，其中所述方法具有以下步驟： 讀取霧的攝像機(jī)圖像的亮度曲線的至少一個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，其中所述亮度曲線代 表攝像機(jī)圖像的沿著攝像機(jī)圖像的參考軸線的圖像點(diǎn)的亮度值； 在攝像機(jī)圖像中在使用所述坐標(biāo)、氣象學(xué)的對(duì)比度閾值和處理規(guī)則的情況下求取 氣象學(xué)視距，以便在霧中估計(jì)視距，其中所述處理規(guī)則反映在攝像機(jī)圖像中通過(guò)霧引起的 位置相關(guān)的和/或方向相關(guān)的散射光。 此外，提出一種用于在白天有霧時(shí)確定視距的設(shè)備，其中所述設(shè)備具有以下特 征： 用于讀取的裝置，其構(gòu)造用于讀取霧的攝像機(jī)圖像的亮度曲線的至少一個(gè)特征點(diǎn) 的坐標(biāo)，其中亮度曲線代表攝像機(jī)圖像的沿著攝像機(jī)圖像的參考軸線的圖像點(diǎn)的亮度值； 用于求取的裝置，其構(gòu)造用于在攝像機(jī)圖像中在使用所述坐標(biāo)、氣象學(xué)的對(duì)比度 閾值和處理規(guī)則的情況下求取氣象學(xué)視距，以便在霧中估計(jì)視距，其中所述處理規(guī)則構(gòu)造 為反映在攝像機(jī)圖像中通過(guò)霧引起的位置相關(guān)的和/或方向相關(guān)的散射光。 視距可以理解為以下距離：通過(guò)所述距離恰好仍可見(jiàn)對(duì)象。氣象學(xué)視距是以下距 離：通過(guò)所述距離以高的對(duì)比度恰好仍可見(jiàn)對(duì)象。氣象學(xué)視距可以通過(guò)氣象學(xué)的對(duì)比度閾 值定義為最小對(duì)比度。在此，對(duì)比度可以在對(duì)象的顏色和對(duì)象的背景或者周圍環(huán)境之間存 在并且替代地或補(bǔ)充地對(duì)比度可以在對(duì)象的至少兩個(gè)彼此鄰接的顏色之間存在。例如，對(duì) 象可以具有兩個(gè)彼此鄰接的顏色面，所述顏色面以對(duì)比的顏色一一例如黑色和白色著色。 對(duì)象同樣可以至少部分地以與所述對(duì)象的周圍環(huán)境對(duì)比的顏色著色。具有小的對(duì)比度的對(duì) 象的視距可以小于氣象學(xué)視距。霧例如可以由細(xì)微的、在空氣中分布的水滴并且替代地或 補(bǔ)充地由粒子組成。水滴/粒子可以散射和吸收入射到它們上的光。所述光可以是日光以 及替代地或補(bǔ)充地是來(lái)自對(duì)象的光。所述水滴/粒子具有取決于相應(yīng)的光束的入射方向的 輻射特征。來(lái)自不同入射方向的多個(gè)光束的輻射特性在單個(gè)水滴/粒子上重疊。所有水滴 /粒子沿著觀察者和對(duì)象之間的光學(xué)路徑的結(jié)果的輻射特性彼此重疊。越多的水滴/粒子 布置在光學(xué)路徑中，則對(duì)于觀察者而言對(duì)象的對(duì)比度越強(qiáng)烈地減小。當(dāng)對(duì)比度減低到一個(gè) 閾值以下時(shí)，觀察者不再能夠察覺(jué)對(duì)象。因此，霧越濃，視距就越小。攝像機(jī)圖像可以由在 由行和列組成的網(wǎng)柵中的圖像點(diǎn)構(gòu)造。攝像機(jī)圖像可以已經(jīng)由攝像機(jī)拍攝，霧布置在它們 的檢測(cè)區(qū)域中。可以給每一個(gè)圖像點(diǎn)分配一個(gè)亮度值。在示圖中可以繪制亮度曲線。在所 述示圖的第一坐標(biāo)軸線上標(biāo)注攝像機(jī)圖像中的圖像點(diǎn)的位置。在第二坐標(biāo)軸線上可以標(biāo)注 所述攝像機(jī)圖像的圖像點(diǎn)的亮度值。特征點(diǎn)的坐標(biāo)可以是亮度曲線上的點(diǎn)的坐標(biāo)值，它們 可理解地描述所述曲線。例如，特征點(diǎn)可以是亮度曲線的拐點(diǎn)，在所述拐點(diǎn)處亮度曲線的彎 曲特性改變。參考軸線可以是攝像機(jī)圖像中的虛擬的線，在示圖中標(biāo)注的圖像點(diǎn)沿著所述 虛擬的線布置在攝像機(jī)圖像中。參考軸線尤其可以中央地布置在攝像機(jī)圖像中。處理規(guī)則 可以根據(jù)特征點(diǎn)的至少坐標(biāo)反映理想的霧的理論的霧模型。通過(guò)處理規(guī)則和對(duì)比度閾值可 以求取氣象學(xué)視距，即使對(duì)象沒(méi)有以高的對(duì)比度在攝像機(jī)圖像中成像。 在此，設(shè)備可以理解為處理傳感器信號(hào)并且據(jù)此輸出控制信號(hào)和/或數(shù)據(jù)信號(hào)的 電設(shè)備。所述設(shè)備可以具有可能按照硬件方式和/或按照軟件方式構(gòu)造的接口。當(dāng)按照硬 件方式構(gòu)造時(shí)，所述接口例如可以是所謂的系統(tǒng)ASIC的一部分，其包含所述設(shè)備的不同功 能。然而，所述接口也可能是單獨(dú)的集成電路或者至少部分地由分立的組件組成。當(dāng)按照 軟件方式構(gòu)造時(shí)，所述接口可以是例如在微控制器上與其他軟件模塊并存的軟件模塊。 在讀取的步驟中，可以讀取亮度曲線的至少一個(gè)另外的特征點(diǎn)的坐標(biāo)。此外，氣象 學(xué)視距可以在使用所述至少一個(gè)另外的特征點(diǎn)的坐標(biāo)的情況下求取。通過(guò)第二點(diǎn)能夠以更 大的可靠性描述亮度曲線。 在讀取的步驟中，可以讀取亮度曲線的特征點(diǎn)的多個(gè)坐標(biāo)。借助亮度曲線的多個(gè) 點(diǎn)也可以反映亮度曲線的不規(guī)律的變化。 散射光可以通過(guò)位置相關(guān)地和替代地或補(bǔ)充地方向相關(guān)地散射進(jìn)對(duì)象和觀察者 之間的光學(xué)路徑中的周圍環(huán)境光的重疊來(lái)模型化。對(duì)象例如可以是地下一一如道路或者道 路上的物體。周圍環(huán)境光可以是擴(kuò)散地散射進(jìn)的日光。散射進(jìn)的周圍環(huán)境光可以隨著與地 面的距離增大而增多。圖像可以是在對(duì)象上反射的光。通過(guò)位置相關(guān)的和替代地或補(bǔ)充地 方向相關(guān)的散射進(jìn)的模型化可以考慮以下：越遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離地面，霧就越強(qiáng)烈地輻射。 在攝像機(jī)圖像中，處理規(guī)則可以反映坐標(biāo)和霧的消光系數(shù) (Extinktionskoeffizienten)之間的關(guān)系，其中消光系數(shù)尤其代表霧中的光學(xué)對(duì)比度的距 離相關(guān)的減小。消光系數(shù)可以描述霧的密度。消光系數(shù)可以與周圍環(huán)境光無(wú)關(guān)。消光系數(shù) 可以通過(guò)氣象學(xué)閾值直接與氣象學(xué)視距關(guān)聯(lián)。霧可以通過(guò)消光系數(shù)簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確地特征化。 處理規(guī)則的結(jié)果可以從表、例如查找表中讀取。查找表可以是事先確定的并且存 儲(chǔ)的查詢表。在查找表中可以存儲(chǔ)多個(gè)參數(shù)相關(guān)的結(jié)果。查找表可以是多維的。通過(guò)查找 表可以非常快速地讀取結(jié)果，而沒(méi)有時(shí)間耗費(fèi)的計(jì)算操作，所述計(jì)算操作也可以迭代地實(shí) 施。可以內(nèi)插查找表中的結(jié)果。通過(guò)內(nèi)插可以減少查找表中的數(shù)據(jù)量并且更快速地輸出結(jié) 果。為了內(nèi)插，可以選擇不同的回歸函數(shù)（Ansatzfunktionen)。例如可以使用多項(xiàng)式。根 據(jù)對(duì)霧識(shí)別的要求，不同的多項(xiàng)式可以確定霧模型的近似品質(zhì)。根據(jù)要求可以使用匹配的 多項(xiàng)式。 此外，可以在使用產(chǎn)生攝像機(jī)圖像的攝像機(jī)的至少一個(gè)參數(shù)的情況下求取氣象學(xué) 視距。例如可以考慮至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)一一如焦距、行數(shù)和/或列數(shù)、圖像誤差、靈敏度下 降。同樣可以考慮至少一個(gè)機(jī)械參數(shù)一一如地面上的初始高度、攝像機(jī)的初始視角、初始高 度的高度變化、初始視角的視角變化、地平線位置。通過(guò)至少一個(gè)參數(shù)可以穩(wěn)健地本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于在白天有霧(106)時(shí)確定視距的方法(800)，其中，所述方法(800)具有以下步驟：讀取(802)所述霧(106)的攝像機(jī)圖像(100)的亮度曲線(102)的至少一個(gè)特征點(diǎn)(110)的坐標(biāo)，其中，所述亮度曲線(102)代表所述攝像機(jī)圖像(100)的沿著所述攝像機(jī)圖像(100)的參考軸線(108)的圖像點(diǎn)的亮度值；在所述攝像機(jī)圖像(100)中在使用所述坐標(biāo)、氣象學(xué)的對(duì)比度閾值和處理規(guī)則的情況下求取(804)氣象學(xué)視距，以便在霧(106)中估計(jì)所述視距，其中，所述處理規(guī)則構(gòu)造為反映在所述攝像機(jī)圖像(100)中通過(guò)所述霧(106)引起的位置相關(guān)的和/或方向相關(guān)的散射光。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·韋伯，S·勒諾，U·施托普爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE
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