用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法以及用于控制車輛的至少一個前照燈 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法(500)。所述方法(500)具有以下步驟：由第一攝像機圖像產(chǎn)生(510)第一圖像梯度數(shù)據(jù)，其中所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第一攝像機圖像的垂直軸線所述第一攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化，以及由相對于所述第一攝像機圖像在后拍攝的第二攝像機圖像產(chǎn)生(510)第二圖像梯度數(shù)據(jù)，其中所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第二攝像機圖像的垂直軸線所述第二攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化。所述方法(500)還具有以下步驟：生成(520)至少一個圖像移位值，其代表所述第二攝像機圖像的像點相對于所述第一攝像機圖像的相應(yīng)像點的移位。在此，在使用所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)和所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行所述生成(520)。所述方法還具有以下步驟：基于所述至少一個圖像移位值求取(530)俯仰運動，以便確定所述攝像機的俯仰運動。
【專利說明】用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法以及用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法、一種用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的方法、一種構(gòu)造用于實施這種方法的步驟的裝置以及一種計算機程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體上并且當(dāng)在裝置上執(zhí)行所述程序時實施這種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代基于視頻的駕駛員輔助系統(tǒng)中可供使用的最重要的安全功能之一是在行駛方向上的在前行駛的車輛或者障礙物的跟蹤或者追蹤和位置估計，以便在危險地較小的或者縮小的間距的情形中進(jìn)行車輛的自動完全制動。所述跟蹤以及與車輛或者障礙物的間距的精度主要取決于自身運動，即攝像機在所述特定時刻的運動參數(shù)。攝像機的俯仰運動極大地影響與目標(biāo)的間距的估計。也可以觀察到:用于俯仰角(Nickwinkel或者Pitch-Winkel)的靈敏度是非常高的并且俯仰角的小的變化可以引起間距估計時的大的誤差。用于確定車輛內(nèi)部的攝像機的俯仰角的大多已知系統(tǒng)通常依賴于在底盤上裝配的俯仰角速度傳感器。
[0003]在DE102007041781B4中公開了一種用于識別車輛的車輛識別裝置，其中車輛以接通的車燈在行車道上行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在所述背景下，通過本發(fā)明根據(jù)獨立權(quán)利要求和并列的權(quán)利要求提出一種用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的改進(jìn)方法、一種用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的改進(jìn)方法、一種構(gòu)造用于實施這種方法的步驟的改進(jìn)裝置，以及一種改進(jìn)的計算機程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體上并且當(dāng)在裝置上執(zhí)行所述程序時實施所述方法。有利的構(gòu)型由相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和隨后的說明得出。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)一種用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法，其中所述方法具有以下步驟:
[0006]由第一攝像機圖像產(chǎn)生第一圖像梯度數(shù)據(jù)，其中所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第一攝像機圖像的垂直軸線第一攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化，以及由相對于第一攝像機圖像在后拍攝的第二攝像機圖像產(chǎn)生第二圖像梯度數(shù)據(jù)，其中所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第二攝像機圖像的垂直軸線第二攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化；
[0007]生成至少一個圖像移位值，其代表第二攝像機圖像的像點相對于第一攝像機圖像的相應(yīng)像點的移位，其中在使用所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)和所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行所述生成；以及
[0008]基于所述至少一個圖像移位值求取俯仰運動，以便確定所述攝像機的俯仰運動。
[0009]所述車輛可以是機動車，例如乘用車輛、載重車輛或其他商用車。所述攝像機如此安裝在車輛中，使得所述攝像機的視角在車輛的向前行駛方向或向后行駛方向上定向。也可以設(shè)有具有向前行駛方向上的視角的第一攝像機和具有車輛的向后行駛方向上的視角的第二攝像機。借助于攝像機可以拍攝在向前行駛方向上位于車輛前方的區(qū)域。所述攝像機可以例如用于監(jiān)視和/或跟蹤在前行駛的車輛或者位于車輛前方的目標(biāo)。攝像機可以以其光軸沿車輛的縱軸線定向。俯仰運動(Nickbewegung / Pitch-Bewegung)涉及攝像機繞車輛的橫軸線的旋轉(zhuǎn)運動或者擺動。俯仰運動引起:攝像機的光軸關(guān)于車輛的縱軸線繞橫軸線擺動。因為攝像機與車輛機械連接，所以攝像機的俯仰運動由車輛的相應(yīng)運動引起。因此也可以由攝像機的俯仰運動推斷出車輛的運動特性。攝像機沿車輛的豎軸的平移運動同樣可以引起圖像移位，然而可以具有忽略不計的量值。第一攝像機圖像和第二攝像機圖像可以是直接彼此相繼的攝像機圖像，或者可以在第一攝像機圖像和第二攝像機圖像之間由攝像機拍攝至少一個中間圖像。圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿至少一個垂直的行或者列的像點的亮度變化。像點可以是所謂的像素或圖像像素。第一圖像梯度數(shù)據(jù)可以通過第一信號代表。第二圖像梯度數(shù)據(jù)可以通過第二信號代表。圖像移位值說明:是否在第一攝像機圖像的拍攝時刻與第二攝像機圖像的拍攝時刻之間已經(jīng)發(fā)生攝像機的俯仰運動以及所述俯仰運動有多大。
[0010]本發(fā)明還實現(xiàn)一種用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的方法，其中在所述車輛中安裝有攝像機，其中所述方法具有以下步驟:
[0011]根據(jù)以上所述的方法確定在所述車輛中安裝的攝像機的俯仰運動；
[0012]根據(jù)所述攝像機的俯仰運動調(diào)節(jié)所述至少一個前照燈的照明角度，以便控制所述至少一個前照燈的光發(fā)射。
[0013]結(jié)合用于控制的方法可以有利地實現(xiàn)以上所述的用于確定的方法。在此可以在用于控制的方法中實現(xiàn)借助于用于確定的方法確定的攝像機俯仰運動，以便調(diào)節(jié)照明角度，所述攝像機俯仰運動基于車輛的相應(yīng)運動。在此可以使照明角度修正俯仰運動。因此，例如可以減少或避免由車輛的至少一個前照燈引起的在前行駛的車輛的或反向交通的炫目。
[0014]本發(fā)明還實現(xiàn)一種裝置，其構(gòu)造用于實施或者實現(xiàn)以上所述的方法的步驟。特別地，所述裝置具有構(gòu)造用于分別實施所述方法的每一個步驟的裝置。通過本發(fā)明的裝置形式的實施變型方案也可以有利且有效地解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。
[0015]在此可以將裝置理解為電設(shè)備，其處理傳感器信號并且據(jù)此輸出控制信號或數(shù)據(jù)信號。所述裝置可以具有接口，所述接口可以按照硬件方式和/或按照軟件方式構(gòu)造。在按照硬件方式的構(gòu)造中，所述接口可以是例如所謂的系統(tǒng)ASIC的一部分，其包含所述裝置的不同功能。然而也可能的是，所述接口是單獨的集成電路或者至少部分由分立部件組成。在按照軟件方式的構(gòu)造中，所述接口可以是軟件模塊，其例如與其他軟件模塊共存于微控制器上。
[0016]以下計算機程序產(chǎn)品也是有利的:其具有程序代碼，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體——如半導(dǎo)體存儲器、硬盤存儲器或光學(xué)存儲器上并且當(dāng)在裝置或控制設(shè)備上執(zhí)行所述程序時實施以上所述的方法。
[0017]本發(fā)明基于以下認(rèn)識:可以基于攝像機圖像實現(xiàn)在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的確定。如果例如在兩個攝像機圖像的拍攝時刻之間進(jìn)行了攝像機的俯仰運動，則所述俯仰運動導(dǎo)致像點的移位。又可以例如根據(jù)本發(fā)明的實施方式求取所述像點移位或者估計精確性。
[0018]有利地，可以根據(jù)本發(fā)明確定或者估計純粹的攝像機俯仰運動，這在基于傳感器的確定或者估計中不是這樣的情形。因此，根據(jù)本發(fā)明例如可以省去用于確定攝像機的俯仰運動的俯仰角速度傳感器。這節(jié)省了部件、成本和重量并且避免了以下情況:攝像機和俯仰角速度傳感器在不同的位置上并且相對于不同的坐標(biāo)系裝配。因此根據(jù)本發(fā)明可以消除或顯著減小由于電磁干擾或溫度、特別是漂移或偏移導(dǎo)致的易出現(xiàn)誤差性。由于不需要易受干擾的傳感機構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的俯仰角確定沒有這樣的干擾。此外，攝像機圖像拍攝和俯仰角確定可以是同步的，因為所述確定基于當(dāng)前存在的圖像。通過替代攝像機圖像的所有圖像數(shù)據(jù)而使用圖像梯度和數(shù)據(jù)，還實現(xiàn)了冗余信息的減少并且因此也實現(xiàn)了所需的計算資源的減少并且實現(xiàn)了計算效率的提高。因此，可以改善待由攝像機完成的任務(wù)——例如目標(biāo)跟蹤。通過攝像機俯仰運動或者攝像機俯仰角速度的補償實現(xiàn)了目標(biāo)跟蹤、例如運動目標(biāo)跟蹤的改善以及目標(biāo)跟蹤精確度的改善。這也例如結(jié)合具有目標(biāo)功能一車道偏離警告和車道保持支持的車道識別算法和/或目標(biāo)識別或者車輛、人員、交通標(biāo)志牌等等的識別具有有利效果。結(jié)合倒車攝像機例如可以改善車道偏離警告和/或車道保持支持。 [0019]在此,在產(chǎn)生的步驟中，可以借助于拉東變換(Radon-Transformation)、特別是關(guān)于所涉及的攝像機圖像在水平方向上的拉東變換產(chǎn)生第一圖像梯度數(shù)據(jù)和/或第二圖像梯度數(shù)據(jù)。拉東變換涉及一種積分變換。在此，拉東變換可以考慮來自多列像點的相鄰像點的亮度變化。在此，可以將多列像點中的亮度變化依次積分，其中在水平方向上依次處理這些列。所述實施方式具有以下優(yōu)點:可以借助于拉東變換基于不僅一列像點在有利的資源開銷下產(chǎn)生有說服力的圖像梯度數(shù)據(jù)?；诮柚诶瓥|變換產(chǎn)生的圖像梯度數(shù)據(jù)可以有效地生成圖像移位值。
[0020]此外有利的是，在產(chǎn)生的步驟中，由第一攝像機圖像的一個部分區(qū)域產(chǎn)生第一圖像梯度數(shù)據(jù)并且由第二攝像機圖像的一個相應(yīng)部分區(qū)域產(chǎn)生第二圖像梯度數(shù)據(jù)。本發(fā)明的這種實施方式提供以下優(yōu)點:用于產(chǎn)生第一和第二圖像梯度數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)處理能力顯著減小，因為僅僅需要分析處理第一圖像和第二圖像的一小部分。
[0021]在生成的步驟中，也可以借助于第一圖像梯度數(shù)據(jù)與第二圖像梯度數(shù)據(jù)的互相關(guān)生成所述至少一個圖像移位值。在此，所述生成的步驟具有估計、特別是亞像素精度的估計?；诨ハ嚓P(guān)的估計是聞度精確的，具有例如小于一個像點(亞像素)的聞分辨率。
[0022]可以在求取的步驟中求取俯仰角速度，以便確定所述攝像機的俯仰運動。所述實施方式提供以下優(yōu)點:可以以俯仰角速度的形式通過不復(fù)雜的方式確定俯仰運動。
[0023]在此，可以在求取的步驟中基于所述至少一個圖像移位值、基于所述第一攝像機圖像與所述第二攝像機圖像之間的時間差以及基于所述攝像機的焦距求取俯仰角速度，以便確定所述攝像機的俯仰運動。所述實施方式提供以下優(yōu)點:可以基于以上所述的輸入量通過簡單且精確的方式求取所述俯仰角速度。
[0024]特別地，可以在所述求取的步驟中根據(jù)以下公式求取所述俯仰角速度
[0025]S0 = ^r
[0026]以便確定所述攝像機的俯仰運動。在此，可以表示作為俯仰角變化δ Θ的導(dǎo)數(shù)的俯仰角速度，Ay可以表示至少一個圖像移位值，At可以表示所述第一攝像機圖像與所述第二攝像機圖像之間的時間差，并且fy可以表示所述攝像機的焦距。所述實施方式提供以下優(yōu)點:可以借助于以上公式可靠地且計算高效地求取俯仰角速度。
[0027]也有利的是，在所述產(chǎn)生的步驟中由所述第一攝像機圖像的一個部分區(qū)段產(chǎn)生所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)并且由所述第二攝像機圖像的一個部分區(qū)段產(chǎn)生所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)。在此，所述第一攝像機圖像的部分區(qū)段和所述第二攝像機圖像的部分區(qū)段可以基于攝像機傳感器的一個唯一的部分區(qū)域。因此，部分區(qū)段的行位置和列位置關(guān)于不變的像點網(wǎng)格在攝像機圖像中是相同的。部分區(qū)段的行位置和列位置關(guān)于不變的像點網(wǎng)格從第一攝像機圖像到第二攝像機圖像不發(fā)生變化。所述部分區(qū)段可以在圖像寬度和圖像高度方面是可匹配的。所述實施方式提供以下優(yōu)點:減少了用于確定攝像機的俯仰運動的資源開銷，因為減少了輸入數(shù)據(jù)量，其方式是，在產(chǎn)生的步驟中僅僅考慮攝像機圖像的部分區(qū)段而不考慮整個攝像機圖像。此外，可以如此選擇攝像機圖像的部分區(qū)段，使得所述部分區(qū)段關(guān)于攝像機的俯仰運動具有攝像機圖像的可有說服力地分析處理的區(qū)域。
[0028]所述方法也可以具有從第一攝像機圖像中選擇一個部分區(qū)段和從第二攝像機圖像中選擇一個部分區(qū)段的步驟。選擇的步驟可以基于車輛的向前運動并且附加地或替代地基于通過車輛的向前運動引起的部分區(qū)段的盡可能小的影響實現(xiàn)。
[0029]例如車道識別和/或目標(biāo)識別可以具有實施車道探測和/或目標(biāo)探測的步驟、借助于攝像機運動或者俯仰角速度執(zhí)行車道追蹤和/或目標(biāo)追蹤和定位的步驟以及控制執(zhí)行器以便例如向車輛的駕駛員輸出信息或主動地和修正地進(jìn)行干預(yù)的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]根據(jù)附圖示例性地詳細(xì)闡述本發(fā)明。附圖示出:
[0031]圖1:具有根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的控制設(shè)備的車輛；
[0032]圖2:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的攝像機圖像和攝像機圖像的部分區(qū)段；
[0033]圖3:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的攝像機圖像的部分區(qū)段和圖像梯度數(shù)據(jù)；
[0034]圖4:借助于傳感機構(gòu)通過常規(guī)方式獲得的俯仰角速度曲線和根據(jù)本發(fā)明的實施例確定的俯仰角速度曲線的視圖；以及
[0035]圖5和6:根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。
[0036]相同的或相似的元素可以在圖中設(shè)有相同的或相似的附圖標(biāo)記，其中不再重復(fù)描述。此外，附圖、附圖描述以及權(quán)利要求包含很多組合的特征。在此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說清楚的是，也可以單獨地觀察這些特征或者可以將這些特征匯總成在此未明確描述的組合。此外，在隨后的描述中可以在使用不同的尺度和尺寸的情況下闡明本發(fā)明，其中本發(fā)明不應(yīng)理解為限于這些尺度和尺寸。此外，可以重復(fù)以及以不同于所描述的順序執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟。如果一個實施例在第一特征/步驟與第二特征/步驟之間包括“和/或”連接，則這可以如此解讀:所述實施例根據(jù)一種實施方式不僅具有第一特征/第一步驟而且具有第二特征/第二步驟，而根據(jù)另一種實施方式或者僅僅具有第一特征/步驟或者僅僅具有第二特征/步驟。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有控制設(shè)備的車輛。示出了車輛100、攝像機110、控制設(shè)備120、確定裝置130、生成裝置140和求取裝置150。控制設(shè)備120具有確定裝置130、生成裝置140和求取裝置150。攝像機110和控制設(shè)備120設(shè)置在車輛100中。攝像機110與控制設(shè)備120通信連接。確定裝置130與控制設(shè)備120的生成裝置140通信連接。生成裝置140與控制設(shè)備120的求取裝置150通信連接。
[0038]攝像機110在車輛100中如此設(shè)置，使得可借助于攝像機110的光學(xué)裝置在車輛100的向前行駛方向上拍攝攝像機圖像，即使由圖1不是明確得知攝像機110在車輛100中的設(shè)置。參照圖2還將進(jìn)一步探討攝像機圖像。攝像機110例如通過信號線路或類似物與控制設(shè)備120連接。攝像機110構(gòu)造用于向控制設(shè)備120傳輸圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)代表攝像機圖像。
[0039]控制設(shè)備120以攝像機110的圖像數(shù)據(jù)的形式接收攝像機圖像?？刂圃O(shè)備120構(gòu)造用于確定在車輛中安裝的攝像機110的俯仰運動。為此例如由裝置130、140和150直至控制設(shè)備120處理彼此相繼的攝像機圖像對。換句話說，在控制設(shè)備120中處理至少一對連續(xù)或彼此相繼的攝像機圖像。以下僅僅針對一對這樣的攝像機圖像闡明控制設(shè)備120中的處理過程。然而顯然的是，對于其他對這樣的攝像機圖像而言可以重復(fù)所述過程。
[0040]產(chǎn)生裝置130構(gòu)造用于由第一攝像機圖像產(chǎn)生第一圖像梯度數(shù)據(jù)。第一圖像梯度數(shù)據(jù)在此代表沿第一攝像機圖像的垂直軸線第一攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化。產(chǎn)生裝置130也構(gòu)造用于由相對于第一攝像機圖像在后拍攝的第二攝像機圖像產(chǎn)生第二圖像梯度數(shù)據(jù)。第二圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第二攝像機圖像的垂直軸線第二攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化。第一圖像梯度數(shù)據(jù)和第二圖像梯度數(shù)據(jù)由產(chǎn)生裝置130傳輸給生成裝置140。在此可以作為第一圖像梯度信號傳輸?shù)谝粓D像梯度數(shù)據(jù)。在此可以作為第二圖像梯度信號傳輸?shù)诙D像梯度數(shù)據(jù)。
[0041]生成裝置140從產(chǎn)生裝置130接收第一圖像梯度數(shù)據(jù)和第二圖像梯度數(shù)據(jù)。生成裝置140構(gòu)造用于在使用第一圖像梯度數(shù)據(jù)和第二圖像梯度數(shù)據(jù)的情況下生成圖像移位值。圖像移位值代表第二攝像機圖像的像點相對于第一攝像機圖像的相應(yīng)像點的移位。換句話說，生成裝置140分析代表第一和第二圖像梯度數(shù)據(jù)的第一圖像梯度信號和第二圖像梯度信號，以便生成圖像移位值。圖像移位值由生成裝置140傳輸給求取裝置150。
[0042]求取裝置150從生成裝置140接收圖像移位值。求取裝置150構(gòu)造用于基于圖像移位值求取俯仰運動，以便確定攝像機的俯仰運動。特別地，求取裝置150可以在此由圖像移位值和其他數(shù)據(jù)計算俯仰角速度，如在下文中還要進(jìn)一步闡明的那樣。
[0043]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的攝像機圖像和攝像機圖像的一個部分區(qū)段。示出了第一攝像機圖像212、第二攝像機圖像214和部分區(qū)段215?？梢越柚谌缬蓤D1中的攝像機那樣的攝像機拍攝攝像機圖像212、214。用于拍攝攝像機圖像212、214的攝像機可以安裝在如圖1中的車輛那樣的車輛中。在圖2中部分覆蓋或者重疊第一攝像機圖像212地示出第二攝像機圖像214。然而由圖2中可見的是，第一攝像機圖像212和第二攝像機圖像214示出相似的場景。在第二攝像機圖像214中可以完全看到所述場景。第二攝像機圖像214示出從車輛內(nèi)部空間的視角穿過車輛的前擋風(fēng)玻璃沿行駛方向向前的道路場景。示出了具有行車道標(biāo)記的道路走向、在前行駛的車輛、跨越行車道的橋梁以及建筑和植物。
[0044]第一攝像機圖像212例如在時間上在第二攝像機圖像214之前拍攝。在第一攝像機圖像212的拍攝時刻與第二攝像機圖像214的拍攝時刻之間，安裝有攝像機的車輛可能已經(jīng)向前運動了確定的路程并且可能出現(xiàn)車輛和/或攝像機的俯仰運動。因此，攝像機圖像212、214的圖像數(shù)據(jù)以及(因此)在攝像機圖像212、214中可見的對象由于車輛的向前運動路程以及(附加地或替代地)車輛的和/或攝像機的俯仰運動而不同。
[0045]部分區(qū)段215包括第二攝像機圖像214的部分區(qū)域。準(zhǔn)確地說，部分區(qū)段215包括第二攝像機圖像214的以下部分區(qū)域:在該部分區(qū)域中成像了在前行駛的車輛。部分區(qū)段215根據(jù)在圖2中示出的實施例由第二攝像機圖像214的上圖像邊緣延伸至下圖像邊緣。部分區(qū)段215的高度因此相應(yīng)于第二攝像機圖像214的高度。部分區(qū)段215的寬度例如可以是第二攝像機圖像214的寬度的一部分，如在圖2中示出的那樣，或者可以直至第二攝像機圖像214的寬度，取決于特定應(yīng)用的要求。部分區(qū)段215的高度例如可以是第二攝像機圖像214的高度的一部分，如在圖2中示出的那樣，或者可以直至第二攝像機圖像214的高度，取決于特定應(yīng)用的要求。部分區(qū)段215可以在此借助于控制設(shè)備的一個裝置——例如產(chǎn)生裝置或者圖1中的控制設(shè)備的設(shè)置在產(chǎn)生裝置前面的裝置確定。
[0046]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的攝像機圖像的部分區(qū)段和圖像梯度數(shù)據(jù)。示出了攝像機圖像的部分區(qū)段215和以亮度值或者圖像梯度信號的圖形的形式示出了圖像梯度數(shù)據(jù)330。部分區(qū)段215可以是圖2中的第二攝像機圖像的部分區(qū)段。然而，圖3中的部分區(qū)段215可以基于圖2中的第二攝像機圖像的部分區(qū)段例如在圖像對比度等方面改變，從而可以有利地產(chǎn)生圖像梯度數(shù)據(jù)330。由部分區(qū)段215可以借助于一個適合的裝置——例如圖1中的控制設(shè)備的產(chǎn)生裝置產(chǎn)生圖像梯度數(shù)據(jù)330。在圖3中除部分區(qū)段215以外還在右側(cè)示出了圖像梯度數(shù)據(jù)330。圖像梯度數(shù)據(jù)330代表從部分區(qū)段215的上邊緣至下邊緣部分區(qū)段215的一列或多列像點的亮度值或者亮度變化。圖像梯度數(shù)據(jù)330在圖3中作為在部分區(qū)段215旁垂直走向的亮度值圖形示出。在此，向左和向右的圖形擺幅代表部分區(qū)段215的像點之間的亮度變化。圖像梯度數(shù)據(jù)330或者亮度值的圖形可以以圖像梯度信號的形式存在。
[0047]圖4示出借助于傳感機構(gòu)通過常規(guī)方式獲得的安裝在車輛中的攝像機在時間t上的俯仰角速度的曲線410以及根據(jù)本發(fā)明的一個實施例確定的安裝在車輛中的攝像機
在時間t上的俯仰角速度的曲線420的視圖400。借助于傳感機構(gòu)通過常規(guī)方式獲得的曲線410的圖形例如以地面實況數(shù)據(jù)(Ground-Truth-Daten)產(chǎn)生,通過高分辨率的俯仰角速度傳感器等測量。根據(jù)本發(fā)明的實施例確定的俯仰角速度的曲線420可以通過圖1中的控制設(shè)備確定。在此可以看到，根據(jù)本發(fā)明的實施例確定的曲線420幾乎準(zhǔn)確地遵循借助于高分辨率的傳感機構(gòu)通過常規(guī)方式獲得的曲線410。
[0048]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法500的流程圖。所述方法500具有由第一攝像機圖像產(chǎn)生510第一圖像梯度數(shù)據(jù)以及由相對于所述第一攝像機圖像在后拍攝的第二攝像機圖像產(chǎn)生510第二圖像梯度數(shù)據(jù)的步驟。在此所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第一攝像機圖像的垂直軸線第一攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化。所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿第二攝像機圖像的垂直軸線第二攝像機圖像的相鄰像點的亮度變化。所述方法500還具有生成520至少一個圖像移位值的步驟，所述圖像移位值代表第二攝像機圖像的像點相對于第一攝像機圖像的相應(yīng)像點的移位。在此在使用第一圖像梯度數(shù)據(jù)和第二圖像梯度數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行所述生成520的步驟。所述方法500還具有基于至少一個圖像移位值求取530俯仰運動以便確定攝像機的俯仰運動的步驟?？梢灾貜?fù)執(zhí)行所述方法500的步驟510、520和530，以便連續(xù)地基于多個第一攝像機圖像和第二攝像機圖像確定攝像機的俯仰運動。
[0049]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的方法600的流程圖，其中在所述車輛中安裝有攝像機。所述方法600具有按照根據(jù)在本發(fā)明的圖5中示出的實施例確定在所述車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法來確定610在所述車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法的步驟。因此，所述確定610的步驟具有子步驟，所述子步驟相應(yīng)于根據(jù)在本發(fā)明的圖5中示出的實施例確定在車輛中安裝的攝像機的俯仰運動的方法的步驟。所述方法600還具有根據(jù)攝像機的俯仰運動調(diào)節(jié)620至少一個前照燈的照明角度以便控制至少一個前照燈的光發(fā)射的步驟。
[0050]以下參照圖1至6總結(jié)地闡明本發(fā)明的不同實施例。圖2示出具有在前行駛的車輛的典型道路場景。為了確定攝像機運動或者圖像移位，考慮兩個這樣彼此相繼的攝像機圖像212、214。也僅僅考慮通過方框限定的圖像區(qū)域，例如部分區(qū)段215。通過相應(yīng)攝像機圖像的垂直方向上的一維梯度實現(xiàn)冗余信息的進(jìn)一步減少。其中增強水平的棱邊信息并且濾除垂直的信息。此外通過攝像機圖像的部分區(qū)段在水平方向上的一維拉東變換實現(xiàn)維度減少。結(jié)果獲得一維信號或者ID信號，如在圖3中以圖像梯度數(shù)據(jù)330的形式示出的那樣。對于兩個彼此相繼的攝像機圖像212、214在時刻(t-Ι)和(t)執(zhí)行該過程。如果觀察兩個彼此相繼的ID信號或者圖像梯度數(shù)據(jù)330，則可以看到這兩個信號相對稍微移位。例如可以通過具有小數(shù)位精度的互相關(guān)方法估計所述移位。因此可以生成移位值。根據(jù)以下方法進(jìn)行，以便確定俯仰角速度。借助于互相關(guān)方法所估計或者所生成的圖像移位為Ay，攝像機焦距為fy，俯仰角變化為δ Θ，兩個彼此相繼的圖像之間的圖像時間差為At。因此可以根據(jù)以下公式產(chǎn)生俯仰角速度:
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定在車輛(100)中安裝的攝像機(110)的俯仰運動的方法(500)，其中，所述方法具有以下步驟: 由第一攝像機圖像(212)產(chǎn)生(510)第一圖像梯度數(shù)據(jù)，其中，所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)代表沿所述第一攝像機圖像(212)的垂直軸線所述第一攝像機圖像(212)的相鄰像點的亮度變化，以及由相對于所述第一攝像機圖像(212)在后拍攝的第二攝像機圖像(214)產(chǎn)生(510)第二圖像梯度數(shù)據(jù)(330)，其中，所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)(330)代表沿所述第二攝像機圖像(214)的垂直軸線所述第二攝像機圖像(214)的相鄰像點的亮度變化； 生成(520)至少一個圖像移位值，其代表所述第二攝像機圖像(214)的像點相對于所述第一攝像機圖像(212)的相應(yīng)像點的移位，其中，在使用所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)和所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)(330)的情況下進(jìn)行所述生成(520);以及 基于所述至少一個圖像移位值求取(530)俯仰運動，以便確定所述攝像機(110)的俯仰運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(500)，其特征在于，在所述產(chǎn)生(510)的步驟中，借助于拉東變換、特別是關(guān)于所涉及的攝像機圖像在水平方向上的拉東變換產(chǎn)生所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)和/或所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(500)，其特征在于，在所述產(chǎn)生(510)的步驟中，由所述第一攝像機圖像(212)的一個部分區(qū)域生成所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)并且由所述第二攝像機圖像(214)的一個相應(yīng)的部分區(qū)域生成所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(500)，其特征在于，在所述生成(520)的步驟中，借助于所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)與所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)(330)的互相關(guān)生成所述至少一個圖像移位值。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(500)，其特征在于，在所述求取(530)的步驟中，求取俯仰角速度()，以便確定所述攝像機(110)的俯仰運動。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(500)，其特征在于，在所述求取(530)的步驟中，基于所述至少一個圖像移位值、基于所述第一攝像機圖像(212)與所述第二攝像機圖像(214)之間的時間差以及基于所述攝像機(110)的焦距求取所述俯仰角速度(“以便確定所述攝像機(110)的俯仰運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法(500)，其特征在于，在所述求取(530)的步驟中，根據(jù)以下公式求取所述俯仰角速度(δθ )
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(500)，其特征在于，在所述產(chǎn)生(510)的步驟中，由所述第一攝像機圖像(212)的一個部分區(qū)段產(chǎn)生所述第一圖像梯度數(shù)據(jù)并且由所述第二攝像機圖像(214)的一個部分區(qū)段產(chǎn)生所述第二圖像梯度數(shù)據(jù)。
9.一種用于控制車輛的至少一個前照燈的光發(fā)射的方法(600)，其中，在所述車輛中安裝有攝像機(110)，其中，所述方法具有以下步驟: 按照根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法(500)確定(610)在所述車輛中安裝的攝像機(110)的俯仰運動；以及 根據(jù)所述攝像機(110)的俯仰運動調(diào)節(jié)(620)所述至少一個前照燈的照明角度，以便控制所述至少一個前照燈的光發(fā)射。
10.一種構(gòu)造用于實施根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法(500 ；600)的步驟的>j-U ρ?α裝直。
11.一種計算機程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體上，并且當(dāng)在裝置或控制設(shè)備(120)上執(zhí)行所述程序時實施根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法(500 ；600)。`
【文檔編號】G06T7/20GK103765476SQ201280026814
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】S·賽爾胡森, T·帕拉克拉馬 申請人:羅伯特·博世有限公司