用于識別車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于識別車輛（100）的攝像機（110）的視野（120）中的氣溶膠（130）的強度的方法（330），所述方法具有讀?。?40）所述攝像機（110）的圖像（125）的圖像信息的步驟和提供（350）用于所述攝像機（110）的所述圖像（125）的至少一個子部分（230）的顏色指標值（a，290）的步驟，其中所述顏色指標值（a，290）代表第一參數(shù)（250）與第二參數(shù)（270）之間的比例，其中所述第一參數(shù)（250）代表在應用第一濾色器到所述子部分（240）中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)（270）代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到所述子部分（230）中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中，在所述提供（350）時還提供梯度指標值（b，310），所述梯度指標值代表所述攝像機（110）的所述圖像（125）的不同的圖像區(qū)域的由所述圖像信息可得出的亮度差。在使用所述顏色指標值（a，290）和所述梯度指標值（b，310）的情況下確定（360）所述氣溶膠強度值（297，c），以便確定所述車輛（100）的攝像機（110）的視野（120）中的所述氣溶膠的強度。
【專利說明】用于識別車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法和設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)主權(quán)利要求的一種用于識別車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法、一種相應的設備以及一種相應的計算機程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的駕駛員輔助系統(tǒng)常常不提供或提供非常不足的在車輛行駛期間、例如在車輛前方出現(xiàn)霧或煙時對氣象現(xiàn)象的識別。尤其是在夜間或黑暗中，如果在車輛行駛時接通前照燈，則這可能導致危險的行駛狀況，例如如果在駛?cè)氲届F堤中時將照明調(diào)整得過高并且因此由于光強烈地反射到形成霧的氣溶膠滴上而炫目駕駛員。
[0003]在所述申請時間點還未公開的文獻DE102010002488中提出一種用于識別其中霧的分光法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在此背景下，借助本發(fā)明，提出根據(jù)獨立權(quán)利要求的一種用于識別車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法、一種使用所述方法的設備以及一種相應的計算機程序產(chǎn)品。有利的構(gòu)型由相應的從屬權(quán)利要求和隨后的描述中得出。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)一種用于識別車輛的攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法，其中所述方法包括以下步驟:
[0006]-讀取所述攝像機圖像的圖像信息；
[0007]-提供用于所述攝像機圖像的至少一個子部分的顏色指標值，其中所述顏色指標值代表第一參數(shù)與第二參數(shù)之間的比例，其中所述第一參數(shù)代表在應用第一濾色器到所述子部分中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到所述子部分中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中在所述提供的步驟中還提供梯度指標值，所述梯度指標值代表所述攝像機圖像的不同的、尤其是相鄰的圖像區(qū)域的由所述圖像信息可得出的亮度差；以及
[0008]-在使用所述顏色指標值的情況下和在使用所述梯度指標值的情況下確定氣溶膠強度值，以便確定所述車輛攝像機的視野中的所述氣溶膠的強度。
[0009]此外，本發(fā)明涉及一種用于識別車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的設備，其中所述設備包括以下特征:
[0010]-用于讀取關(guān)于所述攝像機圖像的圖像信息的接口；
[0011]-用于提供用于所述攝像機圖像的至少一個子部分的顏色指標值的單元，其中所述顏色指標值代表第一參數(shù)與第二參數(shù)之間的比例，其中所述第一參數(shù)代表在應用第一濾色器到圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中在用于提供的單元中還提供梯度指標值，所述梯度指標值代表所述攝像機圖像的不同的、尤其是相鄰的圖像區(qū)域的由所述圖像信息可得出的亮度差；以及
[0012]-用于在使用所述顏色指標值的情況下和在使用所述梯度指標值的情況下確定氣溶膠強度值以便確定所述車輛攝像機的視野中的所述氣溶膠的強度的單元。
[0013]因此，本發(fā)明實現(xiàn)一種設備，所述設備被構(gòu)造來在相應的裝置中實施或?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。通過本發(fā)明的以設備形式的實施變型方案也可以快速和高效地解決本發(fā)明所基于的任務。
[0014]設備在此理解為處理傳感器信號并且據(jù)此輸出控制信號的電設備。所述設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，接口例如可以是包括所述設備的最不同功能的所謂的系統(tǒng)ASIC的一部分。然而，還可能的是，接口是單獨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。
[0015]具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品也是有利的，所述程序代碼可以存儲在機器可讀的載體——如半導體存儲器、硬盤存儲器或光學存儲器上并且用于當在計算機或設備上執(zhí)行程序時根據(jù)先前描述的實施方式之一來實施所述方法。
[0016]“攝像機”在此可以理解為用于在視覺上檢測攝像機的視野范圍中的車輛周圍環(huán)境的光學檢測裝置?！皻馊苣z”可以理解為例如由氣體中液體或固體微粒組成的混合物，例如霧、蒸汽或煙，其出現(xiàn)在車輛攝像機的視野中的空氣中。“氣溶膠的強度”可以理解為例如許多滴或顆粒，其看起來存在于車輛攝像機的視野中?！皥D像信息”可以理解為代表由攝像機攝取的圖像的、例如以攝像機圖像的各個像素的顏色信息或亮度信息的形式的數(shù)據(jù)記錄。攝像機圖像的子部分可以理解為攝像機圖像的一個區(qū)域，所述區(qū)域或者包括整個攝像機圖像或者僅僅包括攝像機圖像的一部分。“比例”通?？梢岳斫鉃閰?shù)之間的數(shù)學關(guān)系，例如比較的形成、商的形成、差的形成或諸如此類，其中不重要的是:在形成商時參數(shù)中的哪個被用在例如分子或分母中，或者在形成差時參數(shù)中的哪個被用作被減數(shù)或用作減數(shù)?？梢栽趯V色器應用到子部分中的圖像信息上的情況下獲得的值理解為一個代表顏色信息的值，所述顏色信息出現(xiàn)在攝像機的圖像的子部分中，然而其中，通過濾色器濾除或抑制光譜分量。因此，在應用濾色器的情況下獲得的值不給出如攝像機在圖像的相關(guān)的子部分中看到的那樣的實際的顏色信息。梯度指標值——其也可以稱為在圖像的區(qū)域中的平均梯度——例如是從一個像素值到下一個像素的亮度變化的平均值。在此，在具有少的結(jié)構(gòu)的相同形狀的圖像中(也即在相鄰像素之間小的區(qū)別的情況下)存在小的梯度指標值或平均梯度，這指示霧。“氣溶膠強度值”可以理解為代表氣溶膠的出現(xiàn)的強度的一個參數(shù)。此外也可以考慮，在應用濾色器到在子部分中的圖像信息上的情況下獲得的值通過多個單個這樣的值求平均值來獲得。
[0017]本發(fā)明基于以下認識:通過來自攝像機圖像的子部分的至少兩個值的比較——其中已在使用濾色器的情況下確定至少一個值，能夠?qū)崿F(xiàn)氣溶膠的強度的可靠識別。在此可以獲得氣溶膠強度值(尤其是作為標量)，其例如能夠通過閾值比較實現(xiàn)在車輛前方的視野范圍中出現(xiàn)的氣溶膠的簡單確定。尤其是在這樣確定氣溶膠的強度時充分利用:在氣溶膠滴或氣溶膠顆粒上不同強度地反射或吸收光的確定的光譜分量。通過兩個值——其涉及攝像機圖像的相同的子部分，然而包含不同的光譜分量——的比較或比例形成可以因此識別:光的哪個光譜分量在氣溶膠或氣溶膠滴上被反射。在每個氣溶膠滴僅僅引起整體上反射到攝像機的光的小部分之后，可以通過在相應的子部分中相應參數(shù)的分析處理推斷出:在車輛攝像機的視野中存在多少氣溶膠或多少氣溶膠滴或氣溶膠顆粒。此外，本發(fā)明基于以下認識:氣溶膠的強度的確定有利地不僅僅基于來自圖像信息的唯一的光學特征，而且為了確定氣溶膠的強度，考慮攝像機圖像的不同圖像區(qū)域中的(亮度)梯度或(亮度梯度)梯度差。在此可以從例如稱為“紅色抑制”的值和平均梯度的關(guān)聯(lián)中計算氣溶膠的“強度”。在此，用于亮度或梯度的分析處理的圖像區(qū)域不必位于相同的子部分中，由相同的子部分也得出用于顏色強度值的參數(shù)。通過這樣的方式因此可以相當可靠地并且僅僅通過使用簡單的技術(shù)輔助裝置一如光學攝像機來確定氣溶膠的強度。因此可以不提供用于確定氣溶膠的其他傳感器，這降低了車輛的制造成本。
[0018]此外有利的是，根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述確定的步驟中，通過線性組合、尤其是通過所述顏色指標值和所述梯度指標值的加權(quán)的線性組合來確定所述氣溶膠強度值。本發(fā)明的這樣的實施方式提供了用于確定氣溶膠的強度的在電路技術(shù)上或數(shù)值上有待簡單實施的數(shù)學運算，其中尤其是在加權(quán)的線性組合中的情況下還存在附加的靈活性:有多強地將兩個使用的強度值引入氣溶膠強度值的確定中。
[0019]此外，在本發(fā)明的另一種實施方式中，也可以在所述確定的步驟中，在確定所述氣溶膠強度值之前將在顏色指標邊界值之間的范圍中的所述顏色指標值歸一化，和/或?qū)⒃谔荻戎笜诉吔缰抵g的范圍中的所述梯度指標值歸一化。為了實施氣溶膠的濃度或強度的簡單確定，有利的是，將一個或兩個在確定氣溶膠強度值時使用的值歸一化。尤其是可以將在一定范圍中的指標映射(歸一化)到區(qū)間[0;1]上，其中例如值O表示“霧”而值I表示清晰視野，或與此相反。通過這種方式，可以不用考慮用于將具有不同的物理單位的否則不同的值關(guān)聯(lián)的費事的換算。在此可以預知顏色指標邊界值和/或梯度指標邊界值，例如作為由攝像機最大可檢測的值。例如可以在實驗室環(huán)境中確定所述邊界值。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一種有利的實施方式，可以在所述提供的步驟中提供顏色指標值，其中所述第一濾色器或第二濾色器是濾除所述圖像信息中的紅色分量的濾色器。本發(fā)明這樣的實施方式提供以下優(yōu)點:尤其是基于反射的紅色分量的分析處理是非常有利的，因為在氣溶膠例如霧中紅色分量的反射強烈地隨著氣溶膠的強度而變化。
[0021]此外有利的是，根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，在所述確定的步驟中確定通過刻度代表的氣溶膠指標值。本發(fā)明的所述實施方式提供以下優(yōu)點:可以通過待技術(shù)上簡單處理的標量規(guī)定或說明氣溶膠、尤其是霧的強度。此外在可由駕駛員輔助系統(tǒng)實施的對霧作出的技術(shù)反應的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)容易的可參數(shù)化/可運用性，因為例如僅僅需要將唯一的刻度與閾值比較，并且可以考慮或?qū)嵤┒鄠€值/比較。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，可以在所述確定的步驟中，在使用來自攝像機的圖像的中心區(qū)域的圖像信息的情況下確定所述梯度指標值，尤其是其中在使用以下圖像信息的情況下確定所述梯度指標值:所述圖像信息來源于所述圖像的以下圖像片段:所述圖像片段在攝像機的圖像被劃分為九個不重疊的圖像片段時由這些圖像片段中的八個包圍。本發(fā)明的這樣的實施方式提供以下優(yōu)點:尤其是在攝像機圖像的中心區(qū)域中比在圖像的邊緣區(qū)域中亮度差或亮度梯度顯著更強地突出。紅色分量的抑制在圖像的中心(例如在前照燈椎體中)例如特別強地突出；對梯度圖沒有影響。尤其是圖像的邊緣區(qū)域大多在借助接通的前照燈的行駛時沒有被強烈地照明，從而為了也識別出現(xiàn)氣溶膠時小的亮度差應盡可能使用攝像機圖像的一個區(qū)域，然而其中通過強照明可簡單地識別較小的差。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，如果所述氣溶膠強度值與一個閾值處于預先確定的關(guān)系中、例如如果所述氣溶膠強度值大于所述閾值，則還可以設置識別在車輛攝像機的視野中的氣溶膠的對于道路交通關(guān)鍵的強度的存在性的步驟。本發(fā)明的這樣的實施方式提供的優(yōu)點是在技術(shù)上可非常簡單地執(zhí)行的以下檢查:是否實現(xiàn)了氣溶膠的對于車輛的行駛關(guān)鍵的強度。例如，如果車輛前方的能見度小于預先確定的邊界值，則可以實現(xiàn)氣溶膠的關(guān)鍵的強度。在識別氣溶膠的這樣的對于道路交通或車輛的行駛關(guān)鍵的強度時，例如可以向車輛的駕駛員輸出警告。
[0024]此外，本發(fā)明還實現(xiàn)一種用于控制車輛的前照燈系統(tǒng)的方法，所述方法具有以下步驟:
[0025]-讀取氣溶膠信號，所述氣溶膠信號代表所述車輛的攝像機的視野中的氣溶膠的根據(jù)先前描述的方法的步驟識別的強度；以及
[0026]-響應于所述氣溶膠信號，改變通過所述前照燈系統(tǒng)的、在所述車輛前方的照明區(qū)域中的光輻射。
[0027]“變化”在此可以理解為不僅光輻射本身而且用于控制光輻射的參數(shù)的變化，例如遠光燈與近光燈之間的切換時間的變化或者平滑的照明距離調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中光輻射方向的變化。光輻射變化因此涉及在控制通過前照燈系統(tǒng)的車輛照明的情況下一般的變化或參數(shù)化。本發(fā)明的這樣的實施方式提供的優(yōu)點在于，在車輛攝像機的視野中出現(xiàn)氣溶膠時立即支持駕駛員，其中例如立刻進一步在車道的方向上降低由前照燈發(fā)射的燈光的方向，以便避免駕駛員的炫目。如果駕駛員知道，自車輛前方空氣中的氣溶膠的確定的強度起，駕駛員輔助系統(tǒng)自動地進行干預并且可以相應地匹配光輻射，則在車輛攝像機的視野范圍中的氣溶膠的小的強度的情況下也可以以車輛的最佳的照明行駛。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，在所述改變的步驟中，可以根據(jù)所述氣溶膠的存在時間、尤其是所述氣溶膠的預先確定的最小強度的存在時間來確定光輻射參數(shù)的變化。光輻射參數(shù)可以理解為例如去抖動時間(也即直至開始提高照明距離的時間)、速度或提高照明距離的曲線、前照燈最大發(fā)射光的照明高度或類似的參數(shù)，所述類似的參數(shù)可由車輛的照明系統(tǒng)調(diào)整。本發(fā)明的這樣的實施方式提供的優(yōu)點在于，能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于根據(jù)氣溶膠的確定強度存在的時間來調(diào)節(jié)照明距離的非常靈活的設備。例如可以在行駛穿過有霧的路段時識別到，必須經(jīng)過高密度的霧或具有確定的最小密度的霧中的長行駛路段，從而存在以下高概率:在識別到低于霧的強度之后短時之后隨后再次行駛穿過霧壩。在這種狀況下可能非常有幫助的是:從通過照明裝置的光輻射的改變起，首先等待更長的時間段(也即更長的去抖動時間):是否實際上還行駛穿過具有高強度的霧壩，從而這又將導致打開近光燈或光發(fā)射進一步變化至先前的照明狀態(tài)上。
[0029]此外，有利的是，根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，在所述改變的步驟中，在激活的光福射控制的情況下，根據(jù)氣溶膠的所識別的強度改變光分布。本發(fā)明的這樣的實施方式能夠?qū)崿F(xiàn)用于根據(jù)氣溶膠例如霧的強度調(diào)節(jié)照明距離的非常靈活的設備。由此可以例如根據(jù)氣溶膠的實際識別的強度調(diào)整照明距離。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，可以在所述改變的步驟中，在不同的照明狀態(tài)之間改變用于通過所述車輛的前照燈系統(tǒng)的光輸出的光輻射參數(shù)的變化。本發(fā)明的這樣的實施方式提供以下優(yōu)點:能夠非常簡單地實現(xiàn)例如前照燈系統(tǒng)到不同的照明狀態(tài)(例如近光燈或遠光燈)的切換。例如可以從預先定義的照明狀態(tài)中選擇恰恰與對應的狀況相配的照明狀態(tài)。此外，本發(fā)明的這樣的實施方式提供的優(yōu)點是，例如在出現(xiàn)重復的霧團的情況下在行駛穿過霧時沒有過快地又從近光燈切換到遠光燈，從而通過不發(fā)生這樣的快速變換而不使駕駛員混亂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]以下根據(jù)附圖示例性地更詳細地闡述本發(fā)明。附圖示出:
[0032]圖1示出車輛的方框圖，其中使用本發(fā)明的一個實施例；
[0033]圖2以本發(fā)明的一個實施例的流程圖示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于識別在車輛的攝像機的視野中氣溶膠的強度的設備的方框圖；
[0034]圖3示出本發(fā)明的一個實施例的流程圖，作為方法；以及
[0035]圖4示出本發(fā)明的另一實施例的流程圖，作為方法。
[0036]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記，其中不重復描述這些元件。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出車輛100的方框圖，所述方框圖包含本發(fā)明的一個實施例。車輛100具有一個攝像機110，以便檢測在攝像機110的視野范圍120中的車輛環(huán)境115并且提供相應的攝像機圖像125。視野120尤其可以是例如在車輛100前方的一個區(qū)域。在視野范圍120中包含有氣溶膠130，其強度應被識別到。攝像機圖像125被提供給一個設備135，所述設備被構(gòu)造來識別在車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度。隨后，進一步解釋設備135的準確的功能。如果現(xiàn)在例如識別到，氣溶膠130的強度大于一個預先確定的閾值，則生成氣溶膠信號140并且將其輸出到前照燈控制系統(tǒng)145上。響應于氣溶膠信號140，通過前照燈控制系統(tǒng)145例如如此實現(xiàn)光輻射的控制的變化，使得如此控制車輛的前照燈150，使得由前照燈150發(fā)射的光155與車輛100行駛的車道成一個更陡的角地定向。通過這種方式可以防止:由前照燈150發(fā)射的光155在大多位于緊鄰車輛100的附近的氣溶膠130上被反射并且炫目駕駛員。前照燈控制系統(tǒng)145在此也可以通過用于平滑的照明距離調(diào)節(jié)的系統(tǒng)的形式表示。在此可以實施前照燈的偏斜用于使光線偏轉(zhuǎn)。但是，現(xiàn)代的控制系統(tǒng)也具有多個可運動的、用于使光線朝可變化的期望的方向反射的反射鏡元件或者包括小的可運動的單個光源的裝置，通過所述單個光源的調(diào)整(也即運動)可以幾乎任意地設計車輛前方的區(qū)域的照明。前照燈控制系統(tǒng)145可以理解為這樣的用于平滑的照明距離調(diào)節(jié)的現(xiàn)代系統(tǒng)，其中在此情形中在預先確定的照明范圍內(nèi)不僅可以逐級地(例如遠光燈和近光燈)而且可以幾乎連續(xù)地改變光線發(fā)射的切換。
[0038]圖2示出在圖1中示意性示出的、用于識別在車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的設備135的方框圖。設備135包括接口 200，用于讀取攝像機110的圖像125的圖像信息。例如以數(shù)字文件的形式讀取所述圖像信息，所述數(shù)字文件代表由攝像機110攝取的圖像。在此，為簡單起見，可以直接讀取由攝像機110提供的圖像，而無需實施圖像處理的先前已經(jīng)不同的步驟。此外，設備135還包括用于提供顏色指標值的單元210。所述單元210包括單元220，其中提取圖像125的一個子部分230，其由接口 200接收。圖像125的子部分230在此可以理解為攝像機110的圖像的一個空間上較小的區(qū)域，但是所述圖像的子部分在圖像125的所述較小的空間上的部分區(qū)域中包括圖像125的所有信息。這樣的子部分230尤其包含攝像機圖像125的一個區(qū)域，其對于車輛的行駛是特別令人感興趣的。例如可以在行駛通過左拐彎時從攝像機圖像125的左區(qū)域中提取子部分230，因為所述區(qū)域比例如在攝像機圖像125的右區(qū)域中的圖像信息保留對于車輛的安全行駛顯著更重要的信息。選擇的子部分230隨后被提供給用于求取第一參數(shù)250的單元240和用于求取第二參數(shù)270的單元260。在用于求取第一參數(shù)250的單元240中攝像機的圖像125的子部分230經(jīng)受第一濾色，其中抑制、也即濾除或強烈地減弱例如包含在子部分230中的紅色分量。第一參數(shù)250因此代表圖像125的子部分230，其中關(guān)于圖像的紅色光譜分量的圖像信息與在所述子部分230中的由攝像機110攝取的圖像信息不一致。在用于求取第二參數(shù)270的單元260中，圖像125的子部分230可以經(jīng)受第二濾色，例如藍色光譜分量的過濾，以便獲得第二參數(shù)270。在用于求取第二參數(shù)270的單元260中，可以不發(fā)生光譜過濾，從而參數(shù)270相應于子部分230的圖像信息。
[0039]將第一參數(shù)250和第二參數(shù)270在一個單元280中相互設定為一個比例，以便確定顏色指標值290。在此例如由第一參數(shù)250與第二參數(shù)270形成商，以便獲得顏色指標值290。所述顏色指標值290例如被用在單元295中，以便確定氣溶膠強度值297，所述氣溶膠強度值代表在車輛100的攝像機110的視野120中的氣溶膠130的強度。氣溶膠強度值297然后例如作為氣溶膠信號140被傳輸?shù)角罢諢艨刂葡到y(tǒng)145上。
[0040]通過對在車輛前方的攝像機110的視野120中的對象關(guān)于不同的光譜分量的反射特征的分析處理可以很好地識別到，是否在視野120中出現(xiàn)氣溶膠130并且在攝像機110的視野120中所述氣溶膠130以什么強度存在。攝像機110的圖像的使用因此使得可能的是，可以避免專門用于識別在車輛100前方出現(xiàn)的氣溶膠130的其他傳感器，這一方面降低了車輛100的系統(tǒng)復雜性并且同時避免了車輛100制造中的其他成本。
[0041]此外，設備135包括例如可選單元300，其提供梯度指標值310。所述單元300可以將兩個不同的圖像區(qū)域一例如攝像機110的圖像125的兩個不同的尤其是相鄰的像素的亮度或梯度(關(guān)于亮度)比較或相互設定關(guān)系并且由此生成并提供梯度指標值310。梯度指標值310可以相應于例如一個代表兩個不同圖像區(qū)域的亮度差的梯度。梯度指標值310隨后還通過單元295用于氣溶膠強度值297的提供。在選擇用于確定梯度指標值310的圖像區(qū)域時特別有利的是，使用攝像機圖像的中心區(qū)域，因為在所述區(qū)域中可以預期由兩個前照燈150輸出的光155的最大光強度。在最大光強度的情況下,也可以確定最大可能的精確度的亮度差。尤其是在此也可以在將攝像機圖像125劃分為9個同樣大小的非重疊的圖像片段時考慮中間的圖像片段，也即由這些圖像片段中的8個包圍的那個圖像片段。為了進一步避免在確定梯度指標值時的錯誤，也可以在考慮的圖像片段中實施各個圖像區(qū)域的亮度差的求平均值。
[0042]通過代表在不同圖像區(qū)域中不同亮度的梯度指標值的使用，此外也可以通過考慮與氣溶膠滴的光譜反向散射特征無關(guān)的第二物理參數(shù)進一步改善氣溶膠的強度的識別。
[0043]圖3示出本發(fā)明的一個實施例的流程圖，作為用于識別在車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度的方法330。所述方法包括讀取310攝像機圖像的圖像信息的步驟。此外，所述方法330包括提供350用于攝像機圖像的至少一個子部分的顏色指標值的步驟，其中所述顏色指標值代表第一參數(shù)與第二參數(shù)之間的比例，其中所述第一參數(shù)代表在應用第一濾色器到所述子部分中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到所述子部分中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中在提供步驟中還提供梯度指標值，所述梯度指標值代表所述攝像機的圖像的不同的、尤其是相鄰的圖像區(qū)域的由所述圖像信息可得出的亮度差。最后方法330包括在使用所述顏色指標值的情況下和在使用所述梯度指標值的情況下確定360所述氣溶膠強度值的步驟，以便確定車輛攝像機的視野中的氣溶膠的強度。
[0044]本發(fā)明尤其可以用于在基于攝像機的燈光控制的情況下測量霧強度。在車輛中可以避免用于識別霧的附加的傳感器，這產(chǎn)生了節(jié)約成本的效果。車輛環(huán)境中氣溶膠、尤其是霧的識別在此基于視頻實現(xiàn)。霧密度的確定通過分析處理一種或多種不同的現(xiàn)有霧指標來求取，所述霧指標從攝像機圖像的圖像信息中提取。
[0045]有利的是，尤其是測量的氣溶膠或霧的強度可以通過唯一的刻度被量化為氣溶膠強度值。
[0046]為了確定這樣的氣溶膠強度值，使用:
[0047]-顏色指標值a，其尤其 代表一個感興趣區(qū)的一個區(qū)域中的中間紅色像素的抑制(也即在攝像機圖像的一個區(qū)域中)；以及
[0048]-梯度指標值b，其代表在圖像的中間的九分之一(Nonanten)中的平均梯度，其中圖像的九分之一可以理解為攝像機圖像的一個九分之一部分，類似于一個象限，所述象限表示整個圖像的四分之一。
[0049]通過這些指標值的線性組合可以計算(例如刻度的)氣溶膠強度值c作為另一指標，其量化所探測的霧的強度。
[0050]如果現(xiàn)在顏色指標值a具有一個來自值域至a2的值，則可以通過應用以下轉(zhuǎn)換公式
[0051
【權(quán)利要求】
1.一種用于識別車輛(100)的攝像機(110)的視野(120)中的氣溶膠(130)的強度的方法(330 )，其中，所述方法(330 )包括以下步驟: 讀取(340)所述攝像機(I 10)的圖像(125)的圖像信息； 提供(350)用于所述攝像機(110)的所述圖像(125)的至少一個子部分(230)的顏色指標值(a，290 )，其中所述顏色指標值(a，290 )代表第一參數(shù)(250 )與第二參數(shù)(270 )之間的比例，其中，所述第一參數(shù)(250)代表在應用第一濾色器到所述子部分(240)中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)(270)代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到所述子部分(230)中的圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中，在所述提供的步驟中還提供梯度指標值(b，310)，所述梯度指標值代表所述攝像機(110)的所述圖像(125)的不同的、尤其是相鄰的圖像區(qū)域的能夠由所述圖像信息得出的亮度差；以及 在使用所述顏色指標值(a，290)的情況下和在使用所述梯度指標值(b，310)的情況下確定(360)氣溶膠強度值(297，C)，以便確定所述車輛(100)的所述攝像機(110)的視野(120)中的所述氣溶膠的強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(330)，其特征在于，在所述確定(360)的步驟中，通過線性組合、尤其是通過所述顏色指標值(a，290)和所述梯度指標值(b，310)的加權(quán)的線性組合確定所述氣溶膠強度值(c，297 )。
3. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)，其特征在于，在所述確定(360)的步驟中，在確定所述氣溶膠強度值(c，297)之前將顏色指標邊界值(al，a2)之間的范圍中的所述顏色指標值(a，290)歸一化，和/或?qū)⑻荻戎笜诉吔缰?bl，b2)之間的范圍中的所述梯度指標值(b，310)歸一化。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)，其特征在于，在所述提供(350)的步驟中提供顏色指標值(a，290)，其中所述第一濾色器或第二濾色器是濾除在所述圖像信息中的紅色分量的濾色器。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)，其特征在于，在所述確定(360)的步驟中確定通過刻度代表的氣溶膠指標值(297，C)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)，其特征在于，在所述確定(350)的步驟中，在使用來自所述攝像機(110)的所述圖像(125)的中心區(qū)域的圖像信息的情況下確定所述梯度指標值(b，310)，尤其是其中在使用以下圖像信息的情況下確定所述梯度指標值(b，310):所述圖像信息來源于所述圖像的以下圖像片段:所述圖像片段在所述攝像機(110)的所述圖像(125)被劃分為九個不重疊的圖像片段時由這些子部分中的八個包圍。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)，其特征在于，如果所述氣溶膠強度值(c，297)與一個閾值處于預先確定的關(guān)系中，則還設置識別在所述車輛(100)的所述攝像機(110)的視野(120)中的所述氣溶膠(130)的對于道路交通關(guān)鍵的強度的存在性的步驟。
8.一種用于控制車輛(100)的前照燈系統(tǒng)(145、150)的方法(400)，所述方法具有以下步驟: 讀取(420)氣溶膠信號(140，C，297)，所述氣溶膠信號代表在所述車輛(100)的攝像機(110)的視野(120)中的氣溶膠(130)的根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(330)的步驟識別的強度；以及 響應于所述氣溶膠信號(140)，改變(430-460)通過所述前照燈系統(tǒng)(145，150)的在所述車輛(100)前方的照明區(qū)域中的光輻射(155)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法(400)，其特征在于，在所述改變(420-450)的步驟中，根據(jù)所述氣溶膠的存在時間、尤其是所述氣溶膠的預先確定的最小強度的存在時間來確定光福射參數(shù)(t_fog)的變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項所述的方法(400)，其特征在于，在所述改變(420-450)的步驟中在激活的光輻射控制時根據(jù)所述氣溶膠的所識別的強度改變光分布。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的方法(400)，其特征在于，在所述改變(430-450 )的步驟中，在不同的照明狀態(tài)之間改變用于通過所述車輛(100 )的所述前照燈系統(tǒng)(145，150)的光輸出的光輻射參數(shù)(t_fog)的變化。
12.一種用于識別車輛(100)的攝像機(110)的視野(120)中的氣溶膠(130)的強度的設備(135 )，其中，所述設備(135 )包括以下特征: 用于讀取關(guān)于所述攝像機(110)的圖像(125)的圖像信息的接口(200)； 用于提供用于所述攝像機(110)的所述圖像(125)的至少一個子部分(230)的顏色指標值(a，290)的單元(210)，其中，所述顏色指標值(a，290)代表第一參數(shù)(250)與第二參數(shù)(270)之間的比例，其中，所述第一參數(shù)(250)代表在應用第一濾色器到所述圖像信息上的情況下獲得的一個值，而所述第二參數(shù)(270)代表在不應用濾色器或應用與所述第一濾色器不同的第二濾色器到所述圖像信息上的情況下獲得的一個值，其中，在用于提供的單元(210)中還提供梯度指標值(b，310)，所述梯度指標值代表所述攝像機(110)的所述圖像(125)的不同的、尤其是相鄰的 圖像區(qū)域的能夠由所述圖像信息得出的亮度差；以及 用于在使用所述顏色指標值(a，290)的情況下和在使用所述梯度指標值(b，310)的情況下確定(360)所述氣溶膠強度值(c，297)以便確定所述車輛(100)的所述攝像機(110)的視野(120)中的所述氣溶膠(130)的強度的單元(295)。
13.一種計算機程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，所述程序代碼用于當所述程序在設備(135)或信號處理系統(tǒng)上執(zhí)行時實施根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法(330，400)。
【文檔編號】G06T7/40GK103493099SQ201280020500
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】T·埃爾根, S·范施塔 申請人:羅伯特·博世有限公司