CN100401129C

Method and device for visualizing a motor vehicle environment with environment-dependent fusion of an infrared image and a visual image

Abstract

The invention relates to a method for displaying the environment of a vehicle, especially in the dark. In order to improve the currently known method, the visible image and the infrared image are simultaneously weighted and superimposed on the image pairs at the same position to form a combined image. For further improvement, the weighting is related to the environment. Therefore, the weight is higher in the dark, and the infrared information in the combined image is weighted significantly higher than the visible image. In a foggy day, the visible image is weighted significantly higher than the infrared image, so infrared images that are usually used in fog are not (significantly) considered in the combined image. The device for performing the method includes a color-sensitive visual camera (101), an infrared camera (102), and a combining or superimposing device (106). The combining or superimposing device pixelally or partially superimposes simultaneous and identical images Yes, and form an average.

CN100401129C, drawing sheet 1
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Expired 30 January 2024, 2.7 years ago.

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44 claims: 7 independent, 37 dependent

  1. 1
    第 1. 用于在黑暗时显示车辆环境的方法,其特征在于, 通过对可视谱范围敏感的可视摄相机或第一传感器提供环境的 可视图像或可视图像的数字数据,其中所述可视图像表现视觉可见的 物体,以及 通过对红外谱范围敏感的红外摄相机或第二传感器提供环境的 红外图像或红外图像的数字数据,其中所述红外图像表现由视觉可见 的物体和/或其他物体发出的红外辐射, 其中所述可视摄相机或所述第一传感器及其光学系统的光轴与 所述红外摄相机或所述第二光学传感器及其光学系统的光轴相互平行 地偏移,使得所述可视摄相机或第一传感器与所述红外摄相机或第二 传感器分别提供车辆环境的尽可能相同的片段,即第一和第二片段, 其中所提供的第一片段和所提供的第二片段全部或部分地由叠 加或结合设备(106 )以像素和/或区域方式叠加或结合,在结合时考 虑至少一个与物体到车辆的距离相关的匹配参数。
  2. 2
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 通过所述可视图像及所述红外图像的数字数据的处理,使所述可 视图像或归一化的可视图像相对于所述红外图像或归一化的红外图像 对齐,或者进行相反的对齐,以便提供两个谱范围的时间尽可能相同 且位置尽可能相同的图像对。
  3. 3
    根据权利要求1或2的方法,其特征在于, 不同谱范围的时间和位置尽可能相同的图像的位置相同的像素 或像素区域通过该图像的数字数据的处理而被相互叠加,或者对所述 像素或像素区域进行平均值计算并且表示在结合的图像中。
  4. 4
    根据权利要求3的方法,其特征在于, 200480003555.6 第 像素或像素区域的亮度值和/或色值被叠加或进行平均值计算。
  5. 5
    根据权利要求3的方法,其特征在于, 对所述可视图像和所述红外图像的一个或多个位置尽可能相同 的像素进行加权叠加或平均值计算。
  6. 6
    根据权利要求5的方法,其特征在于, 所述加权是在考虑车辆环境亮度和/或能见度的情况下而实现 的。
  7. 7
    根据权利要求3的方法,其特征在于, 红外像素和可视像素或者红外像素区域和可视像素区域在叠加 或结合相互对应的像素或像素区域时被不同地加权。
  8. 8
    根据权利要求3的方法,其特征在于, 在叠加或平均值计算时,所述可视图像和/或所述红外图像的信 息丰富区域相对于信息贫乏区域被更高地加权。
  9. 9
    根据权利要求8的方法,其特征在于, 谱分量的加权和/或叠加由司机在结合的图像中根据环境或根据 行驶条件手动地调节。
  10. 10
    根据权利要求8的方法,其特征在于, 谱分量的加权和/或叠加由叠加或结合设备(106)根据环境或根 据行驶条件而调节,所述叠加或结合设备考虑根据环境或根据行驶条 件的参数或车辆上设置的传感器的输出信号。
  11. 11
    根据权利要求3的方法,其特征在于, 为整个结合图像或为结合图像的部分区域进行根据环境或根据 200480003555.6 第 行驶条件的调节。
  12. 12
    根据权利要求11的方法,其特征在于, 所述根据环境或根据行驶条件的调节取决于当前车辆环境。
  13. 13
    根据权利要求11的方法,其特征在于, 所述根据环境或根据行驶条件的调节取决于车辆的当前环境亮 度。
  14. 14
    根据权利要求11的方法,其特征在于, 所述根据行驶条件的调节取决于车辆的当前行驶动态量。
  15. 15
    根据权利要求14的方法,其特征在于, 所述车辆的当前行驶动态量是其速度和/或其加速度和/或其转向 角。
  16. 16
    根据权利1的方法,其特征在于,所述匹配参数是在为不同 距离校准时所获得的,并且所述匹配参数在校准时被存储在车辆的数 据存储器中。
  17. 17
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 所述至少一个匹配参数是至少一个记录或变换参数。
  18. 18
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 所述至少一个与物体到车辆的距离相关的匹配参数通过用于第 一距离或第一距离范围的第一校准和用于至少一个其他距离或其他距 离范围的至少一个其他校准而获得。
  19. 19
    根据权利要求18的方法,其特征在于, 200480003555.6 第 所述第一距离或第一距离范围对应于在市内行驶的情况下典型 的行驶条件。
  20. 20
    根据权利要求19的方法,其特征在于所述第一距离或第一 距离范围为15至75m的距离范围。
  21. 21
    根据权利要求19的方法,其特征在于, 第二距离或第二距离范围对应于在公路行驶情况下典型的行驶 条件。
  22. 22
    根据权利要求21的方法,其特征在于, 所述第二距离或第二距离范围为30至150m的距离范围。
  23. 23
    根据权利要求21的方法,其特征在于, 第三距离或第三距离范围对应于在高速公路行驶情况下典型的 行驶条件。
  24. 24
    根据权利要求23的方法,其特征在于, 所述第三距离或第三距离范围为50至250m的距离范围。
  25. 25
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 自动确定车辆的当前行驶条件和/或司机从多个匹配参数中选择 适于向司机显示的匹配参数,并且对应于当前行驶条件的或所选择的、 由校准获得且被存储在车辆中的匹配参数在以像素和/或区域方式叠 加或结合所述可视图像和所述红外图像时被数字结合图像处理加以考 虑,由此产生尽可能无失真的和/或无重影的环境结合图像。
  26. 26
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 车辆的当前位置自动地由车辆导航系统确定,同时对应于位置的 200480003555.6 第 道路类别或行驶条件也由车辆导航系统确定。
  27. 27
    根据权利要求26的方法,其特征在于, 所述车辆导航系统是卫星导航系统。
  28. 28
    根据权利要求26的方法,其特征在于, 所述道路类别或行驶条件是市内道路、公路或高速公路。
  29. 29
    根据权利要求25的方法,其特征在于, 所述行驶条件自动地借助于至少一个行驶动态量来确定。
  30. 30
    根据权利要求29的方法,其特征在于, 所述至少一个行驶动态量是车辆速度和/或近距灯或远光灯的工 作和/或车辆加速度。
  31. 31
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 由视觉可见的物体和/或其他物体所发出的且被检测到的红外辐 射包括8至14pm的波长范围。
  32. 32
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 使用校准装置归一化以数字数据形式存在的车辆环境可视图像。
  33. 33
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 使用校准装置归一化以数字数据形式存在的环境片段红外图像。
  34. 34
    根据前述权利要求32和33中任一项的方法,其特征在于, 由所述校准装置发出视觉可见辐射和红外辐射。
  35. 35
    根据前述权利要求32和33中任一项的方法,其特征在于, 200480003555.6 第 所述校准装置包括多个辉光灯,所述多个辉光灯被交错地设置。
  36. 36
    根据前述权利要求32和33中任一项的方法,其特征在于, 可视图像和/或红外图像的数字数据被临时存储在图像数据存储 器中。
  37. 37
    根据权利要求1的方法,其特征在于, 所述可视摄相机或所述第一传感器与所述红外摄相机或所述第 二传感器的图像重复率至少尽可能地相同。
  38. 38
    根据前述权利要求32和33中任一项的方法,其特征在于, 不同谱范围的时间和位置尽可能相同的图像的位置相同像素或 像素区域通过其数字数据的处理而被相互叠加或进行平均值计算。
  39. 39
    根据前述权利要求38的方法,其特征在于, 像素或像素区域的亮度值和/或色值被叠加或进行平均值计算。
  40. 40
    根据前述权利要求32和33中任一项的方法,其特征在于, 为所述可视图像和所述红外图像的一个或多个位置尽可能相同 的像素进行加权的叠加或平均值计算。
  41. 41
    用于在黑暗时显示车辆环境的装置(100),其特征在于, 所述装置执行根据权利要求1的方法。
  42. 42
    根据权利要求41的装置,其特征在于, 可视摄相机(101), 红外摄相机(102), 第一归一化装置(103 ),用于归一化所述可视摄相机所提供的、 优选为彩色可视的车辆环境片段图像, 200480003555.6 第 第二归一化装置(104),用于归一化由所述红外摄相机(102) 提供的车辆环境片段红外图像, 对准装置(105),用于从可视图像和红外图像产生在时间和位 置上尽可能相同的图像对, 以及结合或叠加设备(106),所述结合或叠加设备以像素或区 域方式叠加所述在时间和位置上尽可能相同的图像对,和/或进行平均 值计算。
  43. 43
    校准装置,其特征在于, 所述校准装置用于校准根据权利要求41或42的装置,并且包括 至少一个辐射源,所述辐射源发出视觉可见辐射以及红外辐射。
  44. 44
    根据权利要求43的校准装置,其特征在于, 所述辐射源是辉光灯。 200480003555.6
Independent claims44