EP0360880A1

Method of segmenting three-dimensional scenes.

Abstract

In a method of segmenting three-dimensional scenes after determining the external and internal orientation of an optical system for controlling an unmanned, freely travelling vehicle, for the purpose of continuously ensuring, without delaying the speed of the vehicle, a contactless monitoring of the passenger compartment which definitely permits car accidents to be avoided and also continuous docking manoeuvres to be carried out and it also being possible even before the start of the journey unambiguously to recognise any obstacle arising, a three-dimensional scene is recorded from at least two different perspectives, at least one of these recordings of the binocular region being transformed to the perspective of the other recording, in respect of a surface, and after transformation the recording which was not transformed and the transformed recording being compared to one another or both being transformed to an imaginary perspective and being compared with one another from this and the comparison being performed in real time, and that in the event of non-identity of the comparison, a control command is issued to the unmanned vehicle; or if the vehicle is moving, the three-dimensional scene is always recorded from the same perspective and from this a virtual image is generated in real time, from which control commands can also be derived; a preferred circuit arrangement for carrying out the method is also disclosed. <IMAGE>

EP0360880A1, drawing sheet 1
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13 claims: 3 independent, 10 dependent

  1. 1
    Verfahren zum Segmentieren dreidimensionaler Szenen nach Feststellen der äußeren und inneren Orien­tierung eines optischen Systems zur Steuerung ei­nes unbemannten frei fahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß eine dreidimensionale Szene mindestens unter zwei verschiedenen Perspektiven aufgenommen wird, daß mindestens eine dieser Auf­nahmen des binokularen Bereichs auf die Perspek­tive der anderen Aufnahme transformiert wird, be­zogen auf eine Fläche, daß nach Transformation die Aufnahme, die nicht transformiert wurde und die transformierte Aufnahme miteinander verglichen werden, oder beide auf eine gedachte Perspektive transformiert wurden und in dieser miteinander verglichen werden, daß der Vergleich in Echtzeit durchgeführt wird und daß bei Ungleichheit im Vergleich ein Steuerbefehl an das unbemannte Fahrzeug abgegeben wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Szene gleichzeitig min­destens unter zwei verschiedenen Perspektiven auf­genommen wird.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Szene nacheinander min­destens unter zwei verschiedenen Perspektiven auf­genommen wird.
  4. 4
    Verfahren zum Segmentieren dreidimensionaler Szenen nach Feststellen der äußeren und inneren Orientie­rung eines optischen Systems zur Steuerung eines unbemannten frei fahrenden Fahrzeugs, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Szene bei bewegtem Fahrzeug nach­ einander unter derselben Perspektive bezogen auf das bewegte Koordinatensystem aufgenommen wird, daß von jeder Perspektive eine orthogo­nale Draufsicht auf den binokularen Bereich der Fläche gebildet wird, daß hieraus ein Geschwindig­keitsvektorfeld berechnet wird, und daß bei sich änderenden Vektorbeträgen ein Steuerbefehl an das unbemannte Fahrzeug abgegeben wird.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fläche vorhandene Ge­genstände, deren senkrechte Erstreckung zur Fläche kleiner als eine vorgegebene Erstreckung ist, als zur Fläche gehörend, nicht segmentiert werden.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fläche vorhandene Gegenstände, deren Geschwindigkeitsvektorbeträge in horizontaler Richtung kleiner sind, als ein in dieser Richtung vorgegebener Geschwindigkeitsvektorbetrag ist, als zur Fläche gehörend nicht segmentiert werden.
  7. 7
    Schaltungsanordnung zum Segmentieren drei­dimensionaler Szenen, nach Feststellen der äußeren und inneren Orientierung eines optischen Systems zur Steuerung eines unbemannten freifahrenden Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Ver­fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom binokularen Bereich kommenden Grauwerte mit Pixel versehene Targets von Kameras beaufschlagen und daß nicht alle Pixel der Targets abgefragt werden.
  8. 8
    Schaltungsanordnung zum Segmentieren dreidimensionaler Szenen nach Feststellen der äußeren und inneren Orientierung eines unbemannten frei fahrenden Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem ausgewählten Bereich kommenden Grauwerte ein mit Pixeln versehenes Target einer Kamera beaufschlagen und daß nicht alle Pixel des Targets abgefragt werden.
  9. 9
    Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder An­spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nicht alle der in x und y Richtung des Targets angeordneten Pixel abgefragt werden.
  10. 10
    Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eindimensional eine Abtastung der Pixel erfolgt, wobei zwischen den abgetasteten Pixeln nicht abgetastete Pixel vorhanden sind.
  11. 11
    Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eindimensional eine Abtastung der Pixel erfolgt, wobei zwischen nicht unterbrochenen Gruppen abgefragter Pixel nicht abgefragte Pixel vorhanden sind und daß aus jeder nicht unterbrochenen Gruppe von Pixeln ein Mittelwert weitergegeben wird.
  12. 12
    Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswahl der Abfragung in Abhängigkeit von einer gesamten Verarbeitungszeit dynamisch erfolgt.
  13. 13
    Verwendung des Verfahrens und der Schaltungs­anordnung nach einem oder mehreren der vorher­gehenden Ansprüche zur Überwachung eines sich ändernden Zustandes.
Independent claims13