用于确定从对象到车辆的距离的方法和摄像机系统技术方案

本发明专利技术涉及用于确定从对象到车辆的距离的方法和摄像机系统。建议用于借助于两个摄像机（101、102）确定从对象到车辆的距离的摄像机系统和方法，所述摄像机（101、102）检测不同的（113、114）、然而至少部分重叠（107）的视场，其中摄像机有不同地设计的光学系统，并且使用摄像机（101、102）的图像用于执行在摄像机（101、102）的重叠区域（107）中的对象（108）的距离确定（109）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于利用至少两个摄像机确定从对象到车辆的距离的方法或摄像机系统。
技术介绍
已经由出版物指南D.I.T.,Heger,I.T.,&Heckel,M.S.J.(2014).Stereo-VideokameraalsBasisfürAssistenzfunktionen.ATZ-AutomobiltechnischeZeitschrift,116(2),22-27已知立体摄像机系统，所述立体摄像机系统基于两个相同地设计的光路测定到在所述光路的重叠区域中的对象的间距，并且将所述信息绑定到驾驶员辅助系统中。立体视频摄像机生成所谓的立体失配信息，也即，所述立体视频摄像机从在左边的和右边的图像之间的比较中创建车辆环境的精确的3D图（3D-Karte）。由此形成的深度图（Tiefenkarte）包括用于在摄像机图像的重叠区域中的所有点的高度准确的间隔计算。此外，在公开文献DE112012003685T5中介绍一种系统，所述系统包括图像处理设备，其由具有广角镜的第一和第二摄像单元组成，所述第一和第二摄像单元可以拍摄至少部分重叠的图像。此外，所述系统由间距测量单元组成，所述间距测量单元在大量图像的基础上计算从本地的车辆到对象的间距，所述图像是通过第一和第一摄像单元拍摄的。此外，间距的计算可以在通过入射角确定单元所确定的入射角的基础上被执行。在所使用的摄像机的理想平行的光轴、摄像机的相同的焦距f和已知的基本间隔b的情况下，从在由摄像机或者图像传感器所检测的图像上的特征的失配（Disparität）D中可以确定与属于该特征的对象的间隔g：g=f*b/D，因为两个摄像机的光路几乎是相同的，所以该定律在这一点上有简单的结果。在JPH11-39596A中公开一种由两个立体视频摄像机组成的摄像机系统。在此情况下，所述立体视频摄像机具有不同的图像角度。可以根据相应一个立体视频摄像机的所检测的图像进行对象的间隔确定，相应另一立体视频摄像机的图像不纳入（einfließen）间隔确定中。对于位于两个立体视频摄像机的可见范围的重叠区域中的对象，由分别各个立体视频摄像机所测定的间隔被互相比较。
技术实现思路
本专利技术涉及用于利用至少两个摄像机确定从对象到车辆的距离的摄像机系统，所述摄像机检测不同的、然而至少部分重叠的图像区域。本专利技术的核心在于，至少两个摄像机的成像的设计彼此不同，并且在摄像机的视场的重叠区域中的对象的由至少两个摄像机检测的图像在分析单元中被使用用于确定对象到车辆的距离。本专利技术能够借助于具有不同地设计的光学系统的至少两个摄像机实现对象的距离确定。与立体视频摄像机相比，所使用的摄像机不必是结构相同的以及满足相同的成像定律。由此可以构造一种系统，所述系统可以利用不同地设计的摄像机（例如利用广角和远摄物镜）覆盖不同的图像区域，并且可以同时执行位于重叠区域中的对象的距离确定。公开的摄像机系统能够借助于仅仅两个单摄像机实现图像区域的所述覆盖。由此相对于已经公知的摄像机系统出现明显的成本节省，其中所述已经公知的摄像机系统使用两个立体视频摄像机用于覆盖相同的图像区域。所建议的本专利技术特别可以被应用于驾驶员辅助功能或者安全功能。诸如紧急制动系统、防偏驶警报系统、车道转换辅助物、交通标志识别装置、用于间隔调节的系统、舒适系统诸如拥堵辅助、施工现场辅助物（Baustellenassistent）和类似系统的系统会是可设想的。因为多个辅助功能利用一个摄像机系统是可设想的，所以本专利技术的优点在这一点上再次变得特别明显。在不同的系统情况下，在车辆的非常近的周围环境中的多个车道在一些情况下必须被成像，这优选地可利用具有非常宽的视场、尤其具有广角物镜的摄像机实现。必须识别离得远的对象和/或车辆的其他系统、例如交通标志识别装置或者辅助功能，对此优选地需要例如使用远摄物镜的摄像机系统，利用所述远摄物镜可以清晰地对离得远的目标成像。因此，所建议的本专利技术能够实现：借助于一个摄像机系统满足不同的驾驶员辅助功能和/或用于自主驾驶的功能的要求，对此至少两个传统的/已知的摄像机系统会是必要的。由此，可以节省成本或者可替代地可以利用仅一个摄像机系统实现较大数量的辅助功能或者安全功能。成像的设计可以例如被理解为所使用的摄像机的成像器的视场和/或图像角度和/或光敏度和/或分离能力和/或像素分辨率和/或滤色器图案。此外在公开的摄像机系统情况下，摄像机的视场和/或图像角度可以任意彼此不同。视场表示由摄像机所检测的图像区域，所述图像区域经常也被称作“视野（fieldofview）（FOV）”，其界限通过摄像机的图像角度给出。摄像机的布置可以以任意方式彼此不同，例如其彼此位置改变和/或定向、更准确地说光轴彼此的方向和定向不同。在此情况下，所述摄像机可以具有彼此平行的和/或发散的和/或收敛的光轴。此外，至少两个摄像机可以被布置在壳体中，其中分析单元可选地也可以被安装（verbauen）在所述壳体中，然而所述分析单元也可以被安放在车辆中的任意其他部位处。此外，摄像机可以被安置在至少两个完全单独的壳体中，所述壳体位于车辆中的任意部位处。在该情况下，分析单元同样可以位于车辆中的任意位置处，或者可替代地可以被安置在摄像机壳体之一中。摄像机的所使用的物镜可以以任意方式彼此不同，使得例如至少一个广角物镜被使用并且光学系统具有至少一个其他摄像机、例如远摄物镜，其中摄像机的所使用的物镜的光学成像例如可以通过值、例如图像传感器的视场、图像角度、焦距和/或间隔来描述。此外，按照本专利技术介绍用于确定从对象到车辆的距离的方法，利用至少两个摄像机，所述摄像机检测不同的、然而至少部分重叠的图像区域，其特征在于，至少两个摄像机的成像的设计彼此不同，并且在重叠区域中的对象的由至少两个摄像机检测的图像在分析单元中被使用用于确定从对象到车辆的距离。用于应用按照本专利技术的方法的所使用的摄像机的特征可以在于：成像的设计通过以下方式不同，即摄像机具有不同的视场和/或图像角度，和/或成像标准和/或成像的失真彼此不同。为了确定对象到车辆的距离，可以在另一步骤中考虑视场中的至少一个和/或图像角度中的至少一个。此外，为了计算距离，可以使用摄像机的所检测的图像，和/或摄像机彼此的定向的考虑、尤其光轴的定向可以纳入。此外，摄像机彼此的定位、尤其摄像机的基本间隔、通过失真反算对由摄像机所检测的图像的校正的考虑和/或对象在至少两个摄像机的图像中的经测定的经校正的位置的考虑可以纳入计算中，其中对象由所述两个摄像机检测。此外，在确定对象到车辆的距离时，至少两个摄像机的对象角度（Objektwinkel）的所测定的角度差可以纳入。在此情况下，摄像机的对象角度描述在摄像机的光轴和从摄像机到所探测的对象的所设想的线之间的角度。因为摄像机和图像传感器之间的间隔与摄像机和所探测的对象之间的间隔相比是非常小的，所以摄像机可以被用作参考点。可替代地，参考点也可以不同地被定义，例如相对于对象而言最前面的透镜的中点或者在前面的或者在后面的焦点或者图像传感器或者摄像机壳体可以被使用。所有提及的点分别处于相应的摄像机的光轴上。如果参考点清楚地被定义，那么任何时候都可以执行对象角度到任意其他参考点的换算。通过使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于借助于两个摄像机（101、102）确定对象（108）到车辆的距离的方法，所述摄像机（101、102）检测不同的（113、114）、然而至少部分重叠的视场（107），其特征在于，‑两个摄像机（101、102）的图像角度（103、104）彼此不同，和‑在分析单元（116）中借助于摄像机（101、102）的视场（113、114）的重叠区域（107）中的对象（108）的由两个摄像机（101、102）检测的图像来确定对象（108）到车辆的距离（109）。

【技术特征摘要】
2015.06.23 DE 102015211574.7;2016.04.18 DE 10201621.用于借助于两个摄像机（101、102）确定对象（108）到车辆的距离的方法，所述摄像机（101、102）检测不同的（113、114）、然而至少部分重叠的视场（107），其特征在于，-两个摄像机（101、102）的图像角度（103、104）彼此不同，和-在分析单元（116）中借助于摄像机（101、102）的视场（113、114）的重叠区域（107）中的对象（108）的由两个摄像机（101、102）检测的图像来确定对象（108）到车辆的距离（109）。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，成像标准和/或摄像机的失真不同。3.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，距离（109）的确定在考虑图像角度（103、104）中的至少一个的情况下发生。4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述摄像机（101、102）是单摄像机。5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，距离（109）的确定在考虑对象（108）的由摄像机（101、102）所检测的图像的比较的情况下发生。6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，距离（109）的确定在考虑摄像机（101、102）彼此的定向、尤其光轴（105、106）的定向的情况下发生。7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，距离（109）的确定在考虑摄像机（101、102）彼此的定位情况下发生，其中尤其规定：距离（109）的确定在考虑摄像机（101、102）的基本间隔（112）的情况下发生。8.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：M赖歇，J赫罗尔特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE