用于观察车辆驾驶员的多功能观察摄像机的图像传感器、图像传感器装置、观察摄像机以及用于生成红外图像和强度图像的方法制造方法及图纸

在这里所提出的方案涉及一种用于观察车辆的驾驶员的多功能观察摄像机(100)的图像传感器(112)。所述图像传感器(112)具有多个宏像素(120)，其中，宏像素(120)具有至少一个红外像素(IR)和一个强度像素(I)。

Image sensors, image sensor devices, observation cameras and methods for generating infrared and intensity images for observing vehicle drivers'multi-functional observation cameras

The scheme presented herein relates to an image sensor (112) for a multifunctional observation camera (100) for observing the driver of a vehicle. The image sensor (112) has a plurality of macro pixels (120), in which the macro pixel (120) has at least one infrared pixel (IR) and one intensity pixel (I).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于观察车辆驾驶员的多功能观察摄像机的图像传感器、图像传感器装置、观察摄像机以及用于生成红外图像和强度图像的方法
方案从一种按照独立权利要求类型的设备或者方法出发。本方案的主题也是一种计算机程序。
技术介绍
在所谓的色彩过滤阵列(ColourFilterArray，CFA)成像器、即具有专门的拜尔矩阵(BayerMatrix)的图像传感器中，每个像素在多个宏像素之一内分别设有滤色器，例如RGBI红绿蓝强度/灰度值，所述宏像素典型地具有2×2矩阵编组的像素。红色滤色器在此例如仅允许红色光透过等。典型地具有单摄像机系统或者双摄像机系统或者多摄像机系统的驾驶员观察摄像机系统由具有所述图像传感器、有源的近红外照明单元，也称为IR模块和确定装置的摄像机模块组成。已知的摄像机设计是，摄像机的图像传感器是单色的并且摄像机镜头设有专门的带通滤波器，以便仅对于自身的红外照明敏感并且由此相对于干扰光、例如太阳光不敏感。
技术实现思路
在所述背景下，借助在这里所提出的方案，根据独立权利要求提出一种图像传感器和一种图像传感器装置，此外还提出一种用于生成红外图像和强度图像的方法，此外提出一种使用该方法的观察摄像机，以及最后提出一种相应的计算机程序。通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在独立权利要求中给出的设备的有利扩展方式和改进方式。借助所提出的方案能够实现的优点在于，通过传感器单元不但可以生成红外图像而且可以生成强度图像。在此，所提供的强度图像例如可以被用作用于视频电话的视频图像，而无需附加的观察摄像机。提出一种用于观察车辆驾驶员的多功能观察摄像机。图像传感器具有多个宏像素，其中，一个宏像素具有至少一个红外像素和强度像素。图像传感器、例如基于半导体的图像传感器可以具有由多个宏像素构成的场。所述宏像素可以形成图像传感器的传感器面并且彼此相邻地矩阵式布置。所述宏像素中的每个宏像素可以具有像素场，也称为像点。每个像素可以构造为用于感测光强度。强度像素也可以称为灰度值像素。强度像素构造为用于感测入射到该强度像素上的光的光强度。例如，强度像素可以构造为为用于至少感测在可见范围内的光的光强度。根据一个实施方式，所述强度像素不具有滤色器。红外像素构造为用于仅感测入射到该红外像素上的红外光。根据一个实施方式，所述红外像素具有滤色器，该滤色器仅允许红外光透过。所提出的方案使得能够实现，通过由红外像素和强度像素的组合在图像传感器中不但可以生成红外图像而且可以生成强度图像，也称为灰度值图像。为了红外图像可以具有高的图像分辨率，所述宏像素中的每个宏像素都可以具有比强度像素更多的红外像素，例如三个红外像素和唯一的强度像素。以这种方式，一个宏像素可以由四个同样大小的像素构成，这四个像素可以布置在彼此上形成正方形。根据另外的实施方式，所述宏像素中的每个宏像素都可以具有不同数量的红外像素和/或多于一个的强度像素。宏像素也可以具有其它适合的形状，例如蜂窝形。图像传感器装置具有以下特征：已提及的图像传感器；和确定装置，该确定装置构造为用于在使用红外像素的红外图像信号的情况下确定红外图像并且在使用强度像素的强度图像信号的情况下确定强度图像。通过所提出的图像传感器装置的确定装置能够例如将未处理的原始图像(也称为CFA图像)分解成红外图像和强度图像，所述原始图像代表所述红外图像信号以及所述强度图像信号的共同的映像。在此，有利的是，确定装置构造为用于通过双线性的内插生成红外图像。在所述双线性的内插中，通过内插像素填充在所述红外图像中的配属于强度像素的位置。在此，确定装置可以构造为，为了确定所述内插像素中的至少一个内插像素而执行双线性的内插，为此例如使用四个或者八个与所述内插像素相邻地布置的红外像素。为内插引用的像素越多，就能够越接近现实地确定所述内插像素。根据一个实施方式，确定装置还可以构造为用于提供强度图像作为用于视频电话的视频图像。尤其对于能够高度自动化行驶的车辆而言，用于视频图像电话的视频图像可以是有益且有利的。确定装置也可以构造为用于在使用强度图像的情况下提供显示驾驶员炫目的炫目信号。该炫目信号可以在使用图像分析评估方法的情况下被确定，通过该图像分析评估方法可以对强度图像的例如具有非常高的光强度的区域进行分析评估。所述炫目信号例如可以用于控制适应性遮阳板。能够实现基于视频识别面部中的炫目，因为在强度像素中不存在对太阳光的光学过滤。用于观察驾驶员的观察摄像机具有所提出的图像传感器装置之一和用于提供用于照射驾驶员的红外光的近红外照明单元。所提出的观察摄像机可以用作用于已知的驾驶员观察摄像机的替代物，具有下述区别：所提出的观察摄像机在仅使用唯一图像传感器的情况下有利地不但可以生成红外图像而且可以生成强度图像。用于在使用所提出的图像传感器装置中的一个图像传感器装置的情况下生成红外图像和强度图像的方法包括下述步骤：读取红外像素的红外图像信号和强度像素的强度图像信号；和在使用红外图像信号的情况下生成红外图像并且在使用强度图像信号的情况下生成强度图像。该方法例如能够以软件或者硬件或者以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制器中被执行。所述方法也能够通过所提出的观察摄像机来实施。计算机程序产品或者具有程序代码的计算机程序也是有利的，所述计算机程序产品或者计算机程序可以存储在机器可读的载体或者存储介质，例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上并且尤其在所述程序产品或者程序在计算机或者设备上被实施时被用于执行、实现和/或操控按照之前所说明的实施方式中任一项的方法步骤用于生成红外图像和强度图像。附图说明在附图中示出并且在下面说明中详细阐述在这里所提出的方案的实施例。附图示出：图1根据一个实施例的观察摄像机的示意性示图；图2根据一个实施例的图像传感器的示意性的俯视图；图3根据一个实施例的红外图像的示意性示图；图4根据一个实施例的强度图像的示意性示图；图5双线性的内插的示意性示图；和图6根据一个实施例的用于生成红外图像和强度图像的方法的流程图。在下面本方案的有利实施例的说明中，对于在不同附图中示出的并且起相似作用的元件使用相同的或相似的附图标记，其中，省略对这些元件的重复说明。具体实施方式图1示出根据一个实施例的观察摄像机100的示意性示图。观察摄像机100可以布置在车辆中用于观察车辆的驾驶员并且具有图像传感器装置105和近红外照明单元110。近红外照明单元110构造为，用于提供用于照射驾驶员的红外光。图像传感器装置105具有图像传感器112和确定装置115。图像传感器112具有多个宏像素120，所述宏像素根据该实施例分别具有四个像素。根据该实施例，图像传感器112具有三个宏像素120，所述宏像素的四个同样大小的像素分别这样相对彼此地布置，使得宏像素120成形为正方形。典型地，图像传感器112具有至少几百个宏像素120。根据该实施例，每个宏像素120具有至少一个红外像素IR和强度像素I。所述红外像素IR中的每个红外像素都构造为用于感测入射到红外像素IR上的红外光的强度并且提供反映强度的强度图像信号130。根据该实施例，出于清楚性原因仅示出一个红外图像信号125和一个强度图像信号130，然而，所有另外示出的红外像素IR同样分别生成红外图像信号135，并且，所有另外示出的强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于观察车辆的驾驶员的多功能观察摄像机(100)的图像传感器(112)，其特征在于，所述图像传感器(112)具有多个宏像素(120)，其中，一个宏像素(120)具有至少一个红外像素(IR)和一个强度像素(I)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 DE 102016205095.81.一种用于观察车辆的驾驶员的多功能观察摄像机(100)的图像传感器(112)，其特征在于，所述图像传感器(112)具有多个宏像素(120)，其中，一个宏像素(120)具有至少一个红外像素(IR)和一个强度像素(I)。2.根据权利要求1所述的图像传感器(112)，其中，所述宏像素(120)分别具有三个红外像素(IR)和所述强度像素(I)。3.一种图像传感器装置(105)，所述图像传感器装置具有以下特征：-根据前述权利要求中任一项所述的图像传感器(112)；和-确定装置(115)，所述确定装置构造为用于在使用所述红外像素(IR)的红外图像信号(125)的情况下确定红外图像(135)并且在使用所述强度像素(I)的强度图像信号(130)的情况下确定强度图像(140)。4.根据权利要求3所述的图像传感器装置(105)，在所述图像传感器装置中，所述确定装置(115)构造为用于通过内插像素(IR’)填充在所述红外图像(135)中的配属于所述强度像素(I)的位置(305)。5.根据权利要求4所述的图像传感器装置(105)，在所述图像传感器装置中，所述确定装置(115)构造为，为了确定所述内插像素(IR’)中的至少一个内插像素，在使用至少四个与所述内插像素(IR’)相邻地布置的红外像素(IR)的情...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·蒂恩，
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