车辆摄相机系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆摄相机系统。一种用于利用高动态范围(HDR)摄相机系统(10)创建HDR图像的方法，包括：利用HDR摄相机系统的摄相机(20)捕获多个摄相机曝光；从多个摄相机曝光的第一子集创建第一HDR图像(52A，62A)，第一子集中的每个摄相机曝光具有不同的曝光值；以及从多个摄相机曝光的第二子集创建第二HDR图像(52B，62B)，第二子集包括来自第一子集的至少一个曝光以及比第一子集的曝光更近捕获的至少一个附加曝光，第二子集中的每个曝光具有不同的曝光值。

【技术实现步骤摘要】
车辆摄相机系统
本公开内容涉及一种车辆摄相机系统。
技术介绍
越来越多的车辆配备有摄相机来检测车道标志、障碍物、标牌、基础设施、其他车辆、行人等。摄相机例如可以用于增强安全车辆操作和/或在自动驾驶期间引导车辆。虽然当前的摄相机适合其预期的用途，但当前的摄相机有待改进。关于高动态范围(HDR)成像，使用单个摄相机拍摄的多个图像会被处理并且合并成单个HDR合成图像。多个图像中的每一个图像通常具有不同光量下的不同曝光值(EV)，例如第一图像正常被曝光，第二图像曝光不足以及第三图像曝光过度。图像被对准并且然后组合以获得最终图像。这样对多个图像的HDR处理在计算上是繁重的，特别是对于以高速行驶的自动车辆系统。例如，本教示有利地包括用于促进HDR处理和增强车辆摄相机系统的对象检测能力的摄相机系统和方法。本领域技术人员将认识到，除了本文中阐述的内容以外，本教示还提供了许多附加的优点和意想不到的结果。
技术实现思路
本公开内容的目的是提供一种用于利用HDR摄相机系统来创建高动态范围(HDR)图像的方法。本公开内容的另一目的是提供一种高动态范围成像系统。根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于利用HDR摄相机系统创建高动态范围(HDR)图像的方法。该方法包括：利用HDR摄相机系统的摄相机捕获多个摄相机曝光；从多个摄相机曝光的第一子集创建第一HDR图像，第一子集中的每个摄相机曝光具有不同的曝光值；以及从多个摄相机曝光的第二子集创建第二HDR图像，第二子集包括来自第一子集的至少一个曝光以及比第一子集中的曝光更近捕获的至少一个附加曝光，第二子集中的每个曝光具有不同的曝光值。根据本公开内容的另一方面，一种高动态范围(HDR)成像系统包括：摄相机，其被配置成捕获区域的多个摄相机曝光；以及控制模块，其被配置成：从多个摄相机曝光的第一子集创建第一HDR图像，第一子集中的每个摄相机曝光具有不同的曝光值；以及从多个摄相机曝光的第二子集创建第二HDR图像，第二子集包括来自第一子集的至少一个曝光以及比第一子集中的曝光更近捕获的至少一个附加曝光，第二子集中的每个曝光具有不同的曝光值。根据本公开内容，可以加速从多个摄相机曝光创建HDR图像，以用于输入到任何合适的对象检测模块，并且促进HDR处理并增强车辆摄相机系统的对象检测能力。附图说明本文中描述的附图仅用于说明所选实施方式的目的，而非所有可能的实现，并且不旨在限制本公开内容的范围。图1示出了根据本教示的包括在示例性车辆中的摄相机系统；图2A示出了根据本教示的具有不同曝光值的多个摄相机曝光以及选择多个摄相机曝光组以创建多个HDR图像；图2B示出了根据本教示的具有不同曝光值的附加摄相机曝光以及选择多个摄相机曝光组以创建多个HDR图像；图3示出了根据本教示的用于确定摄相机曝光的最佳数目以创建高动态范围(HDR)图像的方法；图4示出了根据本教示的用于创建训练HDR图像数据的训练模型的方法；以及图5示出了根据本教示的用于选择摄相机曝光以用于从具有不同曝光值的多个摄相机曝光创建HDR图像的方法。贯穿附图的多个视图，对应的附图标记指示对应的部分。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。首先参照图1，附图标记10示出根据本教示的高动态范围(HDR)摄相机或成像系统。HDR摄相机系统10通常包括HDR摄相机20和控制模块30。虽然HDR摄相机系统10被示出为包括在客运车辆40中，但是HDR摄相机系统10可以包括在任何合适类型的车辆中。例如，HDR摄相机系统10可以包括在任何合适的休闲车辆、公共交通车辆、建筑车辆、军用车辆、摩托车、建筑设备、采矿设备、船只、飞行器等中。此外，HDR摄相机系统10可以与任何合适的非车辆应用一起使用，以增强HDR摄相机20对感兴趣的对象成像的能力。HDR摄相机系统10可以被称为HDR成像系统。HDR摄相机20可以是能够对感兴趣的对象成像的任何合适的摄相机。例如，HDR摄相机20可以是任何合适的可见光摄相机。摄相机类型可能包括PC网络摄相机、诸如GigE和USB3摄相机的工业摄相机、傻瓜摄相机以及高级DSLR摄相机。这也可以包括对诸如IR(红外)、NIR(近红外)、FIR(远红外)、SWIR(短波红外)和LWIR(长波红外)的光谱的不同区域进行成像的摄相机。HDR摄相机20可以安装在车辆40周围的任何合适的位置处，例如在车辆40的车顶上、在车辆40的前部处、在车辆40的挡风玻璃上等。尽管本文中描述的示例性系统包括单个摄相机20，但HDR摄相机系统10可以包括任何合适数量的摄相机20。如本文中进一步说明的，控制模块30接收由HDR摄相机20捕获的多个曝光(有时称为摄相机曝光或图像曝光)，并且选择多个曝光来组合成单个HDR图像。在包括下面的限定的本申请中，术语“模块”可以用术语“电路”替换。术语“模块”可以指执行代码的处理器硬件(共享的、专用的或组)和存储有处理器硬件执行的代码的存储器硬件(共享的、专用的或组)的一部分或包括处理器硬件和存储硬件。该代码被配置成提供本文中描述的模块、控制器和系统的特征。术语存储硬件是术语计算机可读介质的子集。术语计算机可读介质不包含通过介质(例如在载波上)传播的暂态电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质被认为是有形的和非暂态的。非暂态计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器装置(例如闪速存储器装置、可擦除可编程只读存储器装置或掩模只读存储器装置)、易失性存储器装置(例如静态随机存取存储器装置或动态随机存取存储器装置)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)以及光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。由HDR摄相机20捕获的多个曝光中的至少两个曝光具有不同的曝光值，曝光值基于曝光中的光量而变化。例如，如图2A所示，以附图标记50A-50L示出了由HDR摄相机20捕获的多个摄相机曝光。曝光50A-50L按时间顺序排列。因此，曝光50A在曝光50B之前被HDR摄相机20捕获。曝光50C在曝光50B被捕获之后并且在曝光50D被捕获之前由HDR摄相机20捕获。在曝光50A-50K中的每个曝光被捕获之后，曝光50L被HDR摄相机20捕获。曝光50B具有曝光值0，因此是基准曝光。曝光50E、50H和50K也具有曝光值0，因此也是基准曝光。曝光50A具有曝光值-1，这指示曝光50A具有较少的光或比基准曝光50B更暗。曝光50A可以具有比基准曝光50B更少的任何合适的光量，例如，基准曝光50B的一半的光量。曝光50C具有曝光值+1，这指示曝光50C比基准曝光50B具有更多的光。曝光50C可以具有比基准曝光50B的光更大的任何合适的光量，例如，基准曝光50B的两倍的光量。曝光50F、50I和50L各自具有曝光值+1，因此各自具有与曝光50C相似的光量。曝光50D、50G和50J各自具有曝光值-1，因此各自具有与曝光50A相似的光量。如本文中进一步说明的，控制模块30将具有不同曝光值的曝光50A-50L中的两个或更多个组合成单个HDR图像。在图2A的示例中，具有不同曝光值的曝光50A-50L中的三个被组合成单个HDR图像。具体地，由控制模块30将曝光50A、50B和50C组合成单个HDR图像52A。因此，曝光50A、50B和50C是多个摄相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用高动态范围HDR摄相机系统(10)创建HDR图像的方法，所述方法包括：使用所述HDR摄相机系统的摄相机(20)捕获多个摄相机曝光；从所述多个摄相机曝光的第一子集创建第一HDR图像(52A，62A)，所述第一子集中的每个摄相机曝光具有不同的曝光值；以及从所述多个摄相机曝光的第二子集创建第二HDR图像(52B，62B)，所述第二子集包括来自所述第一子集的至少一个曝光以及比所述第一子集中的曝光更近捕获的至少一个附加曝光，所述第二子集中的每个曝光具有不同的曝光值。

【技术特征摘要】
2017.05.25 US 15/605,4351.一种利用高动态范围HDR摄相机系统(10)创建HDR图像的方法，所述方法包括：使用所述HDR摄相机系统的摄相机(20)捕获多个摄相机曝光；从所述多个摄相机曝光的第一子集创建第一HDR图像(52A，62A)，所述第一子集中的每个摄相机曝光具有不同的曝光值；以及从所述多个摄相机曝光的第二子集创建第二HDR图像(52B，62B)，所述第二子集包括来自所述第一子集的至少一个曝光以及比所述第一子集中的曝光更近捕获的至少一个附加曝光，所述第二子集中的每个曝光具有不同的曝光值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个摄相机曝光的第二子集具有与所述多个摄相机曝光的第一子集相同数量的摄相机曝光。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个摄相机曝光的第二子集包括所述多个摄相机曝光的第一子集，但不包括所述多个摄相机曝光的第一子集中的最早曝光；并且其中，在所述多个摄相机曝光的第二子集中，比所述第一子集中的曝光更近捕获的至少一个附加曝光是替换所述最早曝光的单个摄相机曝光。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述HDR摄相机系统的控制模块(30)创建所述第一HDR图像并且创建所述第二HDR图像。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个摄相机曝光的第一子集包括：基准曝光、与所述基准曝光相比具有更多光的第一较亮曝光以及与所述基准曝光相比具有更少光的第一较暗曝光。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个摄相机曝光的第一子集包括：与所述第一较亮曝光相比具有更多光的第二较亮曝光以及与所述第一较暗曝光相比具有更少光的第二较暗曝光。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个摄相机曝光的第二子集包括：所述基准曝光和所述第一较亮曝光；以及比所述第一子集中的曝光更近捕获的所述至少一个附加曝光，所述至少一个附加曝光是曝光值等于所述第一较暗曝光并且替换所述第一较暗曝光的单个曝光。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括通过以下步骤来确定包括所述第一HDR图像和所述第二HDR图像的HDR摄相机系统的HDR图像中含有所述多个摄相机曝光中的多少个摄相机曝光，所述步骤为：创建测试HDR图像；将所述测试HDR图像与先前捕获的多个HDR训练图像进行比较；确定所述多个HDR训练图像中的哪一个与所述测试HDR图像最相似；以及将包括所述第一HDR图像和所述第二HDR图像的HDR摄相机系统的HDR图像含有的摄相机曝光的数目设置成等于所述多个HDR训练图像中的与所述测试HDR图像最相似的一个HDR训练图像。9.根据权利要求8所述的方法，还包括将所述测试HDR图像分类为包括以下场景中的一个：正常、下雨、下雪、晴天、多云、隧道进入和隧道离开。10.根据权利要求8所述的方法，还包括从所述测试HDR图像中提取图像特征；其中，确定所述多个HDR训练图像中的哪一个与所述测试HDR图像最相似包括：将从所述测试HDR图像中提取的所提取图像特征与从所述多个训练图像中提取的图像特征进行比较。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所提取图像特征包括以下中的一个或更多个：摄相机曝光的数目；每个摄相机曝光之间经过的时间；以及红绿蓝色平面一起、红色平面、蓝色平面、绿色平面、色调平面、饱和度平面和/或明度平面中的一个或更多个的均值和/或标准偏差。12.根据权利要求10所述的方法，其中，通过以下步骤来准备所述测试HDR图像以及所述多个HDR训练图像中的至少一个以用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·勒尔，肖恩·亨特，
申请(专利权)人：电装国际美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US