生成车辆周围环境图像的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种生成车辆周围环境图像的方法，该方法包括以下步骤：提供尤其设置在车辆车身上的多个车载摄像机(12、14、16、18)(S1)，从来自车载摄像机(12、14、16、18)的图像数据或图像计算和/或生成单一HDR图像(S2)，将多个单一HDR图像合并为一个整体HDR图像(S3)，从整体HDR图像计算具有低动态范围的图像，特别是LDR图像(S4)。此外，本发明专利技术还涉及一种生成车辆周围环境图像的装置(10)。车辆周围环境图像的装置(10)。车辆周围环境图像的装置(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生成车辆周围环境图像的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种用于生成车辆周围环境图像的方法和装置。

技术介绍

[0002]越来越多的车辆配备有驾驶员辅助系统，系统在执行驾驶操作时为驾驶员提供支持。部分驾驶员辅助系统包含可向车辆驾驶员显示车辆周围环境的全景环视摄像系统。这类全景环视摄像系统包括多个车载摄像机，它们用于提供车辆周围环境的真实图像，这些图像尤其通过全景环视摄像系统的数据处理单元合成车辆周围环境的周围环境图像。然后在显示单元上以有益的方式向驾驶员显示车辆周围环境图像。
[0003]全景环视系统的相邻摄像机通常具有重叠的视场区域。由于这些区域中提供的信息多于所需信息，因此这些区域中的图像通常通过α混合进行混合。如果相邻图像亮度变化太大，会导致混合区域的强烈过渡。为克服该问题，一种已知方法是在混合前对图像中的亮度进行均衡补偿。这尤其通过图像调和实现。然而，图像调和有一些缺点。例如，它需要进行密集计算；采样必须接近完美；一些颜色格式中的亮度不能简单调整；并且扫描模式必须足够随机，使得不与图像中的模式一致。总之，结果在很大程度上取决于当前状况。

技术实现思路

[0004]由此，本专利技术现在的任务是，提供一种能消除基于相邻摄像机间的亮度差异的现有问题的方法或装置。
[0005]该任务通过一种具有独立权利要求1所述特征的方法实现。优选实施方式是从属权利要求的内容。一种装置是并列独立权利要求的内容。
[0006]在第一方面，本专利技术涉及一种生成车辆周围环境图像的方法，该方法包括以下步骤：
[0007]‑
提供尤其设置在车辆车身上的多台车载摄像机，
[0008]‑
从来自车载摄像机的图像数据或图像计算和/或生成单一HDR图像，
[0009]‑
将多个单一HDR图像合并为整体HDR图像，
[0010]‑
从整体HDR图像计算具有低动态范围的图像，尤其是LDR图像。
[0011]所述方法步骤尤其以给定的顺序实施。
[0012]根据本专利技术所述方法尤其致力于，特别是因为消除了单一图像中的亮度差异，所以能省去极为繁复并相对容易出错的图像调和。
[0013]多台车载摄像机尤其各自检测车辆周围环境的至少一部分区域。在此，车载摄像机或车载摄像机的视场区域尤其指向不同方向，其中，相邻车载摄像机通常具有至少在特定区域重叠的视场区域。
[0014]在本专利技术的意义中，HDR图像尤其是指具有高动态范围的图像。这些图像也被专业人员称为高动态范围图像。这类图像使得能够以详细的方式再现摄像机视场区域中的主要亮度差异。
[0015]尤其是，从多个单一HDR图像构成唯一整体HDR图像。将多个单一图像合并成整体图像尤其以专业人员已知的方法，优选通过拼接方法实现。这也尤其适用于重叠区域。
[0016]在本专利技术的意义中，LDR图像尤其是指具有低动态范围的图像。这类图像也作为低动态范围图像为专业人员所了解。LDR图像尤其通过HDR图像的动态范围压缩而获取。
[0017]在一有益的设计方案中，单一HDR图像被传输到控制装置。为将来自单一车载摄像机的单一HDR图像传输到控制装置，原则上需要比已知方法更高的性能，这首先会对方法产生负面影响。然而，人们惊讶地发现，这又可通过其他或进一步的步骤加以补偿。控制装置优选将多个单一HDR图像构成整体HDR图像。尤其是，单一HDR图像在控制装置中合并成唯一的整体HDR图像。
[0018]在一优选设计方案中，单一HDR图像的计算和/或生成分别在各单一车载摄像机中进行。原则上也可考虑在车载摄像机之外计算单一HDR图像。为此，可将图像的原始数据或图像数据发送到例如处于车辆中或位于车辆外的装置，然后在所述装置中进行相应计算。
[0019]LDR图像尤其借助色调映射从HDR图像计算得出。在此，所述计算基本上不限于任何特定的色调映射方法。原则上可考虑使用全局运算。在此，尤其使用了一种函数，该为函数每个HDR值分配动态压缩值，然后将其应用于每个像素。由此，在使用全局运算时，HDR图像或初始图像的像素彼此独立处理。尤其是HDR图像被线性压缩；一个系数被用于所有像素。此外，也可使用局部运算或基于频率的运算。在此，尤其是带高对比度的图像区域被高度压缩，而低对比度的图像区域压缩程度较低。在色调映射中，优选将邻域，尤其是相邻像素考虑在内。
[0020]在一有益的设计方案中，每台车载摄像机拍摄每幅图像的多次曝光。单一HDR图像优选从一曝光系列重建，有益的方式是从具有低动态范围的图像曝光系列、尤其是低动态范围图像重建。
[0021]在本专利技术意义中，曝光系列尤其是指递进的曝光系列。在此，优选在不同的曝光设置中对相同对象进行成像，尤其是多次成像。每个图像区域优选在至少一个单一图像中正确曝光。曝光的变化可通过曝光持续时间的变化加以实现。曝光的变化也可通过光圈值或通过更改感应灵敏度加以控制。为计算单一HDR图像，优选地拍摄曝光系列。
[0022]在一优选设计方案中，整体LDR图像显示在显示单元上。所述显示单元可以是显示屏、显示器和/或平视显示器。所述显示单元可以是车辆的一部分。但显示单元也可以是移动终端装置的一部分。
[0023]在一有益的设计方案中，全景环视系统的摄像机提供车辆周围环境的图像数据。在此，尤其是指理想情况下设置在车辆不同侧上的四台摄像机。摄像机优选是指鱼眼摄像机。
[0024]在第二方面，本专利技术涉及一种用于生成车辆周围环境图像的装置，该装置包括：
[0025]‑
车载摄像机，尤其是设置在车辆车身上的车载摄像机，其设计方式是，车载摄像机生成HDR图像或可计算HDR的图像，以及
[0026]‑
控制装置，其设置用于，将多个单一HDR图像合成整体HDR图像，并从中计算出LDR图像。
[0027]根据本专利技术所述装置优选适用于实施根据本专利技术所述方法。
[0028]在本专利技术一有益的设计方案中，所述装置包括显示单元，该显示单元用于输出由
控制装置计算得到的LDR图像。
[0029]车载摄像机以有益的方式设计成具有相同结构。本专利技术中，结构相同尤其应理解为车载摄像机具有相同的传感器和/或相同的光学器件。如果所有车载摄像机对曝光时间、灵敏度、光圈、AD(模数)转换器和/或ISP(图像处理器)使用相同的数值会显现出优点。
[0030]车载摄像机优选设计为鱼眼摄像机。在一优选设计方案中，车载摄像机设置在车辆的不同侧。正好使用四台摄像机会显现出优点，其中，尤其是一台车载摄像机置于车身前侧、一台车载摄像机置于车身后侧、一台车载摄像机置于车身右侧以及一台车载摄像机置于车身左侧，则更会显现优点。车载摄像机尤其是指全景环视系统的摄像机。
附图说明
[0031]其他有益的设计方案从附图中得出。其中：
[0032]图1示出了根据本专利技术的在一设计方案中生成车辆周围环境图像的方法的流程示意图；
[0033]图2示出了根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于生成车辆周围环境图像的方法，所述方法包括下列步骤：
‑
提供尤其设置在车辆的车身上的多个车载摄像机(12,14,16,18)(S1)，
‑
从来自车载摄像机(12、14、16、18)的图像数据或图像计算和/或生成单一HDR图像(S2)，
–
将多个单一HDR图像合并为一个整体HDR图像(S3)，
‑
从整体HDR图像计算具有低动态范围的图像，尤其是LDR图像(S4)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将单一HDR图像传输到控制装置(20)，其中，控制装置(20)从多个单一HDR图像制成整体HDR图像。3.根据权利要求1或2中任一权利要求所述的方法，其特征在于，单一HDR图像计算分别在各单一车载摄像机(12、14、16、18)中进行。4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，每台车载摄像机(12、14、16、18)拍摄每幅图像的多次曝光。5.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在显示单元(22)上显示整体低LDR图像。6.根据上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：康蒂特米克微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：