用于提供完整的车辆周围环境图像的车辆摄像机系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种借助于至少一个摄像机提供车辆周围环境的完整的图像的车辆摄像机系统，所述至少一个摄像机构造用于提供车辆周围环境的图像。根据本发明专利技术的车辆摄像机系统包括至少一个本地图像处理单元，其分配给所述至少一个摄像机并且构造用于实施从车辆周围环境的至少一个由摄像机拍摄的图像到至少一个部分图像的非线性转换，所述至少一个部分图像相应于车辆周围环境的图像的预定义的图像区段。根据本发明专利技术的车辆摄像机系统还包括中央图像处理单元，其构造用于接收由至少一个本地图像处理单元借助于非线性转换产生的部分图像并且将其添加到车辆周围环境的图像中，以便产生车辆周围环境的至少一个区域的完整的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于借助于至少一个摄像机提供车辆周围环境的图像的车辆摄像机系统和方法。特别地，本专利技术涉及一种车辆摄像机系统和一种方法，其中提供车辆周围环境的至少一个区域的组合的、完整的图像。本专利技术还涉及一种具有这样的车辆摄像机系统的车辆。
技术介绍
由现有技术已知了用于环视(Rundumsicht)显示或者俯视显示(Surround-View-Darstellung 或者 Τορ-View-Darstellung)的多摄像机系统，其包括基于四个广角摄像机模块和一个用于图像合成的中央计算单元的成像系统。图1示出具有这样的用于环视显示的多摄像机系统20的车辆10，所述多摄像机系统具有四个摄像机30、40、50,60和一个中央计算单元(控制设备)90。通常，为此一个前端摄像机30集成在散热器格栅中，各一个侧面摄像机40、50集成在两个外后视镜中以及一个后端摄像机60在车辆尾部集成在行李箱盖的把手槽的区域中。为了从车辆上方的虚拟摄像机的视角(鸟瞰视角)合成车辆周围环境的成像，车辆周围环境的四个不同部分35、45、55、65的各个摄像机图像传输至中央计算单元(图像处理单元)90、以适合的成像模型转换并且组合为总图像以及在显示器70上显示，所述总图像包含自身车辆10作为中央图像元素。摄像机30、40、50、60和中央计算单元90借助于视频线路80相互连接。摄像机模块30、40、50、60分别装配有光学器件，所述光学器件能够实现大于180°的水平视野(鱼眼光学器件)，从而借助所述四个摄像机30、40、50、60可以实现整个车辆周围环境的完整覆盖。可以例如通过NTSC(NationalTelevision Systems Committee:国家电视系统委员会)模拟地、数字地借助有损编码-例如借助于MJPEG (Moving Joint PhotographicExpert Group:移动式连续图像专家组)或 MPEG4 (Moving Picture Experts oderH.264Group:动态图像专家或H.264组)或者数字地无数据压缩地——例如借助于LVDS(Low Voltage Differential Signaling:低压差分信号)传输摄像机信号。模拟的环视系统(Surround-View-Systeme:环视系统)具有有限的分辨率和信号动态性并且因此仅仅提供有限的图像质量。在具有有损图像编码的数字环视系统的情形中，在动态场景内容中出现编码伪像(块伪像，时间变化的图像分辨率，等等)。在没有图像数据补偿的环视系统(Surround-View-System)的情形中，用于将数字摄像机模块连接到中央计算单元上的组件是成本密集的。此外明显的是，已知的进行显示的环视系统到具有用于目标识别的图像解释的智能周围环境检测系统的可扩展性是缺失或者不足的。此外明显的是，已知的环视系统在所使用的摄像机模块的数量包括智能倒车摄像机形式的基本特征方面的可缩放性是缺失或者不足的。由文献DE10164516A1已知一种车辆后视系统，其中通过至少两个摄像机产生向后的全景视野，其视频图像借助于中央数字图形单元拼接。借助于单独的图像处理单元对于不同的摄像机同时对视频图像进行数字预处理。所述预处理也包含视频图像的重合部分和视频图像的非重合部分的辨识。为了可以辨识视频图像的重叠部分，需要图像处理单元相互通信。然后通过固定校正分别借助于相应的图像处理单元在其图像位置方面移动对于每个摄像机单独检测的、不重合的视频图像区域并且在移动之后在存储器中提供用于显示。重叠的图像区域随后借助于由中央图形单元提供的计算密集的处理进行相关、通过三角测量法进行插值，进行分配以及进行偏差校正以及进行拼接，随后在图像显示单元上显示所产生的总图像。为了可以满足例如在道路交通中对视频图像的可用性和显示速度的必要要求，必须在各个组件之间通过高速总线进行信号传送。在此不利的是，图像处理单元在辨识重叠的图像区域时必须相互通信并且必须在最短的时间中相互交换以及预处理非常大的数据量。为了可以实现图像处理单元之间的大数据量的快速数据交换，图像处理单元必须借助于成本密集的高速总线相互连接。在此不利的是，图像处理单元必须在最短的时间中也与图形单元交换非常大的数据量，由此图像处理单元将关于重叠的图像区域的数据传送给图形单元用于相关和再处理。重叠的图像区域的借助于图形单元实施的相关和再处理伴随着非常大的计算开销。为了可以实现图像处理单元与图形单元之间的大的数据量的快速数据交换，图像处理单元必须也借助于成本密集的高速总线与图形单元连接。
技术实现思路
根据本专利技术的用于提供车辆周围环境的完整图像的车辆摄像机系统包括至少一个摄像机，其构造用于提供车辆周围环境的图像。此外，根据本专利技术的车辆摄像机系统包括本地的图像处理单元，其分配给所述至少一个摄像机并且构造用于实施车辆周围环境的至少一个由摄像机拍摄的图像到至少一个相应的部分图像的非线性转换，所述部分图像相应于车辆周围环境的图像的预定义的图像区段。此外，根据本专利技术的车辆摄像机系统包括中央图像处理单元，其构造用于接收由至少一个本地图像处理单元借助于非线性转换产生的部分图像并且将其添加到车辆周围环境的图像中，以便产生车辆周围环境的至少一个区域的完整的总图像。根据本专利技术，此外实现一种用于提供车辆周围环境的完整的图像的方法，所述方法借助于根据本专利技术的车辆摄像机系统实施。在根据本专利技术的方法中，借助于至少一个摄像机拍摄车辆周围环境的至少一个图像。在此借助于非线性转换将至少一个所拍摄的图像转换为相应于车辆周围环境的图像的预定义的图像区段的至少一个部分图像。此外，将至少一个借助于非线性转换产生的部分图像添加到车辆周围环境的图像中，以便产生车辆周围环境的至少一个区域的完整的总图像。从属权利要求示出本专利技术的优选扩展方案。在根据本专利技术的车辆摄像机系统中，除中央计算单元(图像处理单元)以外也使用分配给摄像机的其他计算单元。特别地，使用具有集成的计算单元的智能摄像机模块。分散智能的方案能够在没有信息损失的情况下实现显著的数据减少，因为部分图像信号的所需非线性转换已经在相应的摄像机模块中进行，因为相应的摄像机模块设置用于确定的、预定义的图像区段。非线性转换尤其用于生成在一个显示装置、例如车辆显示器上待显示的总图像的部分图像，即将所拍摄的数据减少到待显示的数据。通过本专利技术能够实现根据本专利技术的车辆摄像机系统从例如一个倒车摄像机到根据本专利技术具有优选四个或更多个单个摄像机的智能车辆摄像机系统的可缩放性。在根据本专利技术的车辆摄像机系统的特别有利的实施形式中，所述至少一个本地图像处理单元构造用于借助于目标识别实施车辆周围环境的至少一个由所分配的摄像机拍摄的图像的图像解释。因为图像信号的解释在根据本专利技术的智能车辆摄像机系统的情形中也借助目标识别导致数据减少至少一个数量级，所以整个系统的预期联网系统负荷同样比在由现有技术已知的具有中央计算单元和未编码的数据传输的多摄像机系统的情形中小大约一个数量级。通过本专利技术能够实现具有高图像质量的根据本专利技术的车辆摄像机系统(例如，环视系统)的有效实现。通过本专利技术还能够实现根据本专利技术的、进行显示的车辆多摄像机系统(例如，环视系统)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆摄像机系统（20），其用于借助于至少一个摄像机（30、40、50、60）提供车辆周围环境的图像，其特征在于，·至少一个本地图像处理单元，其分配给所述至少一个摄像机（30、40、50、60）并且构造用于实施从所述车辆周围环境的至少一个由所述摄像机（30、40、50、60）拍摄的图像到至少一个部分图像（36、46、56、56）的非线性转换，所述至少一个部分图像相应于总图像（71）的预定义的图像区段；·中央图像处理单元（90），其构造用于接收由所述至少一个本地图像处理单元借助于所述非线性转换产生的部分图像（36、46、56、56）并且将其添加到所述总图像（71）中，以便产生所述车辆周围环境的至少一个区域（35、45、55、65）的完整的图像（71）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.07 DE 102011077143.31.一种车辆摄像机系统(20 )，其用于借助于至少一个摄像机(30、40、50、60 )提供车辆周围环境的图像，其特征在于， ?至少一个本地图像处理单元，其分配给所述至少一个摄像机(30、40、50、60)并且构造用于实施从所述车辆周围环境的至少一个由所述摄像机(30、40、50、60)拍摄的图像到至少一个部分图像(36、46、56、56)的非线性转换，所述至少一个部分图像相应于总图像(71)的预定义的图像区段； ?中央图像处理单元(90)，其构造用于接收由所述至少一个本地图像处理单元借助于所述非线性转换产生的部分图像(36、46、56、56)并且将其添加到所述总图像(71)中，以便产生所述车辆周围环境的至少一个区域(35、45、55、65)的完整的图像(71)。2.根据权利要求1所述的车辆摄像机系统(20)，其特征在于，所述至少一个本地图像处理装置构造用于借助于目标识别实施所述车辆周围环境的至少一个由所分配的摄像机(30、40、50、60)拍摄的图像的图像解释。3.根据以上权利要求中任一项所述的车辆摄像机系统(20)，其特征在于，所述至少一个本地图像处理单元与所述中央图像处理单元(90)通过具有尤其不超过lOOMbit/s的传输数据率的联网系统(80)连接，所述联网系统包括总线系统(83)和/或以太网系统(81)。4.根据以上权利要求中任一项所述的车辆多摄像机系统(20)，其特征在于，所述至少一个摄像机(30、40、50、60)装配有光学器件，其能够实现大于180°的水平视野。5.根据以上权利要求中任一项所述的车辆摄像机系统(20)，其特征在于，所述中央图像处理单元(90)构造用于将由至少四个本...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·尼森，T·恩格尔贝格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：