附著物探測(cè)器和附著物檢測(cè)方法
【專利摘要】一種附著物檢測(cè)器包括：光源，其向透明構(gòu)件發(fā)射光；成像設(shè)備，其通過圖像傳感器接收從所述光源發(fā)射并且被在所述透明構(gòu)件上附著的附著物反射的光，并且以預(yù)定的成像頻率將所述附著物的圖像連續(xù)地成像；以及，附著物檢測(cè)處理器，其基于由所述成像設(shè)備成像的圖像來檢測(cè)所述附著物，其中，所述光源發(fā)射以與所述成像頻率不同的驅(qū)動(dòng)頻率閃爍的光，并且所述成像設(shè)備經(jīng)由選擇和透射所述反射光的濾光器接收所述反射光，并且，所述附著物檢測(cè)處理器檢測(cè)由在所述成像頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的在圖像上的節(jié)拍，并且將其中檢測(cè)到所述節(jié)拍的圖像區(qū)域識(shí)別為附著物圖像區(qū)域。
【專利說明】附著物探測(cè)器和附著物檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種附著物檢測(cè)器和一種附著物檢測(cè)方法，該附著物檢測(cè)器將附著在諸如前窗等的板狀透明構(gòu)件上的、諸如雨滴等的附著物成像，并且基于所成像的圖像來執(zhí)行附著物的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專利編號(hào)4326999公開了一種圖像處理系統(tǒng)(附著物檢測(cè)器)，其檢測(cè)附著在諸如用于汽車、船只或飛機(jī)等的玻璃或者一般的建筑物的窗口玻璃的各種窗口玻璃的表面上的、諸如例如雨滴等的液滴、霧和塵埃的雜質(zhì)(附著物)。在該圖像處理系統(tǒng)中，從在某人自己的汽車內(nèi)部布置的光源發(fā)射光，并且該光照亮該某人自己的汽車的前窗(板狀透明構(gòu)件)，并且來自照亮前窗的光的反射光被圖像傳感器接收，并且成像圖像。并且然后，分析所成像的圖像，并且確定諸如雨滴等的雜質(zhì)是否附著在前窗上。具體地說，當(dāng)點(diǎn)亮光源時(shí)，對(duì)于所成像的圖像的圖像信號(hào)執(zhí)行使用拉普拉斯濾光器的邊緣檢測(cè)運(yùn)算等，并且產(chǎn)生邊緣圖像，其中，在雨滴的圖像區(qū)域和非雨滴的圖像區(qū)域之間的邊界被加強(qiáng)。而且，對(duì)于該邊緣圖像執(zhí)行廣義Hough變換，檢測(cè)圓形的圖像區(qū)域，并且計(jì)數(shù)所檢測(cè)的圓形圖像區(qū)域的數(shù)量，并且將所檢測(cè)的圓形圖像區(qū)域的數(shù)量轉(zhuǎn)換為雨的數(shù)量，并且獲得雨的數(shù)量。
[0003]除了來自雨滴的反射光之外的、諸如來自到來的汽車的頭燈的光的各種環(huán)境光輸入到圖像傳感器。在諸如在日本專利編號(hào)4326999中公開的圖像處理系統(tǒng)的一般附著物檢測(cè)器中，在這樣的環(huán)境光被輸入到圖像傳感器的情況下，不可能充分地將來自雨滴的反射光與環(huán)境光區(qū)別，并且存在高頻的其中將環(huán)境光識(shí)別為來自雨滴的反射光的錯(cuò)誤檢測(cè)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種附著物檢測(cè)器和一種附著物檢測(cè)方法，在附著物檢測(cè)器中，改善了在將從在透明構(gòu)件上附著的諸如雨滴等的雜質(zhì)反射的光與環(huán)境光相區(qū)別的識(shí)別上的精度，并且所述附著物檢測(cè)器具有低頻的其中將環(huán)境光識(shí)別為從附著物反射的光的錯(cuò)誤檢測(cè)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種附著物檢測(cè)器，包括:光源，其向透明構(gòu)件發(fā)射光；成像設(shè)備，其通過圖像傳感器接收從所述光源發(fā)射并且被在所述透明構(gòu)件上附著的附著物反射的光，通過二維布置的成像像素陣列來構(gòu)造所述圖像傳感器的光接收元件，并且所述成像設(shè)備以預(yù)定的成像頻率將在所述透明構(gòu)件上附著的所述附著物的圖像連續(xù)地成像；以及，附著物檢測(cè)處理器，其基于由所述成像設(shè)備成像的圖像來檢測(cè)所述附著物，其中，所述光源發(fā)射以與所述成像頻率不同的驅(qū)動(dòng)頻率閃爍的光，并且所述成像設(shè)備通過所述圖像傳感器經(jīng)由選擇和透射所述反射光的濾光器接收所述反射光，并且，所述附著物檢測(cè)處理器檢測(cè)由在所述成像頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的在圖像上的節(jié)拍，并且將其中檢測(cè)到所述節(jié)拍的圖像區(qū)域識(shí)別為其中示出所述附著物的附著物圖像區(qū)域。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種附著物檢測(cè)方法，包括步驟:從光源向透明構(gòu)件發(fā)射光；通過圖像傳感器接收被在所述透明構(gòu)件上附著的附著物反射的光，通過二維布置的成像像素陣列來構(gòu)造所述圖像傳感器的光接收元件，并且所述成像設(shè)備以預(yù)定的成像頻率將所述附著物的圖像連續(xù)地成像；以及，基于所述成像的圖像來檢測(cè)所述附著物，其中，使用發(fā)射以與所述成像頻率不同的驅(qū)動(dòng)頻率閃爍的光的所述光源，通過所述圖像傳感器經(jīng)由選擇和透射所述反射光的濾光器接收所述反射光，檢測(cè)由在所述成像頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的在圖像上的節(jié)拍，并且將其中檢測(cè)到所述節(jié)拍的圖像區(qū)域識(shí)別為其中示出所述附著物的附著物圖像區(qū)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0008]圖2是圖示在汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)中的成像單元的示意結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0009]圖3是圖示在成像單元中包括的成像設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0010]圖4是圖示作為在其中成像透鏡聚焦在司機(jī)的汽車的前窗的外表面上的雨滴的情況下、用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的紅外線圖像數(shù)據(jù)的說明圖。
[0011]圖5是圖示作為在其中成像透鏡聚焦在無限遠(yuǎn)的情況下、用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的紅外線圖像數(shù)據(jù)的說明圖。
[0012]圖6是圖示適于用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的切除濾光器的濾光器特性的圖形。
[0013]圖7是圖示適于用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的帶通濾光器的濾光器特性的圖形。
[0014]圖8是在成像設(shè)備的濾光器中包括的前濾光器的前視圖。
[0015]圖9是圖示成像設(shè)備的成像的圖像數(shù)據(jù)的圖像示例的說明圖。
[0016]圖10是圖示成像設(shè)備的細(xì)節(jié)的說明圖。
[0017]圖11是當(dāng)從垂直于光透射方向的方向觀看時(shí)的成像設(shè)備的濾光器和圖像傳感器的放大示意圖。
[0018]圖12是圖示濾光器的偏振濾光器層和光譜濾光器層的區(qū)域劃分圖案的說明圖。
[0019]圖13是示意地圖示濾光器的層結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0020]圖14是圖示與透過濾光器部分以用于濾光器的汽車檢測(cè)并且被在圖像傳感器上的每一個(gè)光電二極管接收到的光的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息(每一個(gè)成像像素的信息)的內(nèi)容的說明圖。
[0021]圖15A是沿著在圖14中的虛線A-A的截面圖，用于示意地圖示用于濾光器的汽車檢測(cè)的濾光器部分和圖像傳感器。圖15B是沿著在圖14中的虛線B-B的截面圖，用于示意地圖示用于濾光器的汽車檢測(cè)的濾光器部分和圖像傳感器。
[0022]圖16是圖示與透過濾光器部分以用于濾光器的雨滴檢測(cè)并且被在圖像傳感器上的每一個(gè)光電二極管接收到的光的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息(每一個(gè)成像像素的信息)的內(nèi)容的說明圖。
[0023]圖17A是沿著在圖16中的虛線A-A的截面圖，用于示意地圖示用于濾光器的雨滴檢測(cè)的濾光器部分和圖像傳感器。圖17B是沿著在圖16中的虛線B-B的截面圖，用于示意地圖示用于濾光器的雨滴檢測(cè)的濾光器部分和圖像傳感器。
[0024]圖18是與雨滴檢測(cè)相關(guān)的各種光束的說明圖。
[0025]圖19是圖示下述示例的說明圖，在該示例中，線柵結(jié)構(gòu)的金屬線的縱長(zhǎng)方向在用于濾光器的雨滴檢測(cè)的濾光器部分中的偏振濾光器層的每一個(gè)位置不同。
[0026]圖20是圖示在一個(gè)實(shí)施例中的汽車檢測(cè)操作的流程的流程圖。
[0027]圖21是圖示在布儒斯特角處的反射光的偏振狀態(tài)的說明圖。
[0028]圖22A是圖示當(dāng)雨滴附著在前窗的外表面上時(shí)的成像的圖像的說明圖。圖22B是圖示當(dāng)雨滴未附著在前窗的外表面上時(shí)的成像的圖像的說明圖。
[0029]圖23是圖示在實(shí)施例的雨滴檢測(cè)操作(卷簾快門方法)中的驅(qū)動(dòng)頻率(光源周期)和成像頻率(成像幀周期)之間的關(guān)系的說明圖。
[0030]圖24A是圖示其中在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域中示出雨滴的狀態(tài)的說明圖。圖24B是圖示其中示出雨滴的圖像區(qū)域中的放大圖。
[0031]圖25是圖示在全局快門方法中的驅(qū)動(dòng)頻率(光源周期)和成像頻率(成像幀周期)之間的關(guān)系的說明圖。
[0032]圖26A是放大在全局快門方法中的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域中示出的雨滴圖像區(qū)域的放大圖。圖26B是放大在與在圖26A中圖示的雨滴圖像區(qū)域?qū)?yīng)的下一個(gè)成像的圖像中的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域的放大圖。
[0033]圖27A是圖示在光源驅(qū)動(dòng)頻率是50Hz的情況下,在示出在通過連續(xù)拍攝拍攝的成像的圖像中的雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。圖27B是圖示在光源驅(qū)動(dòng)頻率是60Hz的情況下，在示出在通過連續(xù)拍攝拍攝的成像的圖像中的雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。圖27C是圖示在光源驅(qū)動(dòng)頻率是OHz的情況下(即，在發(fā)射沒有閃爍的光的情況下)，在示出在通過連續(xù)拍攝拍攝的成像的圖像中的雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。
[0034]圖28是圖示在實(shí)施例中的雨滴檢測(cè)操作的流程的流程圖。
[0035]圖29A是放大在卷簾快門方法中的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域中示出的雨滴圖像區(qū)域的放大圖。圖29B是放大在與在圖29A中圖示的雨滴圖像區(qū)域?qū)?yīng)的下一個(gè)成像的圖像中的雨滴圖像區(qū)域的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)中使用的成像設(shè)備。
[0037]注意，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的成像設(shè)備不僅適于汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)，而且適于其他系統(tǒng)，例如，包括基于成像的圖像來執(zhí)行物質(zhì)檢測(cè)的物質(zhì)檢測(cè)器的系統(tǒng)。
[0038]圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0039]汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)通過在司機(jī)的汽車(某人自己的汽車)100中配備的成像設(shè)備來將在某人自己的汽車的行駛方向上的前區(qū)域(成像區(qū)域)成像，使用某人自己的汽車的行駛方向上的前區(qū)域的成像的圖像數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行頭燈的光分布、刮水器的驅(qū)動(dòng)控制和其他汽車中設(shè)備的控制。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在汽車中設(shè)備控制系統(tǒng)中設(shè)置的一種成像設(shè)備被包括在成像單元101中，并且將在司機(jī)的汽車100的行駛方向上的前區(qū)域成像為成像區(qū)域。例如，該成像設(shè)備被布置在司機(jī)的汽車100的前窗105的后視鏡(未示出)周圍。通過成像單元101的成像設(shè)備成像的圖像數(shù)據(jù)被輸入到圖像分析單元102。圖像分析單元102分析從成像設(shè)備發(fā)送的成像的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算在成像的圖像數(shù)據(jù)中的在司機(jī)的汽車100之前存在的另一輛汽車的位置、方向和距離，檢測(cè)在前窗105上附著的諸如雨滴或雜質(zhì)等的附著物，并且檢測(cè)在成像的區(qū)域中存在的要檢測(cè)的物體，諸如在道路上的白線(道路標(biāo)線)。在另一輛汽車的檢測(cè)中，通過識(shí)別另一輛汽車的尾燈，檢測(cè)在與司機(jī)自己的汽車100的行駛方向相同的行駛方向上在前行駛的汽車，并且通過識(shí)別另一輛汽車的頭燈，檢測(cè)在與司機(jī)的汽車100的相反方向上行駛的接近的汽車。
[0041]圖像分析單元102的計(jì)算結(jié)果被發(fā)送到頭燈控制單元103。頭燈控制單元103例如從由圖像分析單元102計(jì)算的距離數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制作為司機(jī)的汽車100的汽車內(nèi)設(shè)備的頭燈104的控制信號(hào)。具體地說，例如，執(zhí)行頭燈104的強(qiáng)光和弱光的轉(zhuǎn)換控制和頭燈104的部分遮光控制，使得通過防止司機(jī)的汽車100的頭燈104的強(qiáng)光入射到在前面的汽車或接近的汽車的司機(jī)的眼睛來執(zhí)行防止另一輛汽車的司機(jī)的目眩，并且，實(shí)現(xiàn)司機(jī)的汽車100的司機(jī)的視場(chǎng)的安全。
[0042]圖像分析單元102的計(jì)算結(jié)果也被發(fā)送到刮水器控制單元106。刮水器控制單元106控制刮水器107，以去除附著在司機(jī)的汽車100的前窗105上的諸如雨滴或雜質(zhì)等的附著物。刮水器控制單元106接收由圖像分析單元102檢測(cè)的附著物檢測(cè)結(jié)果，并且產(chǎn)生控制刮水器107的控制信號(hào)。當(dāng)由刮水器控制單元106產(chǎn)生的控制信號(hào)被發(fā)送到刮水器107時(shí)，刮水器107運(yùn)行以便保證司機(jī)的汽車100的司機(jī)的視場(chǎng)。
[0043]另外，圖像分析單元102的計(jì)算結(jié)果也被發(fā)送到汽車巡航控制單元108。在司機(jī)的汽車100在由白線標(biāo)注的道路標(biāo)線區(qū)域之外的情況下，基于由圖像分析單元102檢測(cè)的白線檢測(cè)結(jié)果，汽車巡航控制單元108向司機(jī)的汽車100的司機(jī)通知警告，并且執(zhí)行巡航支持控制，諸如司機(jī)的汽車100的方向盤或制動(dòng)器的控制。
[0044]圖2是圖示成像單元101的示意結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0045]圖3是圖示在成像單元101中包括的成像設(shè)備200的示意結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0046]成像單元101包括成像設(shè)備200、光源202和存儲(chǔ)如上所述的那些部分的外殼201。成像單元101被布置在司機(jī)的汽車100的前窗105的內(nèi)表面?zhèn)壬稀Ｈ鐖D3中所示的成像設(shè)備200包括成像鏡頭204、濾光器205和圖像傳感器206。光源202被布置使得當(dāng)從光源202向前窗105發(fā)光,并且被前窗105的外表面反射時(shí),反射光入射到成像設(shè)備200。
[0047]在本實(shí)施例中，光源202是用于檢測(cè)在前窗105的外表面上附著的附著物(以下，將描述附著物是作為示例的雨滴的情況)者。在雨滴203未附著在前窗105的外表面上的情況下，從光源202發(fā)射的光被在前窗105的外表面和空氣之間的界面反射,并且,反射光入射到成像設(shè)備200。另一方面，如圖2中所示，在雨滴203附著在前窗105的外表面上的情況下，在前窗105的外表面和雨滴203之間的折射率差小于在前窗105的外表面和空氣之間的折射率差。因此，從光源202發(fā)射的光透過該界面表面，并且未入射到成像設(shè)備200。因?yàn)樵摬睿瑥挠沙上裨O(shè)備200成像的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行在前窗105上附著的雨滴203的檢測(cè)。[0048]另外，在本實(shí)施例中，如圖2中所示，通過具有前窗105的外殼201覆蓋成像單元101的成像設(shè)備200和光源202。因此，通過被外殼201覆蓋，即使前窗105的內(nèi)表面有霧，也可能抑制被成像單元101覆蓋的前窗105有霧的狀態(tài)。因此，有可能已知下述狀態(tài):其中，圖像分析單元102因?yàn)樵谇按?05上的霧錯(cuò)誤地執(zhí)行分析，并且基于圖像分析單元102的分析結(jié)果來適當(dāng)?shù)貓?zhí)行各種控制操作。
[0049]然而，在從由成像設(shè)備200成像的圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)在前窗105上的霧并且例如執(zhí)行司機(jī)的汽車100的空調(diào)器控制的情況下，可以在外殼201的一部分中形成空氣流過的路徑，使得面向成像設(shè)備200的前窗105的一部分變?yōu)榕c其他部分相同的狀態(tài)。
[0050]在此，在本實(shí)施例中，成像鏡頭204的聚焦位置被設(shè)置為無限遠(yuǎn)或在無限遠(yuǎn)和前窗105之間。因此，不僅在執(zhí)行在前窗105上附著的雨滴的檢測(cè)的情況下，而且在執(zhí)行在前面的汽車或接近的汽車的檢測(cè)或白線的檢測(cè)的情況下，可能從由成像設(shè)備200成像的圖像數(shù)據(jù)獲得適當(dāng)?shù)男畔ⅰ?br> [0051]例如，在執(zhí)行在前窗105上附著的雨滴203的檢測(cè)的情況下，因?yàn)樵诔上竦膱D像數(shù)據(jù)中的雨滴203的圖像的形狀經(jīng)常是圓形，所以執(zhí)行形狀識(shí)別操作，其中，確定在成像的圖像數(shù)據(jù)中的雨滴候選圖像是否是圓形，并且將雨滴候選圖像識(shí)別為雨滴的圖像。在執(zhí)行這樣的形狀識(shí)別操作的情況下，如上所述成像鏡頭204聚焦在無限遠(yuǎn)或在無限遠(yuǎn)和前窗105之間的情況比成像鏡頭204聚焦于在前窗105的外表面上的雨滴203的情況略微脫焦，這使得雨滴(圓形)的形狀識(shí)別率較高，并且雨滴檢測(cè)性能高。
[0052]圖4是圖示作為在成像鏡頭204聚焦在雨滴203的外表面上的雨滴203的情況下用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的紅外線圖像數(shù)據(jù)的說明圖。
[0053]圖5是圖示作為在成像鏡頭204聚焦在無限遠(yuǎn)的情況下用于雨滴檢測(cè)的成像的圖像數(shù)據(jù)的紅外線圖像數(shù)據(jù)的說明圖。
[0054]在成像鏡頭204聚焦在雨滴203的外表面上的雨滴203的情況下，如圖4中所示，甚至將在雨滴上反射的背景圖像203a成像。這樣的背景圖像203a變?yōu)橛甑?03的錯(cuò)誤檢測(cè)的原因。另外，如圖4中所示，存在下述情況:其中，在雨滴的一部分203b中的亮度以弧狀方式等變得更亮，并且，更亮部分的形狀，即，雨滴圖像的形狀根據(jù)太陽光或街燈的位置等而改變。為了對(duì)于因此不同地改變的這樣的雨滴圖像形狀執(zhí)行形狀識(shí)別操作，處理負(fù)荷大，并且在識(shí)別中的精度降低。
[0055]另一方面，在成像鏡頭204聚焦在無限遠(yuǎn)的情況下，如圖5中所示，略微脫焦的情況出現(xiàn)。
[0056]因此，在成像的圖像數(shù)據(jù)上不反射背景圖像203a的反射，并且，減少了雨滴203的錯(cuò)誤檢測(cè)。另外，因?yàn)槁晕⒚摻沟某霈F(xiàn)，雨滴圖像的形狀根據(jù)太陽光的方向或街燈的位置等的改變程度變小，并且，雨滴圖像的形狀總是大體為圓形。因此，雨滴203的形狀識(shí)別操作的處理負(fù)荷小，并且在識(shí)別上的精度也高。
[0057]然而，在成像鏡頭204聚焦在無限遠(yuǎn)的情況下，當(dāng)識(shí)別在一定距離行駛的在前面的汽車的尾燈時(shí)，存在接收在圖像傳感器206上的尾燈的光的光接收元件的數(shù)量大體為I的情況。下面將描述細(xì)節(jié)；然而，在該情況下，存在接收尾燈的顏色(紅色)的紅色光接收元件未接收到尾燈的光的風(fēng)險(xiǎn)，并且因此，未識(shí)別尾燈，并且未檢測(cè)到在前面的汽車。在避免這樣的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，優(yōu)選的是，將成像鏡頭204聚焦在比無限遠(yuǎn)更近的一側(cè)上。因此，在一定距離在前面行駛的汽車的尾燈脫焦；因此，有可能增大接收尾燈的光的光接收元件的數(shù)量，并且在尾燈的識(shí)別上的精度增大，并且在前面的汽車的檢測(cè)上的精度改善。
[0058]發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)等可以用于成像單元101的光源202。另夕卜，作為光源202的發(fā)射波長(zhǎng)，例如，可以使用可見光或紅外線。然而，在防止接近的汽車的司機(jī)或行人等被光源202的光炫目的情況下，優(yōu)選的是，選擇比可見光更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，并且在圖像傳感器206的光接收靈敏度的范圍中，例如選擇等于或大于800nm并且小于或等于IOOOnm的紅外線區(qū)域的波長(zhǎng)。本實(shí)施例的光源202發(fā)射具有紅外線區(qū)域的波長(zhǎng)的光。
[0059]在此，在通過成像設(shè)備200成像從光源202發(fā)射并且被前窗105反射的紅外線波長(zhǎng)光的情況下，成像設(shè)備200的圖像傳感器206也接收大量的環(huán)境光，該大量的環(huán)境光除了從光源202發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)光之外也例如包括諸如太陽光的紅外線波長(zhǎng)光。因此，為了從這樣的大量環(huán)境光識(shí)別從光源202發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)光，需要充分地比環(huán)境光增大光發(fā)射量。然而，存在難以使用這樣的大量發(fā)射量的光源202的許多情況。
[0060]因此，本實(shí)施例被構(gòu)造使得圖像傳感器206例如經(jīng)由如圖6中所示的用于切除比光源202的發(fā)射波長(zhǎng)更短的波長(zhǎng)的光的切除濾光器或者經(jīng)由如圖7中所示的其中發(fā)射峰值大體對(duì)應(yīng)于光源202的發(fā)射波長(zhǎng)的帶通濾光器接收從光源202發(fā)射的光。因此，有可能接收從光源202發(fā)射的光以去除除了光源202的發(fā)射波長(zhǎng)的光，并且從光源202發(fā)射并且被圖像傳感器206接收的光的數(shù)量相對(duì)于環(huán)境光相對(duì)增大。結(jié)果，有可能將從光源202發(fā)射的光與環(huán)境光相區(qū)別，而不使用大光發(fā)射量的光源202。
[0061]然而，在本實(shí)施例中，從成像的圖像數(shù)據(jù)，不僅執(zhí)行在前窗105上的雨滴203的檢測(cè)，而且執(zhí)行在前面的汽車或接近的汽車的檢測(cè)和白線的檢測(cè)。因此，如果從整個(gè)成像的圖像去除除了從光源202發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)光之外的波長(zhǎng)范圍，則不可能接收用于執(zhí)行在前面的汽車或接近的汽車的檢測(cè)和白線的檢測(cè)所需的波長(zhǎng)范圍中的光，這干擾了那些檢測(cè)。因此，在本實(shí)施例中，將成像的圖像數(shù)據(jù)的圖像區(qū)域劃分為用于檢測(cè)在前窗105上的雨滴203的雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域和用于執(zhí)行在前面的汽車或接近的汽車的檢測(cè)和白線的檢測(cè)的汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域，并且，在濾光器205處布置濾光器，該濾光器僅相對(duì)于與用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域?qū)?yīng)的部分去除除了從光源202發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)光之外的波長(zhǎng)范圍。
[0062]圖8是在濾光器205處設(shè)置的前濾光器210的前視圖。
[0063]圖9是圖示成像的圖像數(shù)據(jù)的示例的說明圖。
[0064]如圖3中所不,本實(shí)施例的濾光器205具有前濾光器210和后濾光器220,并且具有使得在發(fā)光方向上將它們分層的結(jié)構(gòu)。如圖8中所示，前濾光器210被劃分為:在與上部對(duì)應(yīng)的部分中布置的紅外線切除濾光器區(qū)域211，即作為用于汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域213的成像的圖像的2/3 ;以及，在與下部對(duì)應(yīng)的部分上布置的紅外線發(fā)射濾光器區(qū)域212，即作為用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214的成像圖像的1/3。在紅外線發(fā)射濾光器區(qū)域212中，使用在圖6中所示的切除濾光器或如圖7中所示的帶通濾光器。
[0065]接近的汽車的頭燈、在前面的汽車的尾燈和白線的圖像經(jīng)常存在于成像的圖像的上部和成像的圖像的下部，在司機(jī)的汽車100之前的最近道路表面的圖像通常存在。因此，用于接近的汽車的頭燈、在前面的汽車的尾燈和白線的識(shí)別的所需信息集中在成像的圖像的上部，并且，成像的圖像的下部對(duì)于那些的識(shí)別不重要。因此，在從單個(gè)成像的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行接近的汽車、在前面的汽車或白線的檢測(cè)和雨滴的檢測(cè)兩者的情況下，如圖9中所示，將成像的圖像的下部作為用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214，并且將剩余部分，成像的圖像的上部作為用于汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域213，并且優(yōu)選的是，將前濾光器210劃分為與上面對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
[0066]當(dāng)包括向下的成像設(shè)備200的成像方向時(shí)，存在在成像的區(qū)域的下部捕獲司機(jī)的汽車100的車罩的情況。在該情況下，被司機(jī)的汽車100的車罩反射的太陽光或在前面的汽車的尾燈光等變?yōu)榄h(huán)境光，該環(huán)境光被包括在成像的圖像數(shù)據(jù)中，并且變?yōu)榻咏钠嚨念^燈、在前面的汽車的尾燈和白線的錯(cuò)誤識(shí)別的原因。即使在這樣的情況下，在本實(shí)施例中，在與成像的圖像的下部對(duì)應(yīng)的部分中，布置了在圖6中所示的切除濾光器或在圖7中所示的帶通濾光器，并且因此，去除了諸如由車罩反射的太陽光或在前面的汽車的尾燈光等的環(huán)境光。因此，改善了在接近的汽車的頭燈、在前面的汽車的尾燈和白線的識(shí)別上的精度。
[0067]注意，在本實(shí)施例中，因?yàn)槌上耒R頭204的特性，在成像區(qū)域中的視圖和在圖像傳感器206上的圖像相對(duì)于彼此垂直翻轉(zhuǎn)。因此，在將成像的圖像的下部看作用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214的情況下，在圖6中所示的切除濾光器或在圖7中所示的帶通濾光器構(gòu)成濾光器205的前濾光器210的上部。
[0068]在此，在檢測(cè)在前面的汽車的情況下，通過在成像的圖像中識(shí)別在前面的汽車的桅頂來執(zhí)行在前面的汽車的檢測(cè)。
[0069]然而，尾燈的光量月接近的頭燈的光量，并且，諸如街燈等的許多環(huán)境光存在，并且因此，難以僅從亮度數(shù)據(jù)精確地檢測(cè)尾燈。因此，光譜信息用于尾燈的識(shí)別，并且需要基于紅光的所接收光量來識(shí)別尾燈。在本實(shí)施例中，如下所述，在濾光器205的后濾光器220處，布置了與尾燈的顏色對(duì)應(yīng)的紅色濾光器或青色濾光器(僅發(fā)射尾燈的映射的波長(zhǎng)范圍的濾光器)，并且檢測(cè)紅光的所接收光量。
[0070]然而，本實(shí)施例的構(gòu)成圖像傳感器206的光接收元件相對(duì)于在紅外線波長(zhǎng)范圍中的光具有靈敏度。因此，當(dāng)圖像傳感器206接收到包括紅外線波長(zhǎng)范圍的光時(shí)，所獲得的成像的圖像可以整體是紅色圖像。結(jié)果，存在難以識(shí)別與尾燈對(duì)應(yīng)的紅色圖像的情況。因此，在本實(shí)施例中，在濾光器205的前濾光器210中，與用于汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域213對(duì)應(yīng)的部分被看作紅外線切除濾光器區(qū)域211。因此，從用于識(shí)別尾燈的成像的圖像數(shù)據(jù)部分去除紅外線波長(zhǎng)范圍，并且改善在尾燈的識(shí)別上的精度。
[0071]圖10是圖示在本實(shí)施例中的成像設(shè)備200的細(xì)節(jié)的說明圖。
[0072]成像設(shè)備200主要包括成像鏡頭204、濾光器205、傳感器基板207和信號(hào)處理器208。傳感器基板207包括具有二維排列的像素陣列的圖像傳感器206。信號(hào)處理器208產(chǎn)生和輸出作為從自傳感器基板207輸出的模擬電信號(hào)(通過在圖像傳感器206上的每一個(gè)光接收元件接收的所接收光量)轉(zhuǎn)換的數(shù)字電信號(hào)的成像的圖像數(shù)據(jù)。通過成像鏡頭204來自包括拍攝被攝體(要檢測(cè)的對(duì)象)的成像區(qū)域的光透過濾光器205，并且被圖像傳感器206根據(jù)光強(qiáng)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)從圖像傳感器206輸出的電信號(hào)(模擬信號(hào))被輸入到信號(hào)處理器208時(shí)，從該電信號(hào)，信號(hào)處理器208與圖像的水平和垂直同步信號(hào)一起向隨后的單元輸出數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)示出在圖像傳感器206上的每一個(gè)像素的亮度(光亮度)數(shù)字信號(hào)來作為成像的圖像數(shù)據(jù)。
[0073]圖11是當(dāng)從垂直于光透過方向的方向觀看時(shí)的濾光器205和圖像傳感器206的放大示意圖。
[0074]圖像傳感器206是使用CXD (電荷耦合器件)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等的圖像傳感器，并且作為其光接收元件，使用光電二極管206A。每一個(gè)行駛以陣列方式二維地排列光電二極管206A,并且為了增大光電二極管206A的光收集效率,在每一個(gè)光電二極管206A的入射側(cè)上設(shè)置了微透鏡206B。通過引線接合方法等來將圖像傳感器206在PWB (印刷布線板)上連接，并且形成傳感器基板207。
[0075]在圖像傳感器206的微透鏡206B的一側(cè)上,緊密地布置了濾光器205。濾光器205的后濾光器220具有層結(jié)構(gòu)，其中，依序在透明濾光器基板221上形成偏振濾光器層222和光譜濾光器層223。如圖11中所示。偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的每一個(gè)被對(duì)應(yīng)地劃分為在圖像傳感器206上的一個(gè)光電二極管206A。
[0076]在濾光器205和圖像傳感器206之間，可以布置氣隙。然而，濾光器205與圖像傳感器206緊密接觸，使得容易將濾光器205的偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的每一個(gè)區(qū)域的邊界與在圖像傳感器206上的光電二極管206A之間的邊界符合。可以例如使用UV粘結(jié)劑粘結(jié)濾光器205和圖像傳感器206，或者，使用成像的有效像素范圍外部的四邊形區(qū)域可以在被有效像素范圍外部的過濾器支撐的狀態(tài)中通過UV粘結(jié)或熱壓粘結(jié)來粘結(jié)。
[0077]圖12是圖示濾光器205的偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的區(qū)域劃分圖案的說明圖。
[0078]相對(duì)于偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的每個(gè)，分別在圖像傳感器206上的一個(gè)電二極管206A上對(duì)應(yīng)地布置第一和第二區(qū)域兩種類型區(qū)域的每一個(gè)。因此，有可能根據(jù)所接收的光透過的偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的區(qū)域的類型獲得作為偏振信息或光譜信息等的由在圖像傳感器206上的每一個(gè)光電二極管206A接收的所接收光量。
[0079]注意，假定圖像傳感器206是用于單色圖像的成像元件地說明本實(shí)施例；然而，可以通過用于彩色圖像的成像元件來構(gòu)成圖像傳感器206。在通過用于彩色圖像的成像元件構(gòu)成圖像傳感器206的情況下，可以根據(jù)附接到用于彩色圖像的成像元件的每一個(gè)成像像素的濾色器的特性來調(diào)整偏振濾光器層222和光譜濾光器層223的每一個(gè)的透光特性。
[0080]在此，將描述在本實(shí)施例中的濾光器205的示例。
[0081]圖13是示意地圖示在本實(shí)施例內(nèi)的濾光器205的層結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0082]在本實(shí)施例中的濾光器205的后濾光器220中，與用于汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域213對(duì)應(yīng)的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A的層結(jié)構(gòu)和與用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214對(duì)應(yīng)的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B不同，但是用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B沒有光譜濾光器層223。另外，偏振濾光器層222、225的結(jié)構(gòu)在用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A和用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B中不同。
[0083]圖14是圖示在本實(shí)施例中的與透過濾光器205的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A和被在圖像傳感器206的每一個(gè)光電二極管206A接收的光的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息(每個(gè)成像像素的信息)的內(nèi)容的說明圖。
[0084]圖15A是沿著在圖14中的虛線A-A的截面圖，其示意地圖示了濾光器205的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A和圖像傳感器206。圖15B是沿著在圖14中的虛線B-B的截面圖，其示意地圖示了濾光器205的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A和圖像傳感器206。[0085]在本實(shí)施例中的濾光器205的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A具有層結(jié)構(gòu)，其中，在透明濾光器基板221上形成偏振濾光器層222，并且然后在偏振濾光器層222上形成光譜濾光器層223，如圖15A和15B中所示。偏振濾光器層222具有線柵結(jié)構(gòu)，并且在偏振濾光器層222的層方向上的上表面(在圖15A和15B中的下側(cè)表面)是波紋曲面。在這樣的波紋曲面上，如果直接形成光譜濾光器層223，則沿著波紋曲面形成光譜濾光器層223，并且存在出現(xiàn)光譜濾光器層223的層厚度的不均勻并且未獲得原始的光譜性能的情況。因此，對(duì)于在本實(shí)施例中的濾光器205,在偏振濾光器層222的層方向上的上表面?zhèn)缺惶畛涮畛鋭?24被被整平，并且然后，在填充劑224上形成光譜濾光器層。
[0086]填充劑224的材料可以是不影響偏振濾光器層222的功能的材料，偏振濾光器層222的波紋曲面被填充劑224整平。因此，在本實(shí)施例中，使用沒有偏振功能的材料。另外，作為使用填充劑224的整平操作，例如，可以適當(dāng)?shù)夭捎猛ㄟ^在玻璃上旋涂的方法來施加填充劑224的方法。然而，不限于此。
[0087]在本實(shí)施例中，偏振濾光器層222的第一區(qū)域是垂直偏振區(qū)域，該區(qū)域選擇和僅透過與圖像傳感器206的成像像素的垂直行(垂直方向)平行地振蕩的垂直偏振分量，并且，偏振濾光器層222的第二區(qū)域是水平偏振區(qū)域，該區(qū)域選擇和僅透過與圖像傳感器206的成像像素的水平行(水平方向)平行地振蕩的水平偏振分量。
[0088]另外，光譜濾光器層223的第一區(qū)域是紅色光譜區(qū)域，該區(qū)域選擇和僅透過在能夠透過偏振濾光器層222的所使用波長(zhǎng)范圍中包括的紅色波長(zhǎng)范圍(特定波長(zhǎng)范圍)的光，并且，光譜濾光器層223的第二區(qū)域是透過光而不執(zhí)行波長(zhǎng)選擇的非光譜區(qū)域。在本實(shí)施例中，如被在圖14中的粗虛線圍繞地所示，通過兩個(gè)相鄰的垂直和兩個(gè)相鄰的水平成像像素總共四個(gè)成像像素(通過附圖標(biāo)記a、b、e、f表示的四個(gè)成像像素)構(gòu)成成像的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)圖像像素。
[0089]在圖14中所示的成像像素“a”接收透過濾光器205的偏振濾光器層222的垂直偏振區(qū)域(第一區(qū)域)和光譜濾光器層223的紅色光譜區(qū)域(第一區(qū)域)的光。因此，成像像素“a”接收垂直偏振分量(由在圖14中的附圖標(biāo)記P表示)的紅色波長(zhǎng)范圍(由在圖14中的附圖標(biāo)記R表不)的光P/R。
[0090]在圖14中所示的成像像素“b”接收透過濾光器205的偏振濾光器層222的垂直偏振區(qū)域(第一區(qū)域)和光譜濾光器層223的非光譜區(qū)域(第二區(qū)域)的光。因此，成像像素“b”接收垂直偏振分量P的非光譜光的光P/C。
[0091]在圖14中所示的成像像素“e”接收透過濾光器205的偏振濾光器層222的水平偏振區(qū)域(第二區(qū)域)和光譜濾光器層223的非光譜區(qū)域(第二區(qū)域)的光。因此，成像像素“e”接收水平偏振分量(被在圖14中的附圖標(biāo)記S表示)的非光譜光的光S/C。
[0092]在圖14中所示的成像像素“f”接收透過濾光器205的偏振濾光器層222的垂直偏振區(qū)域(第一區(qū)域)和光譜濾光器層223的紅色光譜區(qū)域(第一區(qū)域)的光。因此，成像像素“f”接收垂直偏振分量P的紅色波長(zhǎng)范圍R的光P/R以及成像像素“a”。
[0093]通過上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實(shí)施例，從成像像素“a”和成像像素“f”的輸出信號(hào)獲得相對(duì)于紅光的垂直偏振分量的圖像的一個(gè)成像像素，并且，從成像像素“b”的輸出信號(hào)獲得相對(duì)于非光譜光的垂直偏振分量的圖像的一個(gè)成像像素，并且從成像像素“e”的輸出信號(hào)獲得相對(duì)于非光譜光的水平偏振分量的圖像的一個(gè)成像像素。因此，根據(jù)本實(shí)施例，單個(gè)成像操作使得有可能獲得三種成像的圖像數(shù)據(jù)，即，紅光的垂直偏振分量的圖像、非光譜光的垂直偏振分量的圖像和非光譜光的水平偏振分量的圖像。
[0094]注意，在上面的成像的圖像數(shù)據(jù)中，成像像素的數(shù)量小于成像像素的數(shù)量。然而，在獲得較高分辨率圖像的情況下，可以使用公知的圖像插入技術(shù)。例如，在獲得具有較高分辨率的紅光的垂直偏振分量的圖像的情況下，相對(duì)于與成像像素“a”和成像像素“f”對(duì)應(yīng)的成像像素，直接地使用由那些成像像素“a和f”接收的紅光的垂直偏振分量P的信息，并且相對(duì)于與成像像素“b”對(duì)應(yīng)的成像像素，例如，將圍繞成像像素“b”的成像像素“a、C、f和j”的平均值用作成像像素的紅光的垂直偏振分量的信息。
[0095]另外，在獲得具有較高分辨率的非光譜光的水平偏振分量的圖像的情況下，相對(duì)于與成像像素“e”對(duì)應(yīng)的成像像素，直接使用由成像像素“e”接收的非光譜光的水平偏振分量S的信息，并且相對(duì)于與成像像素“a、b和f”對(duì)應(yīng)的成像像素，使用圍繞成像像素“a、b和f”的、接收非光譜光的水平偏振分量的成像像素“g”等，并且可以使用與成像像素“e”相同的值。
[0096]例如如此獲得的紅光的垂直偏振分量的圖像可以用于尾燈的識(shí)別。在紅光的垂直偏振分量的圖像中切除水平偏振分量S ;因此，有可能獲得紅色圖像，其中，抑制了因?yàn)樽鳛楸坏缆繁砻娣瓷涞募t光的、其中水平偏振分量S強(qiáng)的紅光或來自在司機(jī)的汽車100內(nèi)部的儀表盤的紅光(反射光)等導(dǎo)致的環(huán)境因素。因此，通過使用用于識(shí)別尾燈的紅光的垂直偏振分量的圖像，改善了尾燈的識(shí)別率。
[0097]另外，非光譜光的垂直偏振分量的圖像可以用于例如識(shí)別白線或接近的汽車的頭燈。在非光譜光的垂直偏振分量的圖像中切除水平偏振分量S ;因此，有可能獲得非光譜圖像，其中，抑制了因?yàn)樽鳛楸坏缆繁砻娣瓷涞陌坠獾?、其中水平偏振分量S強(qiáng)的白光或來自在司機(jī)的汽車100內(nèi)部的儀表盤的白光(反射光)等導(dǎo)致的環(huán)境因素。因此，通過使用用于識(shí)別白線或接近的汽車的頭燈的非光譜光的垂直偏振分量的圖像，改善了那些的識(shí)別率。具體地說，公知在雨中的道路上，在來自濕的道路表面的反射光上存在許多水平偏振分量S。因此，通過使用用于識(shí)別白線的非光譜光的垂直偏振分量的圖像，有可能適當(dāng)?shù)刈R(shí)別濕的道路表面上的白線，并且改善識(shí)別率。
[0098]另外，如果使用其中將索引值——其中，在非光譜光的垂直偏振分量的圖像和非光譜光的水平偏振分量的圖像之間比較每一個(gè)像素值——作為像素值的比較圖像，則如下所述，在成像的區(qū)域中的金屬對(duì)象、道路表面的濕/干條件、在成像的區(qū)域中的三維對(duì)象和在雨中的在道路上的白線的高精度識(shí)別是可能的。例如，作為在此使用的比較圖像，可以使用:差圖像，其中，將在非光譜光的垂直偏振分量的圖像和非光譜光的水平偏振分量的圖像大之間的像素值的差值看作像素值；比率圖像，其中，將在那些圖像之間的像素值的比率看作像素值；或者，差偏振度圖像，其中，將在那些圖像之間的像素值的差值相對(duì)于在那些圖像之間的總的像素值的比率(差偏振度)看作像素值等等。
[0099]圖16是圖示在本實(shí)施例中與透過濾光器205的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B并且被在圖像傳感器206的每一個(gè)光電二極管206A接收的光的數(shù)量對(duì)應(yīng)的信息(每一個(gè)成像像素的信息)的內(nèi)容的說明圖。
[0100]圖17A是在圖16中的沿著虛線A-A的截面圖，其示意地圖示了濾光器205的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A和圖像傳感器206。[0101]圖17B是在圖16中的沿著虛線B-B的截面圖，其示意地圖示了濾光器205的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B和圖像傳感器206。
[0102]在本實(shí)施例中的濾光器205的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B中，在被用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A共享的濾光器基板221上形成線柵結(jié)構(gòu)的偏振濾光器層225，如圖17A和17B中所示。通過使用填充劑224填充在層方向上的上表面?zhèn)?，與用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A的偏振濾光器層222 —起將偏振濾光器層225整平。然而，用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B與用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A不同，并且未層疊光譜濾光器層223。
[0103]在本實(shí)施例中，經(jīng)常在前窗105的內(nèi)表面上反射司機(jī)的汽車100的內(nèi)側(cè)的視圖。該反射由通過前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的光引起。因?yàn)樵摲瓷涫晴R面反射的光，所以它是環(huán)境光，其強(qiáng)度較大。因此，當(dāng)與雨滴一起在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中示出該反射時(shí)，降低了在雨滴檢測(cè)上的精度。另外，當(dāng)與雨滴一起在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中示出從光源202發(fā)射并且被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的鏡面反射光時(shí)，鏡面反射光也變?yōu)榄h(huán)境光，并且降低了在雨滴檢測(cè)上的精度。
[0104]因?yàn)榻档土嗽谟甑螜z測(cè)上的精度的這樣的環(huán)境光是被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的鏡面反射光，所以其偏振分量的大部分是其偏振方向操作員光源入射平面的偏振分量，即，與圖像傳感器206的成像像素的水平行(水平方向)平行地振蕩的水平偏振分量S。因此，在本實(shí)施例中的濾光器205中的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B中的偏振濾光器層225中，設(shè)置了透射橫軸，以便透射其偏振方向平行于虛擬平面(光源入射平面)的偏振分量，該虛擬平面包括從光源202發(fā)射并且向前窗105傳播的光的光軸和成像鏡頭204的光軸，該偏振分量即僅是與圖像傳感器206的成像像素的垂直行(垂直方向)平行地振蕩的垂直偏振分量P。
[0105]因此，透過用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225的光僅是垂直偏振分量P，并且有可能切除占用前窗105的內(nèi)表面的反射的大量環(huán)境光或從光源202發(fā)射并且被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的鏡面反射光等的水平偏振分量S。結(jié)果，用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214用于被環(huán)境光較少地影響的垂直偏振分量P的垂直偏振圖像，并且，改善了在基于用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域的成像的圖像數(shù)據(jù)的雨滴檢測(cè)中的精度。
[0106]在本實(shí)施例中，通過具有不同層結(jié)構(gòu)的多層膜來形成構(gòu)成前濾光器210的紅外線切除濾光器區(qū)域211和紅外線透射濾光器區(qū)域212的每一個(gè)。作為這樣的前濾光器210的產(chǎn)生方法，存在一種方法，該方法使得在通過真空沉積而將紅外線透射濾光器區(qū)域212的一部分膜化、對(duì)于掩模覆蓋紅外線透射濾光器區(qū)域212的該部分并且然后使用掩模來覆蓋紅外線透射濾光器區(qū)域212的該部分后，通過真空沉積來將紅外線切除濾光器區(qū)域211的一部分膜化。
[0107]另外，在本實(shí)施例中，用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A的偏振濾光器層222和用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225的每一個(gè)具有線柵結(jié)構(gòu),在二維方向上在區(qū)域上劃分了該結(jié)構(gòu)；然而，前一個(gè)偏振濾光器層222是下述部分，其中，其中透射軸彼此垂直的兩種類型的區(qū)域(垂直偏振區(qū)域和水平偏振區(qū)域)被成像像素單元在區(qū)域上劃分，并且后一個(gè)偏振濾光器層225是下述部分，其中，具有僅透過垂直偏振分量P的透射軸的一種類型的區(qū)域在區(qū)域上被成像像素單元?jiǎng)澐帧Ｔ谕煌该鳛V光器基板221上形成具有這樣的不同結(jié)構(gòu)的偏振濾光器222、225的情況下，例如，通過調(diào)整執(zhí)行具有線柵結(jié)構(gòu)的金屬線的圖案化的模板(等同于模具)的凹槽方向，該區(qū)域的金屬線的縱向的調(diào)整容易。
[0108]注意，在本實(shí)施例中，濾光器205不具有紅外線切除濾光器區(qū)域211，但是成像鏡頭204可以具有紅外線切除濾光器區(qū)域211。在該情況下，濾光器205的生產(chǎn)容易。
[0109]另外，取代紅外線切除濾光器區(qū)域211，在光源202的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B中可以執(zhí)行僅透過垂直偏振分量P的光譜濾光器層。在該情況下，不必在前濾光器210中形成紅外線切除濾光器區(qū)域211。
[0110]圖18是關(guān)于雨滴檢測(cè)的各種光束的說明圖。
[0111]光源202被布置使得由前窗105的外表面鏡面反射的光大體對(duì)應(yīng)于成像鏡頭204的光軸。
[0112]在圖18中的光束A是從光源202發(fā)射并且透過前窗105的光束。在雨滴203未附著在前窗105的外表面上的情況下，從光源202阿飛色并且向前窗105傳播的光透過前窗105，并且直接泄漏處司機(jī)的汽車100。因此，作為光源202，考慮到撞到人眼的光，優(yōu)選的是，選擇在人眼安裝范圍中的波長(zhǎng)和數(shù)量的光的光源。另外，如圖18中所示，更優(yōu)選地構(gòu)造使得從光源202發(fā)射并且向前窗105傳播的光在垂直方向上向上傳播,并且由此，降低了撞到人眼的光的可能性。
[0113]在圖18中的光束B是從光源202發(fā)射、被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射并且入射到成像設(shè)備200的光束。從光源202發(fā)射并且向前窗105傳播的光的一部分被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射。關(guān)于鏡面反射的光(光束B)的偏振分量,一般知道,在垂直于入射平面的方向(與圖18的紙張的表面垂直的方向)上振蕩的S偏振分量(水平偏振分量S)是支配的。從光源202發(fā)射并且被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的鏡面反射光(光束B)不根據(jù)在前窗105的外表面上附著的雨滴203的存在而被改變，它不僅是雨滴檢測(cè)不需要的光，而且是降低在雨滴檢測(cè)上的精度的環(huán)境光。在本實(shí)施例中，光束B(水平偏振分量S)被用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225切除；因此，有可能抑制因?yàn)楣馐鳥導(dǎo)致的在雨滴檢測(cè)上的精度的降低。
[0114]在圖18中的光束C是從光源202發(fā)射、透過前窗105的內(nèi)表面、被在前窗105的內(nèi)表面上附著的雨滴反射并且入射到成像設(shè)備200的光束。從光源202發(fā)射并且向前窗105傳播的光的一部分透過前窗105的內(nèi)表面；然而，透射光具有比水平偏振分量S更多的垂直偏振分量P。并且，在雨滴203附著在前窗105的外表面上的情況下,通過前窗105的內(nèi)表面的光不象光束A那樣泄漏到外部，在雨滴內(nèi)被多次反射，再一次透過前窗105內(nèi)部并且向成像設(shè)備的一側(cè)傳播，并且入射到成像設(shè)備200。此時(shí)，在成像設(shè)備200的濾光器205中的前濾光器210的紅外線透射濾光器區(qū)域212被構(gòu)造使得發(fā)射光源202的發(fā)射波長(zhǎng)(紅外線)；因此，光束C透過紅外線透射濾光器區(qū)域212。另外，后濾光器220的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225具有線柵結(jié)構(gòu)，并且該線柵結(jié)構(gòu)的金屬線的縱向被形成使得透過垂直偏振分量P ；因此，光束C透過偏振濾光器層225。因此，光束C到達(dá)圖像傳感器206，并且通過圖像傳感器206根據(jù)所接收光量來執(zhí)行雨滴檢測(cè)。
[0115]在圖18中的光束D是從前窗105的外部透過前窗105并且入射在成像設(shè)備200的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B上的光束。光束D也可以在雨滴檢測(cè)時(shí)為環(huán)境光；然而，在本實(shí)施例中，通過在濾光器205中的前濾光器210的紅外線透射濾光器區(qū)域212來切除光束D的大部分。因此，有可能抑制因?yàn)楣馐鳧導(dǎo)致的在雨滴檢測(cè)上的精度的降低。[0116]在圖18中的光束E是從前窗105外部透過前窗105并且入射在成像設(shè)備200的用于汽車檢測(cè)的濾光器部分220A上的光束。在濾光器205中的前濾光器210的紅外線切除濾光器區(qū)域211切除光束E的紅外線范圍，并且僅將在可見范圍中的光成像。如此成像的圖像用于檢測(cè)接近的汽車的頭燈、在前面的汽車的尾燈或白線等。
[0117]注意，在本實(shí)施例中，已經(jīng)描述了存在一個(gè)光源202的情況；然而，可以布置多個(gè)光源202。在那種情況下，作為用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225，使用下述部分，其中，其透射軸的方向彼此不同的多個(gè)偏振濾光器區(qū)域在區(qū)域上被成像像素單元?jiǎng)澐忠员阍诔上裣袼氐亩S布置方向上重復(fù)。并且相對(duì)于每個(gè)偏振濾光器區(qū)域，設(shè)置透射軸使得僅透過偏振分量，該偏振分量的偏振方向平行于包括從具有最大入射光量的光源向多個(gè)光源202的偏振濾光器區(qū)域的光軸和成像鏡頭204的光軸的虛擬平面。
[0118]另外，與光源202的數(shù)量無關(guān)，根據(jù)入射在偏振濾光器層225的每一個(gè)點(diǎn)上的環(huán)境光的在前窗的內(nèi)表面上的反射點(diǎn)來改變能夠適當(dāng)?shù)厝コ磺按?05的內(nèi)表面鏡面反射的環(huán)境光的偏振濾光器層225的透射軸的方向。這是因?yàn)槠嚨念^燈104不僅向前向下傾斜，而且在右和左方向上從中心部分向兩端部分向后大幅度彎曲，以便改善空氣動(dòng)力學(xué)特性。在這樣的情況下，在成像的圖像的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中，在成像的圖像的中心部分中適當(dāng)?shù)厍谐h(huán)境光，但是未在兩端部分上適當(dāng)?shù)厍谐h(huán)境光的情況可以出現(xiàn)。
[0119]圖19是圖示其中線柵結(jié)構(gòu)的金屬線的縱向在偏振濾光器層225的每一個(gè)位置(點(diǎn)I至3)處處不同的示例。
[0120]通過具有這樣的結(jié)構(gòu)，有可能適當(dāng)?shù)卣w切除成像的圖像的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中的環(huán)境光。
[0121]注意，關(guān)于在本實(shí)施例中的濾光器205，比前濾光器210相對(duì)于圖像傳感器206的一側(cè)更近地設(shè)置后濾光器220，該后濾光器220具有在區(qū)域上如圖14中所示被劃分的偏振濾光器層222和光譜濾光器層223 ;然而，可以比?)相對(duì)于圖像傳感器206的該側(cè)更低地設(shè)置前濾光器210。
[0122]接下來，將描述在本實(shí)施例中的在前面的汽車和接近的汽車的檢測(cè)操作的流程。
[0123]圖20是圖示在本實(shí)施例中的汽車檢測(cè)操作的流程的流程圖。
[0124]在本實(shí)施例的汽車檢測(cè)操作中，對(duì)于由成像設(shè)備200成像的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理，并且，提取被看作要檢測(cè)的對(duì)象的圖像區(qū)域。并且，通過識(shí)別在圖像區(qū)域中所示的光源多信道的類型是否是要檢測(cè)的兩種類型的對(duì)象的任何一種，執(zhí)行在前面的汽車和接近的汽車的檢測(cè)。
[0125]首先，在步驟SI中，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由成像設(shè)備200的圖像傳感器206成像的在司機(jī)的汽車100前面的圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)包括示出在圖像傳感器206的每個(gè)成像像素中的亮度的信號(hào)，如上所述。接下來，在步驟S2中，從汽車行為傳感器(未示出)獲得關(guān)于司機(jī)的汽車100的行為的信息。
[0126]在步驟S3中，從在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)提取被看作要檢測(cè)的對(duì)象的高亮度圖像區(qū)域(在前面的汽車的尾燈和接近的汽車的頭燈)。該高亮度圖像區(qū)域是具有比在圖像數(shù)據(jù)中的雨滴閾值亮度高的亮度的明亮區(qū)域，并且通常有存在多個(gè)高亮度區(qū)域，并提取那些的全部的情況。因此，在該步驟中，也將示出從濕道路表面的反射光的圖像區(qū)域提取為高亮度區(qū)域。[0127]在高亮度圖像區(qū)域調(diào)整操作中，首先，在步驟S31中，通過下述方式來執(zhí)行二進(jìn)制化操作:將在圖像傳感器206上的每個(gè)成像像素的亮度值和雨滴的閾值亮度作比較。具體地說，向具有等于或大于雨滴閾值亮度的亮度的像素分配“1”，并且，向除了上面之外的像素分配“O”，并且建立二進(jìn)制化的圖像。接下來，在步驟S32中，在二進(jìn)制化的圖像中，在被分配“I”的像素相鄰的情況下，執(zhí)行將那些像素識(shí)別為一個(gè)高亮度圖像區(qū)域的標(biāo)注操作。因此，將具有骨朵拉值的多個(gè)相鄰的顯示的集合提取為一個(gè)高亮度圖像區(qū)域。
[0128]在上面的高亮度圖像區(qū)域提取操作后執(zhí)行的步驟S4中，計(jì)算在與每一個(gè)提取的高亮度圖像區(qū)域?qū)?yīng)的成像區(qū)域中的對(duì)象和司機(jī)的汽車100之間的距離。在該距離計(jì)算操作(步驟S4)中，執(zhí)行:雙燈距離計(jì)算操作(步驟S42)，其通過使用作為左和右一對(duì)光的汽車的光來檢測(cè)距離；以及，單光距離計(jì)算操作(步驟S43)，其中，在長(zhǎng)距離的情況下，未區(qū)別地識(shí)別左和右一對(duì)光的每一個(gè)，并且將該左和右對(duì)光識(shí)別為單光。
[0129]首先，對(duì)于對(duì)光距離計(jì)算操作，在步驟S41中，執(zhí)行建立一對(duì)光的對(duì)光建立操作。在由成像設(shè)備200成像的圖像數(shù)據(jù)中，左和右一對(duì)光滿足下述條件:其中，左和右一對(duì)光的每一個(gè)相鄰，并且在大體相同的高度的位置處，高亮度圖像區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域大體相同，并且高亮度圖像區(qū)域的每一個(gè)形狀相同。因此，滿足這樣的條件的高亮度圖像區(qū)域的兩個(gè)被作為一對(duì)光。未被看作對(duì)光的高亮度圖像區(qū)域是單光。在建立對(duì)光的情況下，通過在步驟S42中的對(duì)光距離計(jì)算操作，計(jì)算到對(duì)光的距離。通過常數(shù)值“w0”(例如，大約1.5m)來近似在左和右頭燈之間的距離和在汽車的左和右尾燈之間的距離。另一方面，因?yàn)橐阎诔上裨O(shè)備200中的焦距“f”，所以通過計(jì)算在成像設(shè)備200的圖像傳感器206上的左和右光“wl”之間的距離，通過簡(jiǎn)單比例計(jì)算(X = f.wO/wl)來計(jì)算到對(duì)光的實(shí)際距離“X”。注意，對(duì)于在前面的汽車和接近的汽車的距離檢測(cè)，可以使用特殊的距離傳感器，諸如激光雷達(dá)或毫米波雷達(dá)等。
[0130]在步驟S5中，垂直偏振分量P的紅色圖像與垂直偏振分量P的白色圖像的比率(紅色亮度比)被用作光譜信息，并且從該光譜信息，執(zhí)行光類型識(shí)別操作，該操作通過來自頭燈的光或來自尾燈的光來識(shí)別被作為對(duì)光的高亮度圖像區(qū)域的兩個(gè)。在光類型識(shí)別操作中，首先在步驟S51中，相對(duì)于被作為對(duì)光的高亮度圖像區(qū)域，建立紅色比率圖像(紅色比率圖像建立操作)，其中，將與在圖像傳感器206上的成像像素“a，f”對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)和與在圖像傳感器206上的成像像素“b”對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)的比率作為像素值。并且然后，在步驟S52中，執(zhí)行光分類操作，其中，將紅色比率圖像的像素值與雨滴閾值作比較，通過來自尾燈的光將其中閾值等于或大于預(yù)定閾值的高亮度圖像區(qū)域作為尾燈圖像區(qū)域，并且通過來自頭燈的光將其中像素值小于預(yù)定閾值的高亮度圖像區(qū)域作為頭燈圖像區(qū)域。
[0131]并且然后，在步驟S6中，相對(duì)于被識(shí)別為尾燈圖像區(qū)域和頭燈圖像區(qū)域的每一個(gè)圖像區(qū)域，通過使用作為偏振信息的差偏振度((S-P)/(S+P))，執(zhí)行反射識(shí)別操作，該操作識(shí)別來自尾燈或頭燈的直射光或由濕路面的鏡面部分反射并且被接收的反射光等。在反射識(shí)別操作中，首先，在步驟S61中，相對(duì)于尾燈圖像區(qū)域，計(jì)算差偏振度((S-P)/(S+P))，并且建立差偏振度圖像，其中，將所計(jì)算的差偏振度作為像素值。并且同樣，相對(duì)于頭燈圖像區(qū)域，計(jì)算差偏振度((S-P) / (S+P))，并且建立差偏振度圖像，其中，將所計(jì)算的差偏振度作為像素值(差偏振度圖像建立操作)。并且，在步驟S62中，執(zhí)行反射去除操作，其中，將每一個(gè)差偏振度圖像的像素值與雨滴閾值作比較，將其中像素值等于或大于預(yù)定值的尾燈圖像區(qū)域和頭燈圖像區(qū)域確定為通過反射光的圖像區(qū)域，通過反射光的每一個(gè)圖像區(qū)域被作為未示出在前面的汽車的尾燈或接近的汽車的頭燈的圖像區(qū)域，并且被去除。在上面的去除操作后剩余的尾燈圖像區(qū)域和頭燈圖像區(qū)域被識(shí)別為示出在前面的汽車的尾燈的圖像區(qū)域或示出接近的汽車的頭燈的圖像區(qū)域。
[0132]注意，僅在汽車配備了雨傳感器并且該雨傳感器確定在下雨的情況下，可以執(zhí)行上面的反射識(shí)別操作S6。另外，僅在通過隨機(jī)操作刮水器的情況下，可以執(zhí)行上面的反射識(shí)別操作S6。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)假設(shè)通過濕路面反射時(shí)僅在下雨時(shí)執(zhí)行上面的反射識(shí)別操作S6。
[0133]由上述汽車檢測(cè)操作檢測(cè)的在前面的汽車和接近的汽車的檢測(cè)結(jié)果用于在本實(shí)施例中的作為司機(jī)的汽車100的汽車中設(shè)備的頭燈的光分布控制。具體地說，在通過汽車檢測(cè)操作來檢測(cè)在前面的汽車的尾燈并且移動(dòng)得更接近其中司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光入射到在前面的汽車的后視鏡的距離范圍的情況下，執(zhí)行阻擋司機(jī)的汽車100的頭燈的一部分并且在上和下方向或右和做方向上轉(zhuǎn)換司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光的控制，使得司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光不找到在前面的汽車。另外，在通過汽車檢測(cè)操作檢測(cè)接近的汽車的頭燈并且移動(dòng)得更接近司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光撞到接近的汽車的司機(jī)的距離范圍的情況下，執(zhí)行阻擋司機(jī)的汽車100的頭燈的一部分并且在上和下方向或右和做方向上轉(zhuǎn)換司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光的控制，使得司機(jī)的汽車100的頭燈的照明光不照到接近的汽車。
[0134][白線檢測(cè)操作]
[0135]以下，將說明在本實(shí)施例中的白線檢測(cè)操作。
[0136]在本實(shí)施例中，為了防止司機(jī)的汽車100偏離行駛區(qū)域，執(zhí)行檢測(cè)作為要檢測(cè)的對(duì)象的白線(路標(biāo)線)的操作。在此的術(shù)語“白線”包括所有類型的路標(biāo)白線，諸如實(shí)線、短劃線、點(diǎn)線和雙線等。注意同樣，也能夠檢測(cè)諸如黃色等的、除了白色之外的顏色的路標(biāo)線。
[0137]在本實(shí)施例的白線檢測(cè)操作中，使用在能夠從成像單元101獲得的信息中的白色分量(非光譜光)的垂直偏振分量P的偏振信息。注意，白色分量的垂直偏振分量P可以包括青光的垂直偏振分量。公知白線和浙青表面具有在可見光區(qū)域中的平坦光譜亮度特性。另一方面，青光包括在可見光區(qū)域中的寬范圍；因此，其適合于將浙青表面和白線成像。因此，通過使用濾光器205，并且在白色分量的垂直偏振分量中包括青光的垂直偏振分量，所使用的成像像素的數(shù)量增加，并且結(jié)果，分辨率增大，并且也可能檢測(cè)在一定距離中的白線。
[0138]在本實(shí)施例的白線檢測(cè)操作中，在許多道路上，在其顏色接近黑色的道路的表面上形成白線，并且在白色分量(非光譜光)的垂直偏振分量P的圖像中，白線的一部分的亮度足夠地大于在道路表面上的另一個(gè)部分的亮度。因此，等于或大于預(yù)定值的在道路的表面上的亮度被確定為白線，并且因此，有可能檢測(cè)白線。具體地說，在本實(shí)施例中，因?yàn)樵诎咨至?非光譜光)的垂直偏振分量P的使用圖像中切除水平偏振分量S，所以有可能獲得其中抑制了從濕路表面等反射的光的圖像。因此，有可能執(zhí)行白線檢測(cè)，而沒有錯(cuò)誤的檢測(cè)，其中，諸如在夜晚來自濕道路表面等的頭燈的反射光的環(huán)境光被檢測(cè)為白線。
[0139]另外，在本實(shí)施例的白線檢測(cè)操作中，在能夠從成像單元101獲得的信息中，可以使用通過將白色分量(非光譜光)的水平偏振分量S與其垂直偏振分量P作比較的信息，例如，白色分量(非光譜光)的水平偏振分量S和其垂直偏振分量P的差偏振度((S-P)/(S+P))。關(guān)于從白線的反射光，通常，漫反射分量占優(yōu)勢(shì)。因此，反射光的垂直偏振分量P和水平偏振分量S大體相等，并且，差偏振度示出接近O的值。另一方面，在其中未形成白線的浙青表面部分上，當(dāng)它干時(shí)，特性示出漫反射分量占優(yōu)勢(shì)，并且其差偏振度示出較大的值。因此，有可能確定其中在道路表面部分上的所獲得的差偏振值小于作為白線的預(yù)定閾值。
[0140][在前窗上的雨滴檢測(cè)操作]
[0141 ] 以下，將說明本實(shí)施例的雨滴檢測(cè)操作。
[0142]在本實(shí)施例中，為了執(zhí)行刮水器107的驅(qū)動(dòng)控制和擋風(fēng)玻璃清洗液的噴射控制的目的，執(zhí)行將雨滴檢測(cè)為要檢測(cè)的對(duì)象的操作。在此注意，雨滴是附著物的情況被作為示例，并且將被描述，并且這適于諸如鳥糞以及附近的汽車的水濺的附著物的情況。
[0143]在本實(shí)施例的雨滴檢測(cè)操作中，在能夠從成像單元101獲得的信息中，使用接收通過前濾光器210的紅外線透射濾光器層212和在后濾光器220的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B中的偏振濾光器層225發(fā)射的光的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214的垂直偏振分量P的偏振信息。
[0144]圖21是圖示以布儒斯特角的反射光的偏振狀態(tài)的說明圖。
[0145]通常，當(dāng)光入射在諸如玻璃等的平坦表面上時(shí)，水平偏振分量S的反射率相對(duì)于入射角單調(diào)增大；然而，垂直偏振分量P的反射率在特定角度(布儒斯特角ΘΒ)變?yōu)榱悖⑶?，垂直偏振分量P如圖21中所示不被反射，并且僅是透射光。因此，光源202被構(gòu)造使得僅以布儒斯特角Θ B的入射角從汽車內(nèi)部向前窗105發(fā)射垂直偏振分量P的光，使得由前窗105的內(nèi)表面(在汽車內(nèi)部的一側(cè)上的表面)的反射光不出現(xiàn)，并且，向前窗105的外表面(在汽車的外部的一側(cè)上的表面)發(fā)射垂直偏振分量P的光。當(dāng)由前窗105的內(nèi)表面的反射光存在時(shí)，反射光變?yōu)榈匠上裨O(shè)備200的環(huán)境光，并且，變?yōu)橛糜跍p小雨滴檢測(cè)率的因素。
[0146]為了僅從光源202發(fā)射的光的垂直偏振分量P入射到前窗105,在例如將發(fā)光二極管(LED)用作光源202的情況下，在光源202和前窗105之間，優(yōu)選的是，布置僅發(fā)射垂直偏振分量P的偏振器。另外，在將激光二極管(LD)用作光源202的情況下，因?yàn)長(zhǎng)D僅發(fā)射特定偏振分量的光，所以可以調(diào)整LD的軸使得僅垂直偏振分量P入射到前窗105。
[0147]圖22A是圖示當(dāng)雨滴附著在前窗105的外表面上時(shí)的成像的圖像的說明圖。
[0148]圖22B是圖示當(dāng)雨滴未附著在前窗105的外表面上時(shí)的成像的圖像的說明圖。
[0149]在圖22A和22B的每一個(gè)中，在附圖中的下區(qū)域是用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214，并且在附圖中的剩余部分是用于汽車檢測(cè)的圖像區(qū)域213。在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中，當(dāng)附著雨滴時(shí)，如圖22A中所示，示出來自光源202的光，并且當(dāng)雨滴未附著時(shí)，如圖22B中所示，未示出來自光源202的光。因此，有可能容易地通過調(diào)整來自光源202的所接收光的數(shù)量的閾值來執(zhí)行在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中的雨滴圖像的識(shí)別操作。注意，該閾值不必是固定值，并且可以根據(jù)在配備了成像設(shè)備200的司機(jī)的汽車周圍的情況的改變等而被適當(dāng)?shù)馗淖?。例如，基于成像設(shè)備200的曝光調(diào)整信息等來計(jì)算最佳值，并且可以改變閾值。
[0150]在本實(shí)施例中，通過在濾光器205中的前濾光器210的紅外線透射濾光器區(qū)域212，切除了從前窗105的外部透過前窗105并且入射到成像設(shè)備200的用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的諸如可見光的除了紅外線之外的光。因此，減少了從前窗105的外部入射的環(huán)境光，并且，抑制了因?yàn)檫@樣的環(huán)境光導(dǎo)致的在雨滴檢測(cè)上的精度的降低。
[0151]而且，在本實(shí)施例中，透過用于雨滴檢測(cè)的濾光器部分220B的偏振濾光器層225的光僅是垂直偏振分量P，并且也切除了占用前窗105的內(nèi)表面的反射的大量環(huán)境光的水平偏振分量S或從光源202發(fā)射并且被前窗105鏡面反射的鏡面反射的光等。因此，也抑制了因?yàn)檫@樣的環(huán)境光導(dǎo)致的在雨滴檢測(cè)上的精度的降低。
[0152]然而，即使環(huán)境光如此被紅外線透射濾光器區(qū)域212和濾光器205的偏振濾光器層225切除，也存在通過諸如從前窗105的外部入射的紅外線等的環(huán)境光降低在雨滴檢測(cè)上的精度的情況。因此，在本實(shí)施例中，為了將能被濾光器205切除的環(huán)境光與從雨滴反射的光相區(qū)別，執(zhí)行下面的圖像處理。
[0153]在說明特定的雨檢測(cè)操作之前，在本實(shí)施例中，將說明將不能被濾光器205切除的環(huán)境光與來自雨滴的反射光相區(qū)別的機(jī)制。
[0154]圖23是圖示當(dāng)成像設(shè)備200連續(xù)的將成像的圖像成像時(shí)在光源202的驅(qū)動(dòng)頻率(光源周期)和成像頻率(成像幀周期)之間的關(guān)系的說明圖。
[0155]在本實(shí)施例中的光源202以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)頻率(在本實(shí)施例中，將IOOHz作為示例)驅(qū)動(dòng)，并且發(fā)射根據(jù)該驅(qū)動(dòng)頻率來閃爍的光。另一方面，在本實(shí)施例中的成像設(shè)備200以預(yù)定的成像頻率(在本實(shí)施例中，將30Hz作為示例)來將成像的圖像連續(xù)地成像，并且能夠在與該成像頻率對(duì)應(yīng)的每一個(gè)成像幀周期(33.3ms)獲得每個(gè)單個(gè)成像的圖像。
[0156]在本實(shí)施例中，相對(duì)于在光源202的驅(qū)動(dòng)頻率(以下稱為“光源驅(qū)動(dòng)頻率”)和成像設(shè)備200的成像頻率之間的關(guān)系，將光源驅(qū)動(dòng)頻率和成像頻率之一設(shè)置得偏離另一個(gè)的整數(shù)倍。因此，如圖23中所示，在開始前一個(gè)成像時(shí)和在開始最新成像時(shí)從光源202發(fā)射的光的強(qiáng)度不同。結(jié)果，即使從光源202發(fā)射的反射光是通過同一點(diǎn)(雨滴)反射的光，光源202的圖像傳感器以在前一個(gè)成像的圖像和最新的成像的圖像之間的不同接收光量接收反射光。另一方面，通常不是從光源202發(fā)射的光的環(huán)境光不是作為從光源202發(fā)射的光以短的周期閃爍的光。因此，相對(duì)于這樣的環(huán)境光，在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間由成像設(shè)備200的圖像傳感器接收的所接收光量上沒有差別。
[0157]因此，通過在從雨滴反射的光火和環(huán)境光之間的這樣的差別，識(shí)別它們。具體地說，如果在前一個(gè)成像的圖像和其圖像區(qū)域是示出雨滴的區(qū)域的最新成像的圖像之間在所接收的光量上存在差別，并且即使其中在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間在所接收的光量上沒有差別的圖像區(qū)域是其中接收到特定數(shù)量的光的區(qū)域，則有可能確定示出雨滴的區(qū)域。
[0158]在此，在本實(shí)施例中的成像設(shè)備200采用卷簾快門方法，并且以在圖像傳感器上的水平方向上延伸的圖像線為單位來以預(yù)定的信號(hào)獲取頻率獲得圖像數(shù)據(jù)。因此，在單個(gè)成像的圖像中，在其中如在圖24A中所示示出雨滴的成像區(qū)域(接收從光源202發(fā)射并且被雨滴反射的反射光的區(qū)域)中，如圖24B中所示，在圖像線的排列方向(垂直方向)中，示出所接收光量的強(qiáng)度的不同色調(diào)的條紋圖案而以通過在信號(hào)獲取頻率和光源驅(qū)動(dòng)頻率之間的差出現(xiàn)的節(jié)拍的周期出現(xiàn)。此時(shí)，在其中相對(duì)于確定在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間的所接收光量的差的檢測(cè)單位區(qū)域，與對(duì)應(yīng)于上面的條紋圖案的圖像線的數(shù)量對(duì)應(yīng)地設(shè)置在圖像傳感器的成像像素的垂直行方向(垂直方向)上的長(zhǎng)度(圖像線的數(shù)量)的情況下，在檢測(cè)單位區(qū)域中的所接收光量的重量或平均數(shù)量變得在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間相同。在該情況下，用于檢測(cè)在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間的所接收光量的差別的操作變得復(fù)雜。因此，如圖24B中所示，優(yōu)選的是，將該檢測(cè)單位區(qū)域設(shè)置使得在該檢測(cè)單位區(qū)域中的成像像素的垂直行方向上的長(zhǎng)度(圖像線的數(shù)量)變得小于從條紋圖案的周期轉(zhuǎn)換的圖像線的數(shù)量的值。
[0159]注意在采用卷簾快門方法的情況下，如上所述，在單個(gè)成像的圖像中，示出所接收光量的強(qiáng)度的不同色調(diào)的條紋圖案以通過在信號(hào)獲取頻率和光源驅(qū)動(dòng)頻率之間出現(xiàn)的節(jié)拍的周期出現(xiàn)。因此，如果檢測(cè)到該節(jié)拍，即使僅單個(gè)成像的圖像，也可能確定示出雨滴的區(qū)域。
[0160]注意，作為在本實(shí)施例中的成像設(shè)備200，可以不僅采用卷簾快門方法，而且采用如圖25中所示的全局快門方法。在該情況下，不同色調(diào)的條紋圖案不象在卷簾快門方法中那樣出現(xiàn)在單個(gè)成像的圖像中。然而，如果在光源驅(qū)動(dòng)頻率和成像頻率之間的關(guān)系被設(shè)置得偏離彼此的整數(shù)倍，則如圖26A和26B中所示，在示出雨滴的圖像區(qū)域(接收從光源202發(fā)射并且被雨滴反射的光的區(qū)域)中，在前一個(gè)成像的圖像和最新成像的圖像之間出現(xiàn)所接收光量的差別。
[0161]圖27A是圖示在其中光源驅(qū)動(dòng)頻率是50Hz的情況下在連續(xù)拍攝的成像的圖像中的示出雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。
[0162]圖27B是圖示在其中光源驅(qū)動(dòng)頻率是60Hz的情況下在連續(xù)拍攝的成像的圖像中的示出雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。
[0163]圖27C是圖示在其中光源驅(qū)動(dòng)頻率是OHz的情況下(即在發(fā)射具有閃爍的光的情況下)在連續(xù)拍攝的成像的圖像中的示出雨滴的圖像區(qū)域中的像素值的平均值的改變的圖形。
[0164]如圖27A中所示，在光源驅(qū)動(dòng)頻率是50Hz的情況下，在上面和成像頻率(30Hz)之間的差較??；因此，像素值的平均值的改變周期短。另一方面，如圖27B中所示，在光源驅(qū)動(dòng)頻率是60Hz的情況下，在上面和成像頻率(30Hz)之間的差較大；因此，像素值的平均值的改變周期長(zhǎng)。作為比較數(shù)據(jù)，如圖27C中所示，在光源驅(qū)動(dòng)頻率是OHz的情況下，即，在發(fā)射沒有閃爍的光的情況下，節(jié)拍不在圖像中出現(xiàn)，并且在像素值的平均值上不出現(xiàn)任何改變。
[0165]在此，將具體說明在本實(shí)施例中的雨滴檢測(cè)操作的內(nèi)容。
[0166]圖28是圖示在本實(shí)施例中的雨滴檢測(cè)操作的流程的流程圖。
[0167]當(dāng)從成像單元101的成像設(shè)備200輸入成像的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在增加幀的數(shù)量的數(shù)據(jù)的一個(gè)計(jì)數(shù)值后(步驟S71)，圖像分析單元102作為附著物檢測(cè)處理器，并且計(jì)算在通過將用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214劃分為多個(gè)區(qū)域而獲得的每一個(gè)單位圖像區(qū)域(檢測(cè)單位區(qū)域)的檢測(cè)單位區(qū)域中的像素值的平均值(以下稱為“像素平均值”)(步驟S72)。
[0168]在圖像分析單元102中，依序輸入以預(yù)定成像頻率(30Hz)連續(xù)成像的、用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214的圖像數(shù)據(jù)。圖像分析單元102在預(yù)定圖像存儲(chǔ)器中至少存儲(chǔ)最新成像的圖像的圖像數(shù)據(jù)(用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214的圖像)和前一個(gè)成像的圖像或比前一個(gè)更早成像的圖像的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，在圖像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)若夫圖29B中所示的最新成像的圖像數(shù)據(jù)和在圖29A中所示的前一個(gè)成像的圖像數(shù)據(jù)，并且，在那些成像的圖像數(shù)據(jù)之間執(zhí)行比較操作。
[0169]具體地說，相對(duì)于在步驟S72中計(jì)算的像素平均值，每一個(gè)檢測(cè)單位區(qū)域，計(jì)算在最新成像的圖像和前一個(gè)成像的圖像之間之間的差值(步驟S73)。并且確定所計(jì)算的每一個(gè)檢測(cè)單位區(qū)域的每一個(gè)差值的累積值是否超過雨滴閾值(步驟S74)，并且，如果確定該累積值超過雨滴閾值，則加上雨滴附著圖像的數(shù)量的數(shù)量的一個(gè)計(jì)數(shù)值(步驟S75)。如果確定累積值未超過預(yù)定閾值，則不加上雨滴附著圖像的數(shù)量的數(shù)據(jù)的任何計(jì)數(shù)值。
[0170]相對(duì)于10個(gè)成像的圖像數(shù)據(jù)，重復(fù)執(zhí)行上面的步驟S71至75的操作，并且如果幀的數(shù)量的數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值達(dá)到10(步驟S76的是)，則確定雨滴附著圖像的數(shù)量的數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值是否超過預(yù)定雨滴檢測(cè)閾值(在本實(shí)施例中，將“8”作為示例)(步驟S77)。結(jié)果，在確定雨滴附著圖像的數(shù)量的數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值超過雨滴雨滴檢測(cè)閾值的情況下，加上雨滴檢測(cè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)計(jì)數(shù)值(步驟S78)。并且然后，將幀的數(shù)量的數(shù)據(jù)和雨滴附著圖像的數(shù)量的數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值復(fù)位為O (步驟S79)，并且，操作進(jìn)行到下一個(gè)雨滴檢測(cè)操作。
[0171]因此，在本實(shí)施例中，以10個(gè)連續(xù)成像的圖像為單位來重復(fù)執(zhí)行雨滴檢測(cè)操作，并且在雨滴檢測(cè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)中計(jì)數(shù)在每一個(gè)雨滴檢測(cè)操作中的雨滴的存在的檢測(cè)結(jié)果。刮水器控制單元106例如當(dāng)雨滴檢測(cè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)滿足雨滴條件(諸如連續(xù)計(jì)數(shù)10個(gè)圖像的情況)時(shí)執(zhí)行刮水器107的驅(qū)動(dòng)控制或擋風(fēng)玻璃清洗液的噴射控制。
[0172]注意在向在零的狀態(tài)中的雨滴檢測(cè)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)值加I的情況下，可以執(zhí)行增大成像設(shè)備200的成像頻率的控制。因此，直到檢測(cè)到第一雨滴，成像設(shè)備200以較低的成像頻率成像，并且有可能在輕的操作負(fù)荷下連續(xù)地執(zhí)行操作。另一方面，可以說，當(dāng)檢測(cè)到第一雨滴時(shí)的時(shí)間可能是當(dāng)雨開始下時(shí)的時(shí)間，并且隨后，很可能是雨滴附著的狀態(tài)。因此，在很可能雨滴附著的狀態(tài)中，通過在檢測(cè)到對(duì)于雨滴后增大成像頻率，有可能在更短的時(shí)間中重復(fù)更多的雨滴檢測(cè)操作，并且更迅速地實(shí)現(xiàn)雨滴的存在。
[0173]另外，在當(dāng)在用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域中示出雨滴圖像區(qū)域時(shí)來自圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)示出飽和值的情況下，優(yōu)選的是，調(diào)整使得降低光源202的光發(fā)射的強(qiáng)度。因此，在不降低在來自雨滴的反射光的檢測(cè)的精度的情況下，有可能減小噪聲分量，并且改善在雨滴檢測(cè)上的精度。
[0174]為了在本實(shí)施例中確認(rèn)雨滴檢測(cè)操作的效果，將說明效果確認(rèn)測(cè)試，其將本實(shí)施例與比較示例作比較，該比較示例僅檢測(cè)在作為雨滴圖像區(qū)域的用于雨滴檢測(cè)的圖像區(qū)域214中檢測(cè)到其中所接收的光量超過雨滴閾值的圖像區(qū)域。
[0175]在效果確認(rèn)測(cè)試中，相對(duì)于其中雨滴附著在前窗上的狀態(tài)和其中雨滴未附著在前窗上的狀態(tài)的每一個(gè)，在實(shí)際在道路上駕駛的同時(shí)執(zhí)行雨滴檢測(cè)操作。在效果確認(rèn)測(cè)試中，連續(xù)成像1000個(gè)成像的圖像，將10個(gè)成像的圖像作為一個(gè)檢測(cè)單位，并且最多執(zhí)行100次雨滴的存在的檢測(cè)。注意，在該比較示例中，當(dāng)相對(duì)于10該成像的圖像的8個(gè)成像的圖像檢測(cè)到所接收光量超過閾值時(shí)確認(rèn)雨滴附著。
[0176]在其中沒有來自接近的汽車的頭燈的環(huán)境光的白天時(shí)間執(zhí)行的效果確認(rèn)測(cè)試的結(jié)果如下。
[0177]在本實(shí)施例和比較示例中，在雨滴附著在前窗的狀態(tài)中，檢測(cè)到雨滴以100中的100次附著。另一方面，與雨滴未附著在前窗上的狀態(tài)作比較，在比較示例中，執(zhí)行100中的5次錯(cuò)誤檢測(cè)，并且在本實(shí)施例中，僅執(zhí)行100中的I次錯(cuò)誤檢測(cè)。[0178]另外，在其中存在來自接近的汽車的頭燈的環(huán)境光的晚間執(zhí)行的效果確認(rèn)測(cè)試的結(jié)果如下。
[0179]在本實(shí)施例和比較示例中，在雨滴附著在前窗的狀態(tài)中，檢測(cè)到雨滴以100中的100次附著。另一方面，與雨滴未附著在前窗上的狀態(tài)作比較，在比較示例中，執(zhí)行100中的8次錯(cuò)誤檢測(cè)，并且在本實(shí)施例中，僅執(zhí)行100中的2次錯(cuò)誤檢測(cè)。
[0180]因此，在本實(shí)施例中，即使在白天，并且即使在來自接近的汽車的頭燈的環(huán)境光入射，并且由此雨滴檢測(cè)的精度很可能低于白天的晚間，相對(duì)于比較示例也可能在雨滴檢測(cè)中獲得更高精度。
[0181 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，獲得下面的效果。
[0182]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，因?yàn)樵诠庠吹尿?qū)動(dòng)頻率和成像設(shè)備的成像頻率之間的差，相對(duì)于從光源發(fā)射并且被附著物反射的反射光的圖像區(qū)域，在成像的圖像上產(chǎn)生節(jié)拍。另一方面，不是從光源發(fā)射的光的環(huán)境光通常不是作為從光源發(fā)射的光的在短的周期中閃爍的光，并且不在環(huán)境光和和成像設(shè)備的成像頻率之間產(chǎn)生節(jié)拍。因此，通過使用在從附著物反射的光和環(huán)境光之間的差，有可能以高精度將附著物的反射光與環(huán)境光相區(qū)別。
[0183]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,有可能穩(wěn)定地產(chǎn)生節(jié)拍。
[0184]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，有可能通過濾光器預(yù)先切除在偏離來自附著物的反射光的波長(zhǎng)范圍(由光源發(fā)射的特定波長(zhǎng))的波長(zhǎng)范圍中的環(huán)境光，并且因此有可能以較高的精度將來自附著物的反射光與環(huán)境光相區(qū)別。
[0185]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，有可能預(yù)先切除占用前窗105的內(nèi)表面的反射的大量環(huán)境光的水平偏振分量S或從光源202發(fā)射并且被前窗105的內(nèi)表面鏡面反射的鏡面反射光等，并且因此，有可能以較高的精度將來自附著物的反射光與環(huán)境光相區(qū)別。
[0186]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，即使在未通過一個(gè)圖像精確地檢測(cè)到節(jié)拍的情況下，通過比較多個(gè)圖像，有可能精確地檢測(cè)到節(jié)拍。
[0187]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，有可能通過簡(jiǎn)單的計(jì)算操作來精確地檢測(cè)節(jié)拍。
[0188]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采用卷簾快門方法的成像設(shè)備中，在比較在不同時(shí)間成像的多個(gè)圖像的情況下，有可能大大地獲得在多個(gè)圖像之間的差。
[0189]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在未檢測(cè)到附著物的狀態(tài)中，有可能通過以較低的成像頻率成像來減小垂直設(shè)備的操作負(fù)荷，并且在檢測(cè)到附著物后的狀態(tài)中，有可能在更短的時(shí)間中重復(fù)更多的雨滴檢測(cè)操作，并且更迅速地實(shí)現(xiàn)雨滴的存在。
[0190]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在不降低在來自雨滴的反射光的檢測(cè)上的精度的情況下，有可能減小噪聲分量，并且改善在雨滴檢測(cè)上的精度。
[0191]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過節(jié)拍生成存在的差別，可能以高精度從環(huán)境光識(shí)別來自附著物的反射光。
[0192]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，改善了在將來自諸如附著在透明構(gòu)件上的雨滴的附著物的反射光與環(huán)境光相區(qū)別上的精度，并且有可能獲得對(duì)于在將環(huán)境光識(shí)別為來自附著物的反射光的錯(cuò)誤檢測(cè)的頻率上的降低的有益效果。
[0193]雖然已經(jīng)以示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是其不限于此。應(yīng)當(dāng)明白，可以在不偏離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在所述的實(shí)施例中進(jìn)行改變。[0194]對(duì)于相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0195]本申請(qǐng)基于并且要求優(yōu)先權(quán)于來自在2011年11月30日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2011-262113的優(yōu)先權(quán)，其公開由此整體被包含在此。
【權(quán)利要求】
1.一種附著物檢測(cè)器，包括: 光源，其向透明構(gòu)件發(fā)射光； 成像設(shè)備，其通過圖像傳感器接收從所述光源發(fā)射并且被在所述透明構(gòu)件上附著的附著物反射的光，通過二維布置的成像像素陣列來構(gòu)造所述圖像傳感器的光接收元件，并且所述成像設(shè)備以預(yù)定的成像頻率將在所述透明構(gòu)件上附著的所述附著物的圖像連續(xù)地成像；以及， 附著物檢測(cè)處理器，其基于由所述成像設(shè)備成像的圖像來檢測(cè)所述附著物， 其中，所述光源發(fā)射以與所述成像頻率不同的驅(qū)動(dòng)頻率閃爍的光，并且所述成像設(shè)備通過所述圖像傳感器經(jīng)由選擇和透射所述反射光的濾光器接收所述反射光，并且，所述附著物檢測(cè)處理器檢測(cè)由在所述成像頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的在圖像上的節(jié)拍，并且將其中檢測(cè)到所述節(jié)拍的圖像區(qū)域識(shí)別為其中示出所述附著物的附著物圖像區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附著物檢測(cè)器，其中，所述驅(qū)動(dòng)頻率和所述成像頻率之一被設(shè)置為偏離另一個(gè)的整數(shù)倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的附著物檢測(cè)器，其中，光源發(fā)射特定波長(zhǎng)范圍的光，并且所述濾光器包括選擇和透射所述特定波長(zhǎng)范圍的濾光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的附著物檢測(cè)器，其中，所述濾光器包括選擇和透射特定偏振分量的濾光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的附著物檢測(cè)器，其中，所述附著物檢測(cè)處理器比較在不同時(shí)間成像的多個(gè)圖像，并且檢測(cè)所述節(jié)拍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的附著物檢測(cè)器，其中，所述附著物檢測(cè)處理器基于在不同時(shí)間成像的所述多個(gè)圖像之間的差信息來檢測(cè)所述節(jié)拍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的附著物檢測(cè)器，其中，所述成像設(shè)備以預(yù)定的信號(hào)獲取頻率在圖像傳感器上獲得以一條圖像線為單位或等于或大于兩條圖像線的圖像數(shù)據(jù)，并且將所述附著物的圖像成像，并且所述附著物檢測(cè)處理器通過比較在通過將成像的圖像劃分為多個(gè)區(qū)域而獲得的每一個(gè)單位圖像區(qū)域的所述多個(gè)圖像之間的像素值來檢測(cè)所述節(jié)拍，并且從在所述單位圖像區(qū)域中的所述圖像線的布置方向上的大小轉(zhuǎn)換的圖像線的數(shù)量的值被設(shè)置得小于來自由在所述信號(hào)獲取頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的節(jié)拍的周期的圖像線的數(shù)量的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的附著物檢測(cè)器，包括: 成像頻率改變器，其當(dāng)從其中所述附著物檢測(cè)處理器未檢測(cè)到所述附著物的狀態(tài)向其中檢測(cè)到所述附著物的狀態(tài)改變時(shí)執(zhí)行控制，所述控制增大了所述成像設(shè)備的成像頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的附著物檢測(cè)器，包括: 光發(fā)射強(qiáng)度調(diào)整器，其當(dāng)所述附著物被所述附著物檢測(cè)處理器檢測(cè)到時(shí)確定來自所述圖像傳感器的圖像數(shù)據(jù)是否示出飽和值，并且基于所述確定結(jié)果來調(diào)整所述光源的光發(fā)射強(qiáng)度。
10.一種附著物檢測(cè)方法，包括步驟: 從光源向透明構(gòu)件發(fā)射光； 通過圖像傳感器接收被在所述透明構(gòu)件上附著的附著物反射的光，通過二維布置的成像像素陣列來構(gòu)造所述圖像傳感器的光接收元件，并且所述成像設(shè)備以預(yù)定的成像頻率將所述附著物的圖像連續(xù)地成像；以及， 基于所述成像的圖像來檢測(cè)所述附著物， 其中，使用發(fā)射以與所述成像頻率不同的驅(qū)動(dòng)頻率閃爍的光的所述光源，通過所述圖像傳感器經(jīng)由選擇和透射所述反射光的濾光器接收所述反射光，檢測(cè)由在所述成像頻率和所述驅(qū)動(dòng)頻率之間的差產(chǎn)生的在圖像上的節(jié)拍，并且將其中檢測(cè)到所述節(jié)拍的圖像區(qū)域識(shí)別為其中示出所述附著物的附著物圖像區(qū)域。
【文檔編號(hào)】G01N21/17GK103959041SQ201280059279
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】關(guān)口洋義 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光