專利名稱：識(shí)別道路照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于識(shí)別道路照明的方法、一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于識(shí)別道路照明的裝置以及一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有用于識(shí)別道路照明的裝置的機(jī)動(dòng)車。
背景技術(shù)：
已知的是，機(jī)動(dòng)車配備有基于視頻的駕駛輔助系統(tǒng)，其在夜間行駛期間跟蹤發(fā)光對象并且將其歸類為其他交通、反射或道路照明。為了將所跟蹤的發(fā)光對象歸類為路燈，通常在通過攝像機(jī)檢測到的圖像中分析處理發(fā)光對象的位置和運(yùn)動(dòng)。這例如在US 5，837，994中進(jìn)行了描述。還已知的是，實(shí)施由發(fā)光對象發(fā)出的光的頻率分析，以便歸類發(fā)光對象。US5，837，994探測由發(fā)光對象發(fā)出的光的強(qiáng)度的通過以交流電壓運(yùn)行引起的時(shí)間調(diào)制的附加可能性，以便將發(fā)光對象歸類為道路照明。已知的是，由存在道路照明可以推斷出:機(jī)動(dòng)車在居民區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。還已知的是，在封閉的居民區(qū)內(nèi)匹配機(jī)動(dòng)車的車輛照明。已經(jīng)表明，借助攝像機(jī)直接跟蹤發(fā)光對象在許多情況下導(dǎo)致發(fā)光對象的錯(cuò)誤歸類。因此，例如將人行道照明、綠茵場的強(qiáng)力照明、房屋上的燈和其他光源錯(cuò)誤地歸類為道路照明。另一問題在于，用于車道識(shí)別的攝像機(jī)的視野不適于直接檢測道路照明，這要求設(shè)置額外的攝像機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于說明一種用于識(shí)別道路照明的改進(jìn)方法。所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的方法解決。本發(fā)明的另一任務(wù)是提供一種用于識(shí)別道路照明的改進(jìn)裝置。所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求7的特征的裝置解決。本發(fā)明的另一任務(wù)是提供一種機(jī)動(dòng)車，其具有用于識(shí)別道路照明的改進(jìn)裝置。所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求10的特征的機(jī)動(dòng)車解決。在從屬的權(quán)利要求中說明優(yōu)選的改進(jìn)方案。在根據(jù)本發(fā)明的用于識(shí)別道路照明的方法中，借助攝像機(jī)拍攝在道路表面上反射的光，以及探測所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。有利地，所述方法不要求光源對于攝像機(jī)而言的直接可見性。因此，有利地，對于所述方法可以使用向下定向的攝像機(jī)，其在其他情況下還用于車道識(shí)別。優(yōu)選地，探測所反射的光的亮度的與電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率相關(guān)的時(shí)間調(diào)制。有利地，所述方法利用以下事實(shí):以交流電壓驅(qū)動(dòng)道路照明，而以直流電壓驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車照明，以便將道路照明和其他光源區(qū)分開來。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，借助雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)來拍攝所反射的光。有利地，雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)能夠可靠地識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。符合目的的是，以圖像刷新率來拍攝所反射的光，其中電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率是圖像刷新率的整數(shù)倍。有利地，可以特別簡單且可靠地識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，借助單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)來拍攝所反射的光。有利地，單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)也能夠可靠地識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。在所述實(shí)施方式中符合目的的是，以不是電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍的圖像刷新率來拍攝所反射的光。有利的是，由此通過單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)的圖像刷新率來避免所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制的掩蔽。根據(jù)本發(fā)明的用于識(shí)別道路照明的裝置包括:攝像機(jī)，其設(shè)置用于拍攝在道路表面上反射的光；分析處理單元，其構(gòu)造用于識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。有利地，所述裝置的攝像機(jī)可以指向道路表面并且還可以用于車道識(shí)別。另一優(yōu)點(diǎn)是，攝像機(jī)僅僅檢測實(shí)際上照明道路的光源的光。因此，完全不會(huì)檢測到不照明所行駛的道路的建筑物照明或人行道照明。在所述裝置的實(shí)施方式中，攝像機(jī)是雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)，其具有一圖像刷新率，其中電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率是所述圖像刷新率的整數(shù)倍。有利地，所述裝置能夠可靠地識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。在所述裝置的另一實(shí)施方式中，攝像機(jī)是單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)，其具有不是電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍的圖像刷新率。有利地，在所述實(shí)施方式中所述裝置也能夠可靠地識(shí)別所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車具有以上所述類型的裝置。有利地，所述機(jī)動(dòng)車能夠自主地識(shí)別道路照明的存在。


現(xiàn)在借助附圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出:圖1:具有道路照明的道路上的機(jī)動(dòng)車的不意圖；圖2:用于闡述其亮度非時(shí)間調(diào)制的光源的第一圖；圖3:用于闡述非調(diào)制的光源的探測的第二圖；圖4:用于闡述具有時(shí)間調(diào)制的亮度的光源的第三圖；圖5:用于闡述時(shí)間調(diào)制的光源的探測的第四圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出機(jī)動(dòng)車200的極其示意性的示圖，所述機(jī)動(dòng)車在道路100上行駛。道路100具有道路表面110。機(jī)動(dòng)車200在行駛方向210上運(yùn)動(dòng)。道路100具有道路照明120。道路100可以例如是城市中的道路。道路照明120在所示示例中是路燈。道路照明120朝著道路表面110的方向發(fā)出光130。光130部分地在道路表面110上反射并且作為反射光140由道路表面110反射。機(jī)動(dòng)車200具有攝像機(jī)220，其視野230指向道路表面110的在行駛方向210上位于機(jī)動(dòng)車200的前方的區(qū)域。攝像機(jī)220可以例如用于通過機(jī)動(dòng)車200的駕駛員輔助系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)施的車道識(shí)別。但攝像機(jī)220還檢測道路照明120的通過道路表面110反射的光140的一部分。攝像機(jī)220可以附加地檢測由在前行駛的機(jī)動(dòng)車的尾燈發(fā)出和由相向行駛的機(jī)動(dòng)車的前大燈發(fā)出的光。機(jī)動(dòng)車200配備有用于識(shí)別道路照明120的存在的裝置。為此，所述裝置識(shí)別:由機(jī)動(dòng)車200的攝像機(jī)220檢測到的反射光140是由道路照明120發(fā)出的。以公共供電網(wǎng)的交流電壓驅(qū)動(dòng)道路照明(如圖1的道路照明120)。所述交流電壓具有例如50Hz或60Hz的頻率，對于基于LED的路燈的情況還實(shí)現(xiàn)更高的頻率。通過以交流電壓驅(qū)動(dòng)，由道路照明120發(fā)出的光130的強(qiáng)度是時(shí)間調(diào)制的并且例如以IOOHz或120Hz的頻率脈動(dòng)。相反，機(jī)動(dòng)車的前大燈以直流電壓驅(qū)動(dòng)。因此，由機(jī)動(dòng)車前大燈發(fā)出的光的強(qiáng)度不在時(shí)間上調(diào)制和脈動(dòng)。機(jī)動(dòng)車200的攝像機(jī)220可以是單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)或者是至少雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)。在所述說明書的上下文中，以下攝像機(jī)稱作單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī):其以確定的圖像刷新率拍攝圖像，其中以相同的曝光時(shí)間來拍攝圖像中的每一個(gè)。在所述說明書的上下文中，以下攝像機(jī)稱作至少雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī):其以確定的圖像刷新率拍攝圖像，但彼此相繼的圖像的曝光長度不同。例如，雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)可以以短的曝光時(shí)間來拍攝每第二拍攝的圖像并且以長的曝光時(shí)間來拍攝每另一第二圖像。圖2示出用于闡述道路照明的光與其他光源的光的區(qū)別的第一圖300。在第一圖300的水平軸線上繪制了時(shí)間310 (單位是ms)。在第一圖300的豎直軸線上繪制了光強(qiáng)度320 (單位任意)。強(qiáng)度變化曲線330說明了由以直流電壓驅(qū)動(dòng)的光源發(fā)出的光的強(qiáng)度的時(shí)間變化。強(qiáng)度變化曲線330在時(shí)間上是恒定的。由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度因此不進(jìn)行脈動(dòng)。此外，圖2的第一圖300示出雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)的曝光變化曲線340。雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)始終交替地以短的第一曝光時(shí)間341和長的第二曝光時(shí)間342來拍攝圖像。圖3示出第二圖400，在其水平軸線上繪制了時(shí)間410(單位是ms)并且在其豎直軸線上繪制了探測到的亮度420(單位任意)。概念“亮度”在所述說明書的上下文中表示由攝像機(jī)拍攝到的圖像的特性，由所述特性可以推斷出由攝像機(jī)拍攝的光的強(qiáng)度。更強(qiáng)的光導(dǎo)致具有更大的亮度的圖像。同樣，更長的曝光時(shí)間得到具有更大亮度的圖像。分析處理單元在其亮度方面分析處理根據(jù)圖2的第一圖300的曝光時(shí)間變化曲線340拍攝的圖像。由此得到在第二圖400中示出的亮度變化曲線430?？煽闯?，每第二個(gè)由攝像機(jī)拍攝的圖像具有低的第一亮度431，而其余圖像具有高的第二亮度432。以短的第一曝光時(shí)間341拍攝的圖像因此具有低的第一亮度431。以長的第二曝光時(shí)間342拍攝的圖像具有高的第二亮度432。不存在亮度變化曲線430的額外變型。因此，分析處理單元可以推斷出:通過攝像機(jī)探測到的反射光具有在時(shí)間上不變的強(qiáng)度并且由以直流電壓驅(qū)動(dòng)的光源發(fā)出。因此，所述光源不是道路照明。圖4示出第三圖500，在其水平軸線上繪制了時(shí)間510 (單位是ms)并且在豎直軸線上繪制了光強(qiáng)度520 (單位任意)。示出了脈動(dòng)的光源、即以交流電壓驅(qū)動(dòng)的光源的強(qiáng)度變化曲線530?？煽吹?，由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度在低強(qiáng)度531和高強(qiáng)度532之間振蕩。因此，所述光源可能是道路照明。同樣在圖4的第三圖500中示出了雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)的曝光時(shí)間變化曲線540。曝光時(shí)間變化曲線540在短的第一曝光時(shí)間541和長的第二曝光時(shí)間542之間來回變換。因此，攝像機(jī)始終交替地以短的第一曝光時(shí)間541和長的第二曝光時(shí)間542來拍攝圖像。以確定的圖像刷新率進(jìn)行曝光時(shí)間變化曲線540中短的第一曝光時(shí)間541和第二曝光時(shí)間542之間的變換。以向光源供電的交流電壓網(wǎng)的電網(wǎng)頻率進(jìn)行強(qiáng)度變化曲線530中低強(qiáng)度531和高強(qiáng)度532之間的變換。所述電網(wǎng)頻率例如可以是50Hz或60Hz。攝像機(jī)的圖像刷新率可以是電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍。因此，圖像刷新率例如是50Hz或60Hz或者是IOOHz或 120Hz。圖5示出第四圖600，在其水平軸線上繪制了時(shí)間610(單位是ms)并且在其豎直軸線上繪制了探測到的亮度620 (單位任意)。示出了根據(jù)第三圖500的曝光時(shí)間變化曲線540拍攝的圖像的亮度的亮度變化曲線630。一些圖像具有低的第一亮度631。其他圖像具有高的第二亮度631。但第一亮度631和第二亮度632不是交替地出現(xiàn)。亮度變化曲線630取決于強(qiáng)度變化曲線530的頻率和攝像機(jī)的曝光時(shí)間變化曲線540的圖像刷新率的關(guān)系。光源的強(qiáng)度530以向光源供電的電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率脈動(dòng)。電網(wǎng)頻率例如是50Hz或60Hz。攝像機(jī)以如下圖像刷新率拍攝圖像:所述圖像刷新率的大小如此確定，使得電網(wǎng)頻率是圖像刷新率的整數(shù)倍。由此得出在第四圖600中示出的亮度變化曲線630，其不根據(jù)圖像刷新率脈動(dòng)。由此可以推斷出，由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度530是脈動(dòng)的，即光源以交流電壓驅(qū)動(dòng)，因此光源可能是道路照明。圖2至5已經(jīng)闡述:如果脈動(dòng)的頻率是攝像機(jī)的圖像刷新率的整數(shù)倍，則可以借助雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)區(qū)分脈動(dòng)的光源與不脈動(dòng)的光源。但還可能的是，借助單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)區(qū)分脈動(dòng)的光源與不脈動(dòng)的光源。在此單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)應(yīng)具有不是用于驅(qū)動(dòng)脈動(dòng)的光源的電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍的圖像刷新率。
權(quán)利要求
1.一種用于識(shí)別道路照明(120)的方法，其特征在于，借助攝像機(jī)(220)拍攝在道路表面(110)上反射的光(140)，以及探測所反射的光(140)的亮度(620)的時(shí)間調(diào)制(630)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，探測所反射的光(140)的亮度(620)的與電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率相關(guān)的時(shí)間調(diào)制(630)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，借助至少雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)(220)來拍攝所反射的光(140)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，以一圖像刷新率來拍攝所反射的光(140)，其中，電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率是所述圖像刷新率的整數(shù)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，借助單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)(220)來拍攝所反射的光(140)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，以一圖像刷新率來拍攝所反射的光(140)，所述圖像刷新率不是電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍。
7.一種用于識(shí)別道路照明(120)的裝置，其具有: 攝像機(jī)(220)，其設(shè)置用于拍攝在道路表面(110)上反射的光(140)； 分析處理單元，其構(gòu)造用于識(shí)別所反射的光(140)的亮度(620)的時(shí)間調(diào)制(630)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述攝像機(jī)(220)是至少雙模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)，其中，所述攝像機(jī)(220)具有一圖像刷新率，其中，電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率是所述圖像刷新率的整數(shù)倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述攝像機(jī)(220)是單模態(tài)調(diào)節(jié)的攝像機(jī)，其中，所述攝像機(jī)(220)具有一圖像刷新率，所述圖像刷新率不是電網(wǎng)的電網(wǎng)頻率的整數(shù)倍。
10.一種機(jī)動(dòng)車，其具有根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別道路照明的方法，借助攝像機(jī)拍攝在道路表面上反射的光，以及探測所反射的光的亮度的時(shí)間調(diào)制。
文檔編號G06K9/00GK103093188SQ20121054410
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
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