專利名稱：圖像的采集及播放系統(tǒng)的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)。根據(jù)該前序部分的類型的系統(tǒng)優(yōu)選適合用作輔助機動車駕駛員的駕駛員輔助系統(tǒng)。但本發(fā)明不被限制在該優(yōu)選的應(yīng)用上，而是適用于所有這樣的應(yīng)用，在這些應(yīng)用中視頻圖像與符號或/或文字疊加及應(yīng)在播放裝置、尤其是監(jiān)視器上被顯示。
機動車愈來愈多地在初次裝備時就已經(jīng)安裝所謂的泊車導(dǎo)航系統(tǒng)，它使泊車變得容易。這種泊車導(dǎo)航系統(tǒng)包括短作用范圍的傳感器，這些傳感器優(yōu)選借助超聲波來測量到一個障礙物的距離。此外，泊車導(dǎo)航系統(tǒng)包括光或聲音的信號發(fā)送器，它們根據(jù)傳感器的輸出信號產(chǎn)生一個光的和/或聲音的報警信號。盡管這種泊車導(dǎo)航系統(tǒng)已體現(xiàn)了對駕駛員非常合乎目的的支持，但迄今通用的信號發(fā)送器非常抽象及不直觀。因此，特別是不熟練的駕駛員感到正確地解釋由信號發(fā)送器發(fā)出的信號是很困難的。此外已公開了在機動車中使用攝像機來監(jiān)視機動車周圍環(huán)境。攝像機的圖像信號被顯示在一個設(shè)置在駕駛員臉部區(qū)域中的監(jiān)視器上。
由WO 00/74976 A1公開了一種用于行駛路徑可視化的方法及裝置，其中在一個顯示器上顯示機動車的、在不改變轉(zhuǎn)向角的情況下期望的行駛路徑，在該顯示器上顯示一個機動車后行駛空間的至少一部分。駕駛員被通告所期望的行駛路徑，以致駕駛員使轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)向角可適配一個障礙物，該障礙物在后行駛空間中應(yīng)被識別出。
此外由DE 100 15 897 A1公開了一種泊車輔助裝置，它用于在泊車過程中通過攝像機攝取機動車后側(cè)的圖像，在一個設(shè)在機動車內(nèi)部的顯示屏上顯示攝像機的作為后部圖像的圖像，及顯示預(yù)測的運動軌跡，該運動軌跡與方向盤角度狀態(tài)一致地改變，以便疊加后部圖像。這里，該泊車輔助裝置包括一個用于指導(dǎo)沿一個縱向線停泊機動車的泊車指導(dǎo)裝置及一個用于當(dāng)機動車受泊車指導(dǎo)裝置指導(dǎo)沿縱向線泊車時顯示預(yù)測運動軌跡的預(yù)測運動軌跡顯示裝置，該預(yù)測運動軌跡具有與轉(zhuǎn)向角相一致的退讓點。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明具有其優(yōu)點，即提供了一種用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)，具有一個攝像機組件，該系統(tǒng)能夠由一個控制裝置接收簡單的信號及使對與這些信號對應(yīng)的圖案或信息與攝取的圖像相疊加并使該圖像顯示在一個播放裝置、尤其是一個監(jiān)視器上。為此，攝像機組件設(shè)有一個用于存儲圖案和/或信息的存儲器模塊及設(shè)有一個用于將圖像傳感器的圖像與在存儲器模塊中存儲的圖案和/或信息疊加的功能模塊。有利地對所存儲的圖案及信息配置了一些碼，借助這些碼可由存儲器模塊調(diào)用圖案及信息。因為這些碼僅涉及相對短的信息，故碼的提供僅和一個與攝像機組件相互配合的控制裝置的計算能力的很小負荷相關(guān)。攝像機組件有利地包括至少各一個用于與控制裝置及監(jiān)視器交換數(shù)據(jù)的接口。這允許攝像機組件以簡單的方式與控制裝置及監(jiān)視器在位置上分離地工作。因此，攝像機組件例如為了監(jiān)視機動車后方的周圍環(huán)境可被最佳地安裝在機動車尾部區(qū)域中，而監(jiān)視器被保持在駕駛員的視野中。
有利地，碼的發(fā)送通過一個距離報警裝置的輸出端信號來控制。以此方式，可使一個由圖像傳感器提供的視頻圖像疊加上圖案及信息，后者使倒車行駛或泊車變得容易。
其它的優(yōu)點可從說明及其它的從屬權(quán)利要求中得到。


以下將參照附圖來詳細地描述本發(fā)明的實施例。附圖表示圖1用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)的一個電路框圖，圖2在一個監(jiān)視器上具有疊加的圖案及信息的視頻圖像的示意圖，圖3一個交替緩沖器的電路框圖。
實施例的說明圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)1的電路框圖。該系統(tǒng)1包括一個攝像機組件10，一個距離報警裝置19，19A，19B，一個播放裝置，如尤其是一個監(jiān)視器18，及一個控制裝置17。攝像機組件10包括一個圖像傳感器11，在其上連接著一個功能模塊12。該功能模塊12與一個功能模塊13相連接。功能模塊13一方面與一個存儲器模塊14相連接及另一方面與一個功能模塊16相連接。此外，功能模塊13還與一個功能模塊15相連接。功能模塊16包括一個輸入端子16A，該功能模塊通過它與一個控制裝置17相連接。功能模塊15包括一個輸出端子15A，該功能模塊可通過它與一個監(jiān)視器18相連接。在本發(fā)明的一個有利的實施例中圖像傳感器11包括一個光敏的半導(dǎo)體芯片，優(yōu)選一個CCD傳感器及一個光學(xué)模塊11A，它將來自圖像攝取及圖像播放系統(tǒng)1的攝像區(qū)域的場景成像在該半導(dǎo)體芯片上。作為光學(xué)模塊11A優(yōu)選使用具有視角為大約100°至120°的廣角物鏡。圖像傳感器11在其輸出端提供一個原始圖像，它被輸送給功能模塊12的輸入端。功能模塊12校正由圖像傳感器11提供的原始圖像及將校正的圖像傳送給功能模塊13。為了使盡可能小的計算能力夠用，在與功能模塊13連接的存儲器模塊14中存儲可有利地預(yù)給定的圖案及信息。這些圖案例如可以是簡單的幾何結(jié)構(gòu)，如不同寬度及配色的、中斷的及不中斷的線。這些線可以是給定軌跡及實際軌跡和/或距離線，這些距離線例如信號化地給出到一個障礙物的一個確定的距離。此外，該存儲的圖案可包括報警符號，象形圖，交通標記等。對于存儲的信息優(yōu)選可為文字形式的短的指示及報警，它們被考慮為對駕駛員的輔助。尤其是這些信息也包括故障信息，它們指示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的故障和/或機動車的其它系統(tǒng)的故障。在一個基本的實施結(jié)構(gòu)中，存儲器模塊14包括圖案及信息的一個標準組。在一個有利的實施方案中，存儲器模塊14的內(nèi)容可針對客戶地適配。它例如是這樣的，即除了圖案及信息的標準組外還附加了客戶專用的信息。變換地也可清除標準組及完全由圖案及信息的針對客戶的組來代替。功能模塊13與功能模塊16相連接。功能模塊16本身通過輸入端子16A與一個控制裝置17相連接，該控制裝置控制攝像機組件10的功能，如后面還要描述的。此外，該控制裝置與一個距離報警裝置19相連接，后者也包括多個傳感器19A，19B。作為傳感器19A，19B，超聲波傳感器在實踐中被證明是合適的。但也可考慮使用雷達傳感器及激光傳感器。此外，功能模塊13與功能模塊15相連接，后者具有輸出端子15A。攝像機組件10通過該輸出端子15A與一個圖像播放裝置、例如尤其是監(jiān)視器18相連接。這里，功能模塊15的主要任務(wù)是使功能模塊13的輸出信號適配于每個所采用的監(jiān)視器18。在本發(fā)明的一個實施例中，例如連接著根據(jù)NTSC制式的彩色監(jiān)視器18。因此，功能模塊15有利地作為接口提供根據(jù)該制式的輸出信號。根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)1的一個特別有利的特點是通過控制裝置17相對簡單的控制信號可實現(xiàn)由圖像傳感器11采集的圖像與在存儲器裝置中存儲的圖案和/或信息的疊加。由此，對控制裝置的計算能力無過分的要求。這將如此來實現(xiàn)，即，對于在存儲器模塊14中存儲的每個圖案及每個信息配置一個唯一的碼，該碼既存儲在控制裝置17中也存儲在存儲器裝置14中。如果要由存儲器裝置14調(diào)用一定的圖案或一定的信息，則控制裝置17僅將與該圖案或該信號相應(yīng)的碼通過功能模塊16，功能模塊13傳送給存儲器裝置14。通過該碼的發(fā)送使相應(yīng)的圖案或相應(yīng)的信息由存儲器裝置14提供給功能模塊13。該功能模塊13起到一個混合裝置的作用，在其中由功能模塊12提供的圖像傳感器11的校正圖像與由存儲器裝置14提供的圖案或信息相疊加。因此在攝像機組件10的輸出端子15A上提供了一個設(shè)有注解的圖像，用于在監(jiān)視器18上播放。在所述的該實施例中，待發(fā)送的碼的輸出可通過帶有其傳感器19A，19B的距離報警裝置19來控制。因此，待通過碼的輸出對視頻圖像疊加的圖案和/或信息優(yōu)選涉及相對于機動車周圍的機動車的距離信息。在其它的應(yīng)用情況下，碼的輸出可通過其它裝置來控制。例如當(dāng)危險臨近時，可由用于機動車乘客的安全保持系統(tǒng)的信號來控制碼的輸出。然后，由相應(yīng)的碼調(diào)用的信息可被疊加到視頻圖像上。在本發(fā)明的一個有利的進一步構(gòu)型中，可通過由圖像傳感器11產(chǎn)生的視頻圖像本身提取一個信息，該信息導(dǎo)致碼的輸出及隨后視頻圖像與一個存儲在存儲器模塊14中的信息的疊加。例如當(dāng)圖像傳感器11作為預(yù)撞擊傳感器使用時，這是合乎要求的。為此目的，在圖像傳感器11與控制裝置17之間設(shè)有一個連接線11B。
在本發(fā)明的一個簡單的實施方案中，不需要控制裝置17，這時距離報警裝置19本身設(shè)有一個接口，該接口產(chǎn)生相應(yīng)的碼。如圖1中通過虛線表示的連接線19C所表明的，距離報警裝置19則可直接地與功能模塊16相連接。
以下將描述根據(jù)本發(fā)明的用于圖像采集及播放的系統(tǒng)1的工作方式。這里將借助一個具體的例子(圖2)尤其來解釋一個由圖像傳感器11攝取的圖像與圖案和/或信息的疊加。圖像傳感器11用前置的光學(xué)模塊11A攝取機動車20周圍的一個場景(圖2)及將該攝取的圖像連續(xù)地存儲到一個輸入端圖像存儲器中。在一個優(yōu)選的實施例中，圖像傳感器11具有至少VGA分辨率。該輸入端圖像存儲器設(shè)有一個約350K字節(jié)的存儲器容量。在功能模塊12中校正該圖像。被校正的圖像被存儲在一個輸出端存儲器中，在一個實施例中該輸出端存儲器優(yōu)選設(shè)有一個約1M字節(jié)的存儲器容量。在存儲器模塊14中存儲了圖案及信息及配置給它們的碼。作為圖案例如可考慮不同結(jié)構(gòu)及顏色的線或復(fù)合的符號。優(yōu)選這些線各對應(yīng)一個轉(zhuǎn)向角。在本發(fā)明的一個實施例中，相應(yīng)的線配置給所選擇的轉(zhuǎn)向角的64個值。其它的線被設(shè)置來用于表示距離值或人造圖像，例如插入顯示的保險杠，梯形報警標記等。此外也可存儲機動車符號，交通標記及行駛車道結(jié)構(gòu)。此外可存儲文字形式的信息，例如提示及報警文字，及故障信息。圖2示出一個在監(jiān)視器18上顯示的機動車20周圍的場景。該場景示出一個以墻24為限界的房子25。機動車20正準備向后停泊在墻24前面的一個停車位上。該停泊過程將由設(shè)有傳感器19A，19B的距離報警裝置19(圖1)來監(jiān)視。在該監(jiān)視器18上顯示的視頻圖像中插入了圖案及信息，由以下的表格可看到與配置給它們的碼在一起的這些圖案及信息。

在攝像機組件10的存儲器模塊14中除多個其它的圖案及信息外還存儲這些圖案及信息。它們通過相應(yīng)的碼來調(diào)用，該碼由控制裝置17發(fā)送給攝像機組件10。在所討論的實施例中，碼“1”相應(yīng)于一個矩形的、代表機動車20的機動車符號。碼“2”相應(yīng)于一條線21，該線被插入在監(jiān)視器18上的圖像中墻24前面6米的距離上。碼“5”相應(yīng)于文字信息“6m”，它配置給線21地被插入。雙線23及所屬的文字信息“Stopp！”用于對機動車20的駕駛員發(fā)出一個信號，即該駕駛員應(yīng)將機動車20停在該雙線23上，由此使它占據(jù)最佳停泊位置。雙線23及文字信息“Stopp！”將通過碼4及7來調(diào)用。在本實施例中，不同碼的發(fā)送將決定性地由距離報警裝置19的輸出信號來確定，該距離報警裝置對配置給它的傳感器19A，19B的信號分析處理。傳感器19A，19B優(yōu)選是超聲波傳感器，它們測量機動車20的尾部離墻24的距離。線21，22，23及所屬的文字信息例如可當(dāng)傳感器19A，19B已測量出一個相應(yīng)距離時則被插入。圖案及信息可多種變化地被存儲在存儲器模塊14中及由所屬的碼調(diào)用。例如線21，22，23可用與實線、點畫線或虛線不同的劃線類型來示出。此外，這些線可用不同的寬度或用不同的顏色來表示。并且不同的圖案及信息可任意地彼此組合。所有這些措施可通過所屬的碼來控制。通過這樣的措施，即，控制裝置17僅必需提供碼，而與所發(fā)出的碼相應(yīng)的圖案及信息可由攝像機組件10中的存儲器模塊14調(diào)用地提供，則控制裝置17本身用強縮減的計算能力也能滿足。
以下來說明碼的傳送。這些碼優(yōu)選被異步地存儲在一個交替緩沖器(Wechselpuffer)30(圖3)中，該緩沖器包括一個讀緩沖器及一個寫緩沖器32，31。在本發(fā)明的一個有利的實施例中，讀緩沖器及寫緩沖器32，31各接收32個碼。寫緩沖器31通過輸入端16A被填充。讀緩沖器及寫緩沖器之間的交替有利地也通過專門的碼來控制。讀緩沖器32與圖像同步地讀出。
由圖像傳感器11提供的視頻圖像與由碼調(diào)用的圖案和/或信息的疊加如下地發(fā)生由圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像被連續(xù)地寫入一個輸入端存儲器中。借助功能模塊12來校正該圖像及轉(zhuǎn)換成一個輸出端圖像。由讀緩沖器32相繼地讀出存儲在那里的碼。與被讀出的碼相對應(yīng)的圖案和/或信息由存儲器模塊14調(diào)出及在功能模塊13中與輸出端圖像疊加。通過功能模塊15使這些圖像數(shù)據(jù)提供到監(jiān)視器18上以便顯示。
攝像機組件10優(yōu)選可在位置上與控制裝置17及監(jiān)視器18脫離地工作。當(dāng)該系統(tǒng)1被用作駕駛員輔助系統(tǒng)時這是特別合乎要求的，其中攝像機組件被這樣設(shè)置在機動車20的尾部區(qū)域中，使得可監(jiān)視后面的交通空間，而監(jiān)視器18被設(shè)置在駕駛員的視線范圍內(nèi)?？刂蒲b置17則可被設(shè)置在機動車中的任意部位上。為了與控制裝置17及監(jiān)視器18交換數(shù)據(jù)，攝像機組件10至少分別設(shè)有一個相應(yīng)的接口15，16。
權(quán)利要求
1.用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)(1)，設(shè)有一個包括圖像傳感器(11)的攝像機組件(10)，一個播放裝置(18)及一個控制裝置(17)，其特征在于攝像機組件(10)包括一個用于存儲圖案及信息的存儲器模塊(14)及一個用于將圖像傳感器(11)的圖像與存儲在存儲器模塊(14)中的圖案和/或信息疊加的功能模塊(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于對這些存儲在存儲器模塊(14)中的圖案和/或信息配置了一些碼；通過發(fā)送與相應(yīng)的圖案和/或信息對應(yīng)的碼可由存儲器模塊(14)中調(diào)用圖案和/或信息。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于攝像機組件(10)包括一個用于對由圖像傳感器(11)采集的圖像進行校正的功能模塊(12)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于攝像機組件(10)包括至少一個用于與播放裝置(監(jiān)視器18)交換數(shù)據(jù)的接口(功能模塊15)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于攝像機組件(10)包括至少一個用于與控制裝置(17)交換數(shù)據(jù)的接口。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于在存儲器模塊(10)中存儲了幾何的圖案，如線、交通標記及類似符號以及文字信息，它們在播放裝置(監(jiān)視器18)上的播放可通過碼控制。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于攝像機組件(10)包括一個由一個寫緩沖器及一個讀緩沖器組成的用于碼的交替緩沖器。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于寫緩沖器及讀緩沖器的存儲容量基本上相同大小。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于碼的發(fā)送可通過一個距離報警裝置(19，19A，19B)的輸出端信號來控制。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的系統(tǒng)，其特征在于攝像機組件(10)被構(gòu)造成一個結(jié)構(gòu)組，它可在位置上與控制裝置(17)及播放裝置(監(jiān)視器18)脫離地工作，其中該攝像機組件(10)包括接口(15，16)，攝像機組件可通過這些接口與控制裝置(17)及播放裝置(監(jiān)視器18)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于圖像的采集及播放的系統(tǒng)(1)，設(shè)有一個包括圖像傳感器(11)的攝像機組件(10)，一個播放裝置(18)及一個控制裝置(17)，其中，攝像機組件(10)包括一個用于存儲圖案及信息的存儲器模塊(14)及一個用于將圖像傳感器(11)的圖像與存儲在存儲器模塊(14)中的圖案和/或信息疊加的功能模塊(13)。
文檔編號H04N7/18GK101040516SQ200580034921
公開日2007年9月19日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者羅蘭·施密德, 烏爾里希·塞格, 延斯·?？?申請人:羅伯特·博世有限公司