[发明专利]用于检测车辆风挡上的雨滴的方法和摄像头组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测车辆风挡上的雨滴的方法，其中风挡的至少一个区域的图像被摄像头捕获。至少一个对象从被捕获图像提取，且环境光条件被确定。此外，本发明还涉及用于检测车辆风挡上的雨滴的摄像头。

背景技术

对于机动车辆，已知有多种驾驶辅助系统，使用由单个或由多个摄像机捕获的图像。获得的图像可以被处理，以允许在屏幕上显示，例如在仪表板处或它们可被投影在风挡玻璃上，特别是在危险的情况下警示驾驶员或简单地改善他的可视性。还可以利用图像检测车辆风挡上的雨滴或雾。这样的雨滴或雾检测可参与车辆的功能型单元的自动触发。例如，如果检测到雨，驾驶员可被警告，制动辅助系统可被激活，风挡擦拭器可被开启和/或头灯可被打开。

US 6806485B2描述了一种光学湿气检测器，其能够确定对应于环境光条件的绝对值。该检测器包括光学湿气传感器，其感测湿气收集表面上的湿气的存在。

EP 1025702B1描述了一种雨传感器系统，包括照明检测器，诸如CMOS图像阵列或CCD图像阵列。取决于环境光的水平，当风挡上的环境光太低而不能照明存在于风挡上的雨滴时，控制单元打开照明源。

现有技术中已知的方法和摄像头组件在可靠地检测风挡上的雨滴时已经遇到困难。

发明内容

因此，本发明的主题是建立用于检测风挡上的雨滴的特别可靠的方法和摄像头组件。

该目标通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求9的特征的摄像头组件满足。具有本发明的方便的进一步发展的有利实施例在从属权利要求中示出。

根据本发明，在用于检测车辆风挡上的雨滴的方法中，风挡的至少一个区域的图像被摄像头捕获。至少一个对象从被捕获图像提取，且环境光条件被确定，其中，对象提取的至少两个方式中的至少一个根据环境光条件被执行。这基于取决于光条件风挡上的雨滴具有多种表现的结论。因此，考虑环境光条件的雨滴检测算法被选择，以利用(在对象提取的不同方式中)特别适于被确定光条件的至少一个方式。这使得该方法特别可靠，且还提供快速且高效的雨滴检测。

在本发明的有利实施例中，在夜间或隧道环境光条件下，通过检测灰度水平低于预定临界值的对象从被捕获图像提取对象。在暗夜条件下或在暗隧道中，风挡上的雨滴在风挡的被捕获区域图像中比图像的已经暗的背景表现得更暗。为了确定这样的暗夜光条件是否存在，光源的数量和/或亮度可被评估，例如通过确定光源的数量和/或亮度是否低于预定临界值。如果在这样的暗夜照片条件下仅具有较低灰度水平的对象被从图像提取，则雨滴检测可被快速、可靠和高效地执行。

在本发明的另一有利实施例中，在光源的数量和/或亮度在预定临界值以上的夜间或隧道环境光条件下，通过检测灰度水平高于预定临界值的对象从被捕获图像提取对象。这是基于以下结论，在夜间，如果存在较近且强度大的光源，被捕获图像上的雨滴比雨滴的相对较暗的周围环境表现得更亮。因此，通过清晰夜间或亮隧道照明条件，对于可能是雨滴的对象的检测，寻找具有相对较高灰度水平的对象足矣。对象提取的方式因此适用于这样的清晰夜间照明条件，用于可靠且快速的雨滴检测。

已进一步证明有利的是，当在日光环境光条件下，通过检测对象的暗部分和亮部分从被捕获图像提取对象，其中，对象的暗部分和亮部分被合并。暗部分可通过将其灰度水平与预定临界值进行比较而被检测，亮部分可通过将其灰度水平与另一更高预定临界值进行比较而被检测。在清晰日间，风挡上的雨滴在被捕获图像中表现为具有发光部分和暗部分的对象。因此，在被捕获图像中可能表示雨滴的对象的提取可通过亮和暗对象提取和后续的对比区段合并而执行。在区段的该融合中，光度的和几何的约束被考虑。通过合并对象的暗部分和亮部分，适当地考虑存在于日光条件下的被捕获图像中的风挡上的雨滴的特定表现。

在本发明的又一优选实施例中，环境光条件通过摄像头确定。因此，不需要提供能够估计环境光条件的其他传感器。环境光条件的信息还通过处理被捕获图像而获得。风挡上的雨滴的检测可因此通过非常紧凑的摄像头组件被执行。

如果环境光条件被定量地确定，则可获得环境光条件的非常准确的估计。这还允许不同光条件之间的非常精确的区别。另一方面，环境光条件可被定性地确定。这使得可以使用相对较简单的摄像头。替换地，诸如比较器的电子装置可被利用，以指示是否存在日光、夜间或黄昏环境光条件。这简化了要被考虑用于选择对象提取的适当方式的光条件的确定。