[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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，本发明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。本发明还涉及一种具有这样的车辆摄像机系统的车辆。

背景技术

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Top-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（National Television 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 Photographic Expert Group：移动式连续图像专家组）或MPEG4（Moving Picture Experts oder H.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。