[发明专利]求取检测区域图像信息的摄像机系统和方法

说明书

本发明涉及一种摄像机系统(24)、尤其用于车辆(1)的摄像机系统，其中所述摄像机系统(24)至少具有以下：具有图像传感器(7)和滤波器掩膜(6)的摄像机(4)以及控制与分析处理装置(12)，所述图像传感器(7)向所述控制与分析处理装置输出具有不同曝光时间的图像信号(S1)，其中所述图像传感器(7)具有输出像素信号的传感器像素的布置并且所述滤波器掩膜(6)具有设置在传感器像素前方的滤波器像素的布置。在此提出，滤波器掩膜(7)具有滤波器像素(F1，F2)，所述滤波器像素具有不同的传输特性，并且所述控制与分析处理装置(12)将以下像素信号(PS1)相互比较：所述像素信号包含在具有不同曝光时间(τ1，τ2)的帧(A1，A2，A3，B1，B2，B3)中并且由传感器像素(P1，P2)输出，所述传感器像素接收通过所述滤波器像素(F1，F2)不同滤波的光(8)。

技术领域

本发明涉及用于求取检测区域的图像信息的尤其用于车辆的摄像机系统和方法。

背景技术

一般而言，由控制装置根据周围环境亮度以不同的曝光时间读取摄像机系统的图像传感器，以便避免欠曝光或过曝光。

因此，在白天时曝光时间通常非常短；然而因此可能出现不再连续检测仅仅短时发光的光源、尤其脉冲光源，尤其当读取时间位于光源的脉冲持续时间的量级中或下时。因此，在车辆领域中的摄像机系统中，LED的脉冲频率约为90至100Hz，图像传感器的读取时间在白天时位于0.1ms 以下。

为了防止由摄像机系统检测的LED的闪烁，在DE 10 2010 024 415 A1 中提出图像传感器持续地或连续地以最大读取时间检测入射光。将暂停时间选择得小于要检测的光脉冲的脉冲持续时间，使得传感器不“忽视”任何光脉冲，在所述暂停时间中图像传感器不将入射到其上的光转换成电信号或图像传感器不是光敏感的。为了不使传感器过曝光或者不使传感器饱和，设置衰减滤波器或遮光板，其中因为在夜晚时比在白天时更少的光落到传感器上，所以必须根据光情况(在白天时或在夜晚时)匹配衰减滤波器或遮光板。

在这种解决方案中不利是，在摄影机系统中需要附加的模块来分别根据光情况改变遮光板或者衰减滤波器。

DE 10 2005 033 863 A1示出一种图像拍摄系统，其中除摄像机以外设置辐射传感器，所述辐射传感器求取图像场景的平均亮度水平并且将其与由摄像机拍摄的图像的亮度进行比较。辐射传感器也通过更长的读取时间感知脉冲光源。如果得到两个亮度之间的差异，则输出以下警告信号：指示驾驶员在显示器显示中存在缺陷；使摄像机的曝光阶段和脉冲光源的接通阶段同步或通过相应更长的曝光区域替代在显示器上显示的图像的区域。

在这种解决方案中不利是，需要必须与摄像机同步的另一辐射源，由此增加制造开销和成本开销。

DE 698 08 024 T2描述了用于产生具有扩展的动态范围的视频信号的另一种方法和图像拍摄设备。所述系统也称作高动态范围图像(HDR)，其中借助不同的参数调节、尤其借助不同的曝光时间依次产生图像，从而随后可以由不同亮度的图像区域建立优化的图像，其方式是，例如由较长曝光的图像负责暗区域而由较短曝光的图像负责较亮区域。在此，可以直接不同地调节所输出的图像信号的彼此相继的帧，从而产生不同的帧的序列。为此，固定地调节不同的曝光时间并且随后分析处理图像。

发明内容

根据本发明，在具有由多个传感器像素组成的像素布置的图像传感器前方设有具有不同的滤波器像素的滤波器掩膜(Filtermaske)。滤波器像素具有不同的传输特性；在此作为传输特性首先通常考虑以下特征：使入射光部分不穿过，即吸收或反射。不同的传输特性优选表示所穿过的强度的不同衰减。

滤波器掩膜具有第一和第二滤波器像素，所述第一和第二滤波器像素具有不同的传输特性、尤其不同的衰减，所述第一和第二滤波器像素以规律的或不规律的布置或者栅格设置在传感器像素前方。在此，例如第一滤波器像素是完全不衰减的或是弱衰减的而第二滤波器像素是较强衰减的。