Dispositivo de determinación de la distancia de visibilidad en un paisaje,

que comprende: - una cámara (12) para captar una imagen de dicho paisaje para el que debe determinarse la distancia de visibilidad; - medios (16) para memorizar dicha imagen; estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende además: - medios (18) de tratamiento de la imagen para detectar si un píxel de la imagen presenta un contraste superior a un valor predeterminado con respecto a al menos algunos de los píxeles adyacentes; medios (18) para aplicar sucesivamente a los píxeles de la imagen dicho tratamiento de detección de contraste, desde el píxel correspondiente a la mayor distancia entre un punto del paisaje y la cámara, y hasta que se detecte que un píxel, denominado primer píxel, presenta un contraste que cumple la condición de contraste, - medios para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia entre el punto del paisaje correspondiente a dicho píxel y la cámara, mediante lo cual se obtiene un mapa de las distancias, consistiendo dichos medios en medios elegidos del grupo que comprende o bien otra cámara (14) adecuada para captar una segunda imagen del mismo paisaje con un ángulo diferente para obtener un efecto de estereovisión y medios de tratamiento de los píxeles de las dos imágenes para deducir una información representativa de la distancia de cada píxel de la primera imagen, o bien medios (30) de telemetría adecuados para realizar un barrido de dicho paisaje para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia; y - medios (18) para asociar a dicho primer píxel una información de distancia a partir de dicho mapa de distancias, siendo esta información de distancia la distancia de visibilidad

Dispositivo de medición de la distancia de visibilidad.

Sector de la técnica

La presente invención tiene por objeto un dispositivo de medición de la distancia de visibilidad, concretamente, pero no exclusivamente, destinado a montarse en un vehículo.

Estado de la técnica

La definición que se toma generalmente de la distancia de visibilidad y más particularmente de la distancia de visibilidad meteorológica es la siguiente: es la distancia más allá de la cual un objeto negro de dimensión conveniente se percibe con un contraste inferior a un valor predeterminado del orden del 2 al 5%. Además, se define comúnmente el contraste entre dos objetos mediante la fórmula de Michelson:

En esta fórmula, L_max designa la luminancia del objeto más claro y L_min la luminancia del objeto más oscuro.

Pueden usarse otras fórmulas, por ejemplo el contraste de Weber:

El cálculo de la distancia de visibilidad, y más precisamente de visibilidad meteorológica, presenta al menos dos intereses. En primer lugar, la medición de la distancia de visibilidad por sí misma permite proporcionar por ejemplo al conductor de un vehículo una información que le permitirá adaptar su conducción a las condiciones de visibilidad. Por otro lado, la medición de la distancia de visibilidad meteorológica no sirve sólo para un sistema de detección de objetos. Más generalmente, puede servir para cualquier asistencia a la conducción que requiera una percepción de determinados componentes del entorno, por ejemplo para una aplicación de detección de la carretera.

El uso de la medición de la distancia de visibilidad meteorológica para las asistencias a la conducción no se reduce al ajustar el sensor de mediciones. La asistencia a la conducción, cuando se conoce la visibilidad, puede avisar por ejemplo al conductor de que su funcionamiento está degradado o incluso de que está desactivada ya que se encuentra fuera de su rango de funcionamiento.

Gracias a los documentos US 2003/0197867, US 6362773 y US 6208938 se conocen diferentes dispositivos para calcular una distancia de visibilidad.

El primer documento (US2003/0197867) propone así varios dispositivos.

Un primer dispositivo es un dispositivo que comprende una cámara instalada en un puesto fijo, delante de la cual se disponen objetivos específicos a diferentes distancias.

A partir de una imagen captada por la cámara, el dispositivo establece una curva representativa de los niveles de contraste para los diferentes objetivos, en función de la distancia. Para cada objetivo, el nivel de contraste tomado se calcula calculando la media de los contrastes de un porcentaje predeterminado de los píxeles de mayor contraste, en el objetivo considerado; calculándose el contraste para cada píxel de este objetivo.

Basándose en esta curva, el dispositivo determina una distancia de visibilidad.

Se entiende que el dispositivo debe identificar, en la imagen, los diferentes objetivos con el fin de calcular el nivel de contraste para los mismos.

Según una variante de este dispositivo, durante la identificación de los objetivos, y aunque la posición en la imagen de los diferentes objetivos se conozca a priori, el objetivo más próximo a la cámara se identifica en primer lugar en la imagen. Este objetivo es en efecto el más fácil de identificar en la imagen. Esta precaución pretende garantizar la correcta identificación de los objetivos en la imagen, aunque la cámara se haya movido con respecto a la escena.

El primer documento mencionado anteriormente también presenta un dispositivo de determinación de la visibilidad relativa, con ayuda de una cámara. Este dispositivo no requiere el uso de objetivos específicos.

Este dispositivo permite determinar, o bien para el conjunto de una imagen captada por la cámara, o bien solamente para partes de esta imagen, la visibilidad relativa. Se trata de una razón entre la visibilidad constatada en la imagen, y una visibilidad de referencia. Eventualmente, también puede determinarse la distancia entre las diferentes partes de imagen y la cámara, lo que permite al dispositivo proporcionar la información de visibilidad relativa en función de la distancia.

Objeto de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo susceptible de embarcarse en un vehículo que permita, en todas las situaciones de visibilidad, calcular la distancia de visibilidad meteorológica para el entorno del vehículo.

Para alcanzar este objetivo, según la invención, el dispositivo de determinación de la distancia de visibilidad en un paisaje comprende:

- una cámara para captar una imagen de dicho paisaje para el que debe determinarse la distancia de visibilidad;

- medios para memorizar dicha imagen;

estando el dispositivo caracterizado porque comprende además:

- medios de tratamiento de la imagen para detectar si un píxel de la imagen presenta un contraste superior a un valor predeterminado con respecto a al menos algunos de los píxeles adyacentes;

- medios para aplicar sucesivamente a los píxeles de la imagen dicho tratamiento de detección de contraste desde el píxel correspondiente a la mayor distancia entre un punto del paisaje y la cámara, y hasta que se detecta que un píxel, denominado primer píxel, presenta un contraste que cumple la condición de contraste,

- medios para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia entre el punto del paisaje correspondiente a dicho píxel y la cámara, mediante lo cual se obtiene un mapa de las distancias, consistiendo dichos medios en medios elegidos del grupo que comprende o bien otra cámara adecuada para captar una segunda imagen del mismo paisaje con un ángulo diferente para obtener un efecto de estereovisión y medios de tratamiento de los píxeles de las dos imágenes para deducir una información representativa de la distancia de cada píxel de la primera imagen, o bien medios de telemetría adecuados para realizar un barrido de dicho paisaje para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia; y

- medios para asociar a dicho primer píxel una información de distancia a partir de dicho mapa de distancias, siendo esta información de distancia la distancia de visibilidad.

Se entiende que el dispositivo de determinación de la distancia de visibilidad comprende una cámara para captar una imagen del paisaje en el que se desea determinar dicha distancia, medios para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia entre el punto del paisaje correspondiente al píxel y la cámara y medios de tratamiento de esas informaciones. Los medios de tratamiento permiten poner en práctica un algoritmo de medición de contraste aplicando la fórmula de Michelson o cualquier otra fórmula de contraste y medios para aplicar sucesivamente a los píxeles de la imagen el tratamiento de detección de contraste mediante barrido de la imagen desde el de la imagen una información representativa de la distancia entre el punto del paisaje correspondiente al píxel y la cámara y medios de tratamiento de esas informaciones. Los medios de tratamiento permiten poner en práctica un algoritmo de medición de contraste aplicando la fórmula de Michelson o cualquier otra fórmula de contraste y medios para aplicar sucesivamente a los píxeles de la imagen el tratamiento de detección de contraste mediante barrido de la imagen desde el píxel correspondiente a la mayor distancia con respecto a la cámara hasta que se detecta que un píxel presenta un contraste superior al valor predeterminado. La distancia entre el punto del paisaje correspondiente al primer píxel que presenta el contraste predeterminado y la cámara proporciona la distancia de visibilidad y más precisamente la distancia de visibilidad meteorológica.

Según la invención, y en el primero de los dos modos de puesta en práctica de la invención, los medios para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia comprenden una segunda cámara de captación de imágenes. La información representativa de la distancia se extrae entonces de los medios conocidos de la imagen en estereovisión... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de determinación de la distancia de visibilidad en un paisaje, que comprende:

- una cámara (12) para captar una imagen de dicho paisaje para el que debe determinarse la distancia de visibilidad;

- medios (16) para memorizar dicha imagen;

estando caracterizado dicho dispositivo porque comprende además:

- medios (18) de tratamiento de la imagen para detectar si un píxel de la imagen presenta un contraste superior a un valor predeterminado con respecto a al menos algunos de los píxeles adyacentes;

medios (18) para aplicar sucesivamente a los píxeles de la imagen dicho tratamiento de detección de contraste, desde el píxel correspondiente a la mayor distancia entre un punto del paisaje y la cámara, y hasta que se detecte que un píxel, denominado primer píxel, presenta un contraste que cumple la condición de contraste,

- medios para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia entre el punto del paisaje correspondiente a dicho píxel y la cámara, mediante lo cual se obtiene un mapa de las distancias, consistiendo dichos medios en medios elegidos del grupo que comprende o bien otra cámara (14) adecuada para captar una segunda imagen del mismo paisaje con un ángulo diferente para obtener un efecto de estereovisión y medios de tratamiento de los píxeles de las dos imágenes para deducir una información representativa de la distancia de cada píxel de la primera imagen, o bien medios (30) de telemetría adecuados para realizar un barrido de dicho paisaje para asociar a cada píxel de la imagen una información representativa de la distancia; y

- medios (18) para asociar a dicho primer píxel una información de distancia a partir de dicho mapa de distancias, siendo esta información de distancia la distancia de visibilidad.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho valor predeterminado corresponde a un contraste del 2 al 5%.

3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque está montado en un vehículo.

4. Aplicación del dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque determina la distancia de visibilidad en un paisaje que contiene al menos una carretera.