Procedimiento para el tratamiento de informaciones de imagen (1) captadas desde un vehículo,

con unpaso para detectar al menos partes de un limpiaparabrisas (4) en las informaciones de imagen (1) y unpaso de la división espacial de las informaciones de imagen (1) de una imagen aislada a través de unasombra de limpiaparabrisas (4) detectada del limpiaparabrisas en informaciones de imagencualitativamente de alto valor (3) y cualitativamente de bajo valor (2), en donde la sombra delimpiaparabrisas separa una primera región de imagen con las informaciones de imagen cualitativamentede bajo valor, que está situada con relación a un recorrido de limpiaparabrisas delante del limpiaparabrisas,de una segunda región de imagen con las informaciones de imagen cualitativamente de bajo valor, que seencuentra justo detrás del limpiaparabrisas en movimiento

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de informaciones de imagen captadas desde un vehículo

Campo técnico

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el tratamiento de informaciones de imagen captadas desde un vehículo

Estado de la técnica

Para un gran número de diferentes sistemas de ayuda al conductor en vehículos se necesitan datos de imagen del entorno del vehículo, que son suministrados desde cámaras. Estos datos de imagen ayudan a la hora de mantener el carril (LDW o Lane-Departure-Warning) , para alertar al conductor por ejemplo de un cansancio propio excesivo, en el caso del control automático de carril (LKS o Lane-Keeping-Sulimpiaparabrisasort) , por ejemplo como parte de una dirección automática del vehículo, a la hora de reconocer señales de tráfico en carretera (SRS, Road-Sign-Recognition) o también en el caso del apoyo a la visión nocturna con reconocimiento de objetos y función de alerta. Los datos de imagen para el apoyo a la visión nocturna se ponen a disposición mediante cámaras con capacidad de visión nocturna.

Todos los sistemas que presentan una función de reconocimiento activa, basada en cámaras sobre la base de datos de imagen del entorno del vehículo, tienen en común que son muy sensibles a la calidad de imagen disponible. Para el reconocimiento de delimitaciones de carreteras o líneas centrales, sí como a la hora de reconocer señales de tráfico en carretera se necesita una imagen de alta calidad desde la visual del conductor. Debido a que las cámaras utilizadas para ello se encuentran en el centro superior del parabrisas o también en cavidades del vehículo dispuestas específicamente, las cámaras no disponen de una visibilidad mejor a través del parabrisas que el propio conductor. En consecuencia la capacidad de estos sistemas desciende notablemente en caso de lluvia, ya que la trayectoria óptica de las cámaras se ve fuertemente perturbada y por ello las líneas centrales o bien no se reconocen en absoluto o sólo erráticamente, y las señales de tráfico no se detectan en absoluto.

En especial las imágenes del entorno del vehículo a través del parabrisas húmedo por la lluvia, que en caso de lluvia están en parte fuertemente distorsionadas, no permiten a los sistemas de ayuda al conductor antes citados, o sólo de forma insuficiente, analizar la imagen captada, o bien las gotas de lluvia sobre el parabrisas actúan como lentes locales y ciegan la cámara tan intensamente que ya no puede captarse ninguna imagen valorable.

Del documento DE 102 19 788 se conocen técnicas que valoran tan ampliamente informaciones de imagen mediante la valoración de la relación de contraste, que es posible una determinación de la distancia de visibilidad efectiva, de tal modo que la unidad conjunta puede separar informaciones de imagen valorables de informaciones de imagen no valorables. Una verdadera mejora de la función de ayuda al conductor, sin embargo, no puede lograrse mediante esta técnica.

El documento DE 103 03 046 A1 describe un dispositivo y un procedimiento para la estimación cuantitativa de la distancia de visibilidad en vehículos, en donde se detectan datos de imagen desde el entorno y se valoran para estimar la distancia de visibilidad. Con ello, en el caso de un empeoramiento de la visibilidad a causa de gotas de lluvia sobre el parabrisas, se activa el limpiaparabrisas para lograr una evaluación más precisa de las condiciones de visibilidad reales.

El documento US 2007/0047809 A1 describe un procedimiento de reconocimiento del entorno para un vehículo. Con ello se analizan imágenes de una cámara para obtener informaciones para el conductor del vehículo. El documento describe además un reconocimiento sobre si un limpiaparabrisas oculta un sector de la imagen.

El documento US 2008/0044062 A1 describe un sensor de imágenes para un vehículo. Con ello el control utiliza informaciones del control del limpiaparabrisas o motores del limpiaparabrisas, para evitar una detección de imágenes cuando el limpiaparabrisas cubre parcial o totalmente el campo de visión del sensor de imágenes.

Manifiesto de la invención

La invención pone a disposición un procedimiento para mejorar la función de ayuda al conductor, en especial de sistemas de ayuda al conducto que se basan en imágenes de vídeo captadas en un vehículo. Con ello se dividen en datos de imagen mejores o peores cualitativamente, mediante una ponderación o incluso mediante una selección de imágenes de vídeo aisladas o regiones de imágenes aisladas, los datos de imagen disponibles para la función de ayuda al conductor.

La invención hace uso de la acción de un limpiaparabrisas. Las imágenes de mejor calidad pueden obtenerse justo después de que el limpiaparabrisas pase por encima del parabrisas. Ya las imágenes que reproducen la sombra del limpiaparabrisas presentan partes de mayor calidad y aquellas partes de imagen con peor calidad. De este modo es importante, a la hora de captar imágenes, diferenciar las imágenes o las partes de imagen de mayor calidad de aquellas imágenes o partes de imagen que, a causa de la humedad sobre el limpiaparabrisas, se han distorsionado

o incluso vuelto inservibles.

De forma correspondiente a esto se propone un dispositivo para captar informaciones de imagen desde un vehículo, que presenta al menos una cámara y al menos una unidad de ordenador, en donde la unidad de ordenador divide las informaciones de imagen procedentes de la cámara en unidades de imagen aisladas y, para cada unidad de imagen aislada, lleva a cabo un cálculo estadístico, en donde la unidad de ordenador utiliza los datos del cálculo estadístico para diferenciar si está presente o no una sombra del limpiaparabrisas en la unidad de imagen y si la calidad de la información de imagen es alta o baja. Por ello se comprueba de forma preferida si la calidad de la información de imagen es mayor o menor que un valor umbral prefijado de la calidad.

En las reivindicaciones subordinadas se indican otras configuraciones ventajosas de la invención.

Para llevar a cabo el procedimiento se post-conecta a un sensor de vídeo una unidad de ordenador, la cual valora las informaciones de imagen. La valoración lleva a una detección de la sombra del limpiaparabrisas en las informaciones de imagen del sensor de vídeo, y esta detección de posición y momento de la sombra del limpiaparabrisas en las informaciones de imagen se utiliza para diferenciar imágenes completas o regiones de imagen aisladas con alta calidad de aquellas imágenes o regiones de imagen con menor calidad. Esto se produce de forma preferida por medio de que se diferencia si la calidad de imágenes o regiones de imagen es mayor o menor que un valor umbral prefijado. Si la calidad es mayor que un valor umbral prefijado están presentes imágenes o partes de imagen con alta calidad. En el caso de que la calidad sea menor que un valor umbral prefijado para la calidad, están presentes imágenes o partes de imagen con menor calidad.

En una imagen aislada la diferenciación se obtiene mediante una división espacial de la imagen aislada a través de una sombra del limpiaparabrisas, en donde sobre las regiones de imagen de alto valor cualitativo sólo hace poco tiempo que ha pasado el limpiaparabrisas y sobre las regiones de imagen de menor valor cualitativo ya ha pasado el limpiaparabrisas hace más tiempo o incluso sobre ellas va a pasar el limpiaparabrisas dentro de muy poco tiempo, en donde la imagen disponible es especialmente mala a causa de una onda de proa del limpiaparabrisas. En el caso más sencillo la unidad de ordenador divide la imagen en regiones de imagen aisladas, de forma preferida en segmentos circulares que hacen contacto unos con otros, y la unidad de ordenador determina el histograma de claridad para cada región de imagen aislada. A partir del histograma debe establecerse si la región de imagen en forma de segmento circular está cubierta por un limpiaparabrisas en el segmento circular o no.

Para determinar si un limpiaparabrisas ha cubierto la imagen se valora el histograma de cada región de imagen y un número predominantemente elevado de puntos de imagen oscuros con relación a las regiones de imagen circundantes indiza un limpiaparabrisas o una parte del mismo en la región de imagen. Para determinar a partir de un histograma, que representa una distribución de los valores de claridad de todos los puntos de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento de informaciones de imagen (1) captadas desde un vehículo, con un paso para detectar al menos partes de un limpiaparabrisas (4) en las informaciones de imagen (1) y un paso de la división espacial de las informaciones de imagen (1) de una imagen aislada a través de una

sombra de limpiaparabrisas (4) detectada del limpiaparabrisas en informaciones de imagen cualitativamente de alto valor (3) y cualitativamente de bajo valor (2) , en donde la sombra de limpiaparabrisas separa una primera región de imagen con las informaciones de imagen cualitativamente de bajo valor, que está situada con relación a un recorrido de limpiaparabrisas delante del limpiaparabrisas, de una segunda región de imagen con las informaciones de imagen cualitativamente de bajo valor, que se

encuentra justo detrás del limpiaparabrisas en movimiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por una sincronización de un contador de fases con los espacios de tiempo entre dos detecciones consecutivas de un limpiaparabrisas (4) , en donde las informaciones de imagen (3) se clasifican con ayuda del contador de fases cualitativamente con un valor máximo si se han captado justo después de que el limpiaparabrisas pase sobre una imagen captada, y las

informaciones de imagen (2) se clasifican cualitativamente con un valor mínimo si se han captado justo antes de que la detección de limpiaparabrisas pase sobre una imagen captada.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por una determinación alterna de la calidad de las informaciones de imagen en función de la detección de un limpiaparabrisas (4) , en donde en el caso de una detección positiva del limpiaparabrisas se lleva a cabo en la imagen la división espacial y, en

el caso de una detección negativa de un limpiaparabrisas, en la imagen la clasificación de calidad con ayuda del contador de fase sincronizado.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por la detección de un limpiaparabrisas (4) mediante una determinación del nivel de ruido de imágenes aisladas (2, 3) , en donde las partes de imagen (2, 3) que muestran un alto nivel de ruido (2) se clasifican como cualitativamente de

bajo valor y las partes de imagen, que muestran un bajo nivel de ruido (3) , como cualitativamente de alto valor.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por la detección de un limpiaparabrisas (4) mediante la división de las informaciones de imagen (1) en partes de imagen aisladas (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) y la determinación a continuación de un histograma de claridad (18, 19) para

cada parte de imagen aislada (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) , en donde las partes de imagen, que presentan una iluminación baja en comparación con las otras partes de imagen se valoran como cubiertas por el limpiaparabrisas (4) .

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por una prueba de plausibilidad adicional de la clasificación de calidad para diferentes regiones de imagen (2, 3) , en donde para la

plausibilización se utilizan la posición de las regiones de imagen (2, 3) , el tiempo de la última detección de limpiaparabrisas positiva y/o el tiempo obtenido de los parámetros de sincronización.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por un desplazamiento de las informaciones de imagen clasificadas como cualitativamente de alto valor, que en un momento posterior se captan como justo después de pasar sobre ellas el limpiaparabrisas (4) , si se presentan datos sobre un

ventilador de parabrisas conectado.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por una sincronización PLL implementada por software, en la que la detección del limpiaparabrisas en la imagen se compara con el desarrollo de un contador de imágenes, en donde después se establece una diferencia de fase si el desarrollo del contador de fases no coincide en el tiempo con la detección del limpiaparabrisas y, en este

45 caso, el desarrollo del contador de imágenes se modifica por medio de que el número de las imágenes a contar se modifica hasta que la detección del limpiaparabrisas en la imagen coincide en el tiempo con el desarrollo del contador de imágenes.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por una sincronización de la clasificación de calidad con datos de transductor angular del limpiaparabrisas (4) .

50 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por una sincronización de los parámetros de iluminación con la detección del limpiaparabrisas (4) .

11. Dispositivo para tratar informaciones de imagen captadas desde un vehículo, con al menos una cámara (24) y al menos una unidad de ordenador (200) , en donde la unidad de ordenador (200) divide las informaciones

de imagen procedentes de la cámara en partes de imagen aisladas y, para cada unidad de imagen aislada, lleva a cabo un cálculo estadístico, en donde la unidad de ordenador (200) utiliza los datos del cálculo estadístico para diferenciar si está presente o no una parte de un limpiaparabrisas en la respectiva unidad de imagen y si la calidad de la información de imagen es alta o baja, en donde, para determinar si la calidad 5 de la información de imagen es alta o baja, se dividen las informaciones de imagen (1) de una imagen aislada a través de una sombra de limpiaparabrisas (4) detectada del limpiaparabrisas en una primera región de imagen con informaciones de imagen cualitativamente de bajo valor, que está situada con relación a un recorrido de limpiaparabrisas delante del limpiaparabrisas, y una segunda región de imagen con informaciones de imagen cualitativamente de alto valor, que se encuentra justo detrás del

limpiaparabrisas en movimiento.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, en donde la unidad de ordenador utiliza adicionalmente datos de tiempo para el cálculo estadístico, y estos datos de tiempo se utilizan en forma de una sincronización, de forma preferida de una sincronización PLL, para mejorar la detección del limpiaparabrisas en partes de imagen individuales mediante anticipación.