[发明专利]用于提供车辆周围环境图像的广角成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于提供车辆、尤其是机动车辆周围环境图像的广角成像系统。

背景技术

本发明涉及用于提供车辆、尤其是机动车辆周围环境图像，以使这种图像可以显示给驾驶者并用于进一步的评估的广角成像系统，该系统具有用于记录周围环境的相机，相机包含透镜装置(lens arrangement)和至少一个成像传感器(CCD)，透镜装置将周围环境的广角图像投射到传感器上，该系统还具有显示器，其用于将相机所记录的以及由透镜装置投射到传感器上的周围环境显示给驾驶者，并且该系统还具有数据处理单元，其用于处理来源于成像传感器的数据，用于进一步评估。

美国第6,922,292B2号专利公开了用于提供车辆周围环境图像的基本的广角成像系统(例如，倒车图像显示设备)。在这种情况下，插入到车辆前方或后方的相机与其下游的透镜装置一起使用，用于在车辆内部的显示屏等向驾驶者显示由相机所记录的周围环境的画面。图像通过折射和衍射透镜以及失真补偿的校正方式来制备。在这种情况下，所使用的成像设备(CCD)具有两个不同分辨率的区域。因此，边缘区域具有更高的分辨率，使得因广角发生的失真可以进一步降低，因为，与成像设备具有两个不同分辨率不同，显示屏具有统一的分辨率。

在DE 10 2004 053 416 A1号专利中公开了进一步拓展的通用类型的广角成像系统。DE 10 2004 053 416 A1号专利公开了使用于机动车辆的立体距离测量系统，其具有按指定顺序设置于虚拟光束的光路的下述元件：a)相机，最好为具有成像光学元件的数字相机，具有成像光学元件的相机具有划定从相机发出的虚拟光束界限的孔径立体角范围；b)至少一个偏转镜元件，该至少一个偏转镜元件全部或部分地偏转从相机发出的虚拟光束；以及c)至少一个像场分割元件，该至少一个像场分割元件具有至少一个分割镜元件，该至少一个分割镜元件至少偏转从相机发出的虚拟光束的第一组成光束，该第一组成光束在受限制的空间区域中至少与从相机发出的虚拟光束的第二组成光束重叠。按照关于图5的说明，相应的CCD元件分开至末端成为一个在另一个上面的两个单独的区域，其中下区域(驾驶者随后可见)用于驾驶者信息(图像再现)。这个区域和上区域(驾驶者不可见)一起用于立体评估，两个区域具有相同的分辨率。

对于驾驶者显示器和立体评估采用相同的分辨率来说，这里存在一个问题。

发明内容

相比之下，本发明的目的在于提供用于车辆、尤其是机动车辆的周围环境图像供应的广角成像系统，在该系统中，对驾驶者显示器和立体评估的要求的范围可以互相独立地优化。另外，系统可用于允许进一步评估，同样地，该进一步评估的基础可以独立于其它评估或显示来优化。

这个目的通过权利要求1限定的广角成像系统实现。

由于透镜系统配置有至少两个独立的透镜子系统，用于将周围环境在成像传感器上投射为两个光学不同的区域，其中第一区域与驾驶者显示器相关联，第二区域与数据处理单元相关联(用于评估)，可能的是使区域适应不同的要求，并使其优化。因此，可以为了区域的各自用途互相独立地优化透镜子系统。这涉及它们的失真、分辨率等。因此，用于驾驶者显示器的区域可以是周围环境投射在传感器上的高分辨率的虚拟图像的大的中央区域。因此，可以向驾驶者提供中央的更有效解析的图像，且可以优化其它区域用于评估，尤其是通过图像处理探测移动。传感器上的周围环境图像的下段图像优选用于这个目的，其以有利的方式允许这样，这是因为观察到的区域包含道路的底层，其进而包括结构(线等)，其允许简单确定路线和/或从该路线的偏离。该图像区域的评估还允许确定车辆的纵向和横向速度。

透镜系统配置有三个独立的透镜子系统，以便在成像传感器上将周围环境投射为三个光学上不同的区域时(其中第二和第三区域与数据处理单元相关联，用于立体评估)，这些图像区域可以优化用于立体评估，尤其涉及到其失真和互相之间的间距。准确地说，间距对于借助于按顺序存储的周围环境的图像或其来自传感器的数据进行立体评估非常重要。重点是此处的准立体评估通过单个相机并借助于(基于车辆的运动的)不同相机位置实现。这个间距越大，随后的评估越有效或越精确。传感器上周围环境图像的两个区域之间的差别可以用来确定观察到的物体之间的角度差别，并且用来计算离它们的像素位移。两个区域之间的间距本身是已知的，并且对于通过计算机进行进一步评估是重要的。