[发明专利]用于辅助驾驶车辆的相机多镜头安装装置

说明书

本发明描述了可安装在车辆上的镜头安装装置和用于控制该镜头安装装置的方法。所述镜头安装装置包括围绕中心同心布置的多个镜头，并且所述多个镜头包括具有第一焦距的第一镜头和具有比第一焦距短的第二焦距的第二镜头。该方法包括定位所述多个镜头中的一者，使得具有适于捕获对象的焦距的镜头之一用于图像捕获。

背景技术

辅助驾驶车辆，诸如在有限的人力输入或没有人力输入的情况下自主操作的车辆，主要依赖于基于从成像设备(例如相机)获得的图像数据的视觉信息来确定要采取的操作(例如，转弯，加速和制动)。该视觉信息可以包括人眼等效信息，诸如成像设备的视场(FOV)中包括的对象的颜色、形状和深度(距离)。作为安全驾驶的关键，为了准确地识别FOV中的对象并确定将要采取的适当操作，由成像设备所捕获的每个图像应当尽可能地清晰和清楚。为了获得清晰和清楚的对象的图像，镜头的焦点应该是适当的焦点，并且镜头的表面应该尽可能干净(即污染较少)。

在安装在辅助驾驶车辆上的成像设备的背景下，到要顾及的对象(例如，其他车辆、道路标志、交通信号、行人等)的距离通常随着辅助驾驶车辆移动或对象移动而改变。因此，使用单个定焦镜头可能无法保持对单个对象跟踪聚焦。该问题的一种可能的解决方案是使用变焦镜头(单元)而非用于成像设备的定焦镜头(单元)，从而可以保持对需要被顾及的对象进行跟踪聚焦。由于变焦镜头(单元)可以改变焦距，因此可以通过改变变焦镜头的变焦比来对相对于车辆移动的对象进行跟踪聚焦。

然而，与定焦镜头单元相比，变焦镜头单元通常需要更多镜头，并且因此镜头单元可能遭受重量和成本的增加。此外，变焦镜头单元通常需要更多的光来捕获图像(即，F数更大)，因此可能需要额外的光，这可能会遭受重量和成本的增加。此外，使用变焦镜头单元获得的图像往往包含更多的像差和失真，因此图像质量可能不足以达到预期目的。并且，当期望精确变焦(例如，8.1mm，与在镜头的设计中的8.0mm相比)时，使用变焦镜头系统可能无法实现这种变焦。然而，出于机器视觉的目的，8mm与8.1mm是存在显著差异的。此外，在亮度、饱和度、清晰度和失真等方面，变焦镜头与等效的固定镜头系统相比通常会产生更差的图像。

此外，在安装在辅助驾驶车辆上的成像设备的背景下，诸如油、灰尘、雨滴、泥浆、小虫等的各种外来物质可能在车辆运行时附着到成像设备的外表面。这样的外来物质可能通过诸如模糊图像或在图像上产生暗点来降低由成像设备捕获的图像的质量。因此，在辅助驾驶车辆运行以获得更准确的图像识别和更恰当的辅助驾驶判断时，以连续的方式获得高质量的图像是至关重要的。

发明内容

本文描述的是一种镜头安装装置和一种用于控制镜头安装装置的方法。

在一个实施例中，本发明描述了一种可安装在车辆上以捕获用于车辆的辅助驾驶的图像的镜头安装装置，包括：多个镜头，所述多个镜头围绕中心同心地布置；致动器，所述致动器被配置为每次使所述多个镜头中的一个镜头移动到用于捕获图像的位置；以及镜头清洁器，所述镜头清洁器相对于所述中心与所述多个镜头同心地设置，并且被构造成清洁所述多个镜头中的位于所述镜头清洁器处的至少一个镜头的表面。所述多个镜头包括具有第一焦距的第一镜头和具有比所述第一焦距短的第二焦距的第二镜头。

在一些实施例中，镜头安装装置还包括图像传感器，所述图像传感器设置在用于捕获图像的位置处，并且被配置为通过所述多个镜头中的所述一个镜头在所述用于捕获图像的位置处接收入射在所述图像传感器上的光。在一些实施例中，所述镜头安装装置还包括控制器，所述控制器被配置为，在所述镜头安装装置的视角内的对象到所述镜头安装装置的相对距离减小时，控制所述致动器以将位于所述用于捕获图像的位置处的镜头从所述第一镜头切换到所述第二镜头。在一些实施例中，所述控制器至少基于由所述图像传感器生成的图像数据来控制所述致动器。