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    Eine Form der Bildaufnahmevorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält einen Bildaufnahmeabschnitt, der ein von einem Bildaufnahmeobjekt einfallendes Licht empfängt und eine fotoelektrische Umwandlung des Lichts durchführt, und einen Bildverarbeitungsabschnitt, der einen Raumfrequenzfilterungsprozess ausführt, bei dem eine vorbestimmte Niederfrequenzkomponente mithilfe des Bildaufnahmeabschnitts von dem aufgenommenen Bild entfernt wird.
    公开号:DE102004010908A1
    申请号:DE200410010908
    申请日:2004-03-05
    公开日:2004-09-23
    发明作者:Yasuo Toyota Hagisato；Shinya Toyota Kawamata
    申请人:Toyota Motor Corp；
    IPC主号:G06T5-20
    专利说明:
    [0001] Die Offenbarung der japanischen PatentanmeldungenNr. 2003-058955, eingereicht am 5. März 2003, und Nr. 2003-370834, eingereichtam 30. Oktober 2003, einschließlichder Beschreibungen, Zeichnungen und Zusammenfassungen sind hierein inihrer Gesamtheit durch Bezugnahme enthalten.
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung,die zur Aufnahme von Bildern bei Nacht geeignet ist, und ein Bildaufnahmeverfahren,das diese Vorrichtung verwendet.
    [0003] Eine bekannte Bildaufnahmevorrichtungist zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.HEI 5-56341 beschrieben, bei der ein auf ein optisches Bildaufnahmesystemeinfallendes Licht mit Hilfe einer CCD (charge coupled device) inein elektrisches Signal umgewandelt und das erzeugte elektrischeSignal anschließendausgegeben wird. Die Bildaufnahmevorrichtung steuert die in dasoptische Bildaufnahmesystem einfallende Lichtmenge sowie eine Lichtakkumulationszeitvon Bildaufnahmeelementen, und steuert variabel die Verstärkung derBildaufnahmeelemente. Währendeines vorbestimmten Bildaufnahmemodus führt die Vorrichtung eine Steuerungaus, bei der die Verstärkungerhöht wird,um die eingestellte Zeit der Lichtakkumulation zu verringern. Somitversucht die Vorrichtung die Belichtungssteuerung unabhängig vonBildaufnahmebedingungen zu optimieren.
    [0004] Dieser Typ einer Bildaufnahmevorrichtung weistjedoch nach wie vor Probleme auf, wie zum Beispiel das Problem derLichthofbildung in den aufgenommenen Bildern, welche von der Bildaufnahmeumgebung(d.h. die Umgebung, die aufgenommen werden soll) abhängt. Wennzum Beispiel eine solche Bildaufnahmevorrichtung als ein Hilfssystemzur visuellen Erkennung verwendet wird, das einen Fahrer eines Fahrzeugswährendeiner Fahrt des Fahrzeugs bei Nacht bei der visuellen Erkennungunterstützt,ist der Pegel des Ausgangssignals des aufgenommenen Bildes hocheingestellt, um einen Fußgänger oderdergleichen, der sich im Dunkeln in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeugbefindet, visuell gut zu erkennen. Bei einer solchen Einstellungist jedoch zum Beispiel dann die Lichthofbildung stark ausgeprägt, wenndie Bildaufnahmevorrichtung von den Frontscheinwerfern eines entgegenkommendenFahrzeugs beleuchtet wird. Daher kann die Bildaufnahmevorrichtungin einem solchen Fall keine geeigneten bzw. erkennbaren Bilder erstellen.
    [0005] Die Erfindung wurde gemacht, um dieoben genannten Probleme zu beseitigen, und hat zum Ziel, eine Bildaufnahmevorrichtungbereitzustellen, die aufgenommene Bilder entsprechend der jeweiligen Bildaufnahmeumgebungbzw. in Anpassung an die jeweilige Bildaufnahmeumgebung in geeigneterWeise ausgibt, d.h. die Bilder ausgibt, auf denen Details der Bildaufnahmeumgebungin jedem Fall deutlich zu erkennen sind.
    [0006] Die Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsformder Erfindung umfasst einen Bildaufnahmeabschnitt, der ein von einemBildaufnahmeobjekt, d.h. dem Objekt, von dem ein Bild aufgenommenwerden soll, einfallendes Licht empfängt und eine fotoelektrischeUmwandlung des einfallenden Lichts durchführt, und einen Bildverarbeitungsabschnitt,der einen Raumfrequenzfilterungsprozess zur Entfernung einer vorbestimmtenNiederfrequenzkompo nente aus dem von dem Bildaufnahmeabschnitt ausgegebenenBild durchführt.
    [0007] Gemäß der obigen Ausführungsformder Erfindung verringert das Entfernen bzw. Ausblenden der vorbestimmtenNiederfrequenzkomponente aus dem aufgenommenen Bild die Intensität der Bildhöfe in sehrhellen Bereichen des aufgenommenen Bildes und ermöglicht dadurchdie Erzeugung geeigneter, d.h. gut erkennbarer Bilder.
    [0008] Bei der oben beschriebenen Bildaufnahmevorrichtungkann der Bildverarbeitungsabschnitt eine diskrete Fourier-Transformationdes aufgenommenen Bildes ausführen,die Niederfrequenzkomponente von dem diskret FouriertransformiertenBild entfernen und anschließendeine inverse diskrete Fourier-Transformation des Bildes ausführen. Aufdiese Weise kann die Lichthofbildung bzw. die Intensität oder Helligkeitder Lichthörein dem aufgenommenen Bild wirksam verringert werden.
    [0009] Darüber hinaus kann der Bildverarbeitungsabschnittbei der obigen Bildaufnahmevorrichtung den Raumfrequenzfilterungsprozessdurch Verwenden eines eindimensionalen oder zwei-dimensionalen digitalenFilters ausführen.Somit kann die Niederfrequenzkomponente schnell entfernt werden.
    [0010] Darüber hinaus kann bei der obigenBildaufnahmevorrichtung aufgrund des von dem BildverarbeitungsabschnittsausgeführtenRaumfrequenzfilterungsprozesses ein Pixelhelligkeitswert des aufgenommenenBildes, der einen Bereich des Bildaufnahmeobjektes zeigt, dessenAbstand von dem Bildaufnahmeabschnitt wenigstens gleich einem vorbestimmtenAbstand ist, vergleichsweise größer sein alsein Bildhelligkeitswert des aufgenommenen Bildes, der einen Bereichdes Bildaufnahmeobjektes zeigt, der in einer ge ringeren Entfernungals die vorbestimmte Entfernung von dem Bildaufnahmeabschnitt liegt.
    [0011] Bezüglich des Ausschnitts des aufgenommenenBildes, der Bereiche des Bildaufnahmeobjekts zeigt, die einen Abstandvon dem Bildaufnahmeabschnitt von weniger als dem vorbestimmtenAbstand haben, so kann der Bildverarbeitungsabschnitt den Pixelhelligkeitswertmit Zunahme dieses Abstandes erhöhen.Ferner kann der Bildverarbeitungsabschnitt den Raumfrequenzfilterungsprozessmit einer Grenzfrequenz ausführen,die auf der Grundlage eines Verhältnisseszwischen einem Pixelbereich des Bildaufnahmeobjekts bei dem vorbestimmtenAbstand und einem Pixelbereich des gesamten aufgenommenen Bildesfestgelegt wird.
    [0012] Folglich wird, da der Pixelhelligkeitswertdes Aufnahmeobjekts, das von dem Bildaufnahmeabschnitt um wenigstensden vorbestimmten Abstand angeordnet ist, relativ hoch eingestelltist, das entfernte Objekt in dem Bildaufnahmeobjekt deutlicher bzw.heller dargestellt, so dass sich die Sichtbarkeit bzw. Erkennbarkeitdes entfernten Objekts verbessert.
    [0013] Bei der obigen Bildaufnahmevorrichtung kannder Bildverarbeitungsprozess den Raumfrequenzfilterungsprozess mitHilfe eines Raumfrequenzfilters einer vorbestimmten Grenzfrequenz,die entsprechend einer äußeren Umgebungeingestellt ist, ausgeführtwerden. Folglich kann, da die Grenzfrequenz zur Entfernung der Niederfrequenzkomponentevon dem aufgenommenen Bild entsprechend der äußeren Umgebung eingestelltwird, die Lichthofbildung in einem sehr hellen Bereich des aufgenommenenBildes reduziert werden, und das aufgenommene Bild kann entsprechendder bzw. in Anpassung an die Umgebung in geeigneter Weise angezeigt werden,so dass die Sichtbarkeit bzw. Erkennbarkeit des Bildaufnahmeobjektsverbessert ist.
    [0014] Darüber hinaus kann bei der Bildaufnahmevorrichtungder Bildaufnahmeabschnitt die Grenzfrequenz auf der Grundlage einerHelligkeit der äußeren Umgebungeinstellen. Der Bildverarbeitungsabschnitt kann ferner die Grenzfrequenzumso höher einstellen,je heller die äußere Umgebungist. Ferner kann die Bildaufnahmevorrichtung einen Lichtintensitätssensorumfassen, der die Helligkeit der äußeren Umgebung erfasst, wobeider Bildverarbeitungsabschnitt die Grenzfrequenz auf der Grundlageder durch den Lichtintensitätssensorerfassten Helligkeit der Umgebung einstellt.
    [0015] Da die Grenzfrequenz auf der Grundlageder Helligkeit der äußeren Umgebungeingestellt wird, kann die Umgebungshelligkeit gedämpft werden,um das aufgenommene Bild in geeigneter Weise anzuzeigen.
    [0016] Darüber hinaus kann der Bildverarbeitungsabschnittbei der Bildaufnahmevorrichtung die Grenzfrequenz auf der Grundlageeiner Wetterbedingung bzw. Wettersituation einstellen. Ferner kanndie Bildaufnahmevorrichtung darüberhinaus einen Regensensor umfassen, der die Wetterbedingung erfasst,wobei der Bildverarbeitungsabschnitt die Grenzfrequenz auf der Grundlageder von der Regensensor erfassten Wetterbedingung einstellt. Der Bildverarbeitungsabschnittkann z.B. die Grenzfrequenz fürein regnerisches Wetter niedriger einstellen als für ein klaresWetter.
    [0017] Da die Grenzfrequenz auf der Grundlageder Wetterbedingung eingestellt wird, kann der Einfluss der Wetterbedingungzum Zeitpunkt der Bildaufnahme verkleinert werden, so dass das aufgenommene Bildin geeigneter Weise angezeigt werden kann.
    [0018] Darüber hinaus kann der Bildaufnahmeabschnittbei der Bildaufnahmevorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet seinund ein Bild von einem Aufnahmeobjekt aufnehmen, das sich in Fahrtrichtungvor dem Fahrzeug befindet. Darüberhinaus kann die Bildaufnahmevorrichtung in einem Hilfssystem zurvisuellen Erkennung verwendet werden, die einen Fahrer während einerFahrt eines Fahrzeugs bei Nacht bei der visuellen Erkennung unterstützt.
    [0019] Bei einem Bildaufnahmeverfahren gemäß der Erfindung,bei dem eine Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird, die einen Bildaufnahmeabschnittumfasst, der ein von einem Bildaufnahmeobjekt einfallendes Lichtempfängtund eine fotoelektrische Umwandlung des Lichts vornimmt, und dieeinen Bildverarbeitungsabschnitt umfasst, der eine Bildverarbeitungeines aufgenommenen Bildes durchführt, gibt der Bildaufnahmeabschnittdas aufgenommene Bild aus, und der Bildverarbeitungsabschnitt führt einenRaumfilterprozess des aufgenommenen Bildes aus, um eine vorbestimmteNiederfrequenzkomponente des von vom Bildaufnahmeabschnitt ausgegebenenBildes zu entfernen.
    [0020] 1 isteine schematische Darstellung des Aufbaus einer Bildaufnahmevorrichtunggemäß einer erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung.
    [0021] 2 isteine Darstellung, die einen von der in 1 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung ausgeführten Bildverbeitungsprozessveranschaulicht.
    [0022] 3 isteine Darstellung, die einen von der in 1 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung ausgeführten Bildverbeitungsprozessveranschaulicht.
    [0023] 4 isteine Darstellung eines Bildaufnahmesystems, das die in 5 gezeigte Bildaufnahmevorrichtungenthält.
    [0024] 5 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung der 1 aufgenommeBilder.
    [0025] 6 istein Diagramm, das eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0026] 7 istein Diagramm, das eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einerdritten Ausführungsform dervorliegenden Erfindung zeigt.
    [0027] 8 zeigtBilder, die von der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gemacht wurden.
    [0028] 9 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gemachte Bilder.
    [0029] 10 istein schematisches Diagramm, das den Aufbau einer Bildaufnahmevorrichtunggemäß einervierten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0030] 11 istein schematisches Diagramm, das den Aufbau einer Bildaufnahmevorrichtunggemäß einerfünftenAusführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0031] 12 zeigtmit der in 11 gezeigten Bildaufnahmevorrichtunggemachte Bilder.
    [0032] 13 zeigtmit der in 11 gezeigten Bildaufnahmevorrichtunggemachte Bilder.
    [0033] 14 istein Diagramm, dass die Einstellung einer Grenzfrequenz einer Bildaufnahmevorrichtunggemäß einersechsten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0034] 15 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gemachte Bilder.
    [0035] 16 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gemachte Bilder.
    [0036] 17 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung gemachte Bilder.
    [0037] 18 istein Diagramm, das Beziehungen zwischen dem Abstand eines Menschenund dem Pixelhelligkeitswert in Bildern zeigt, die mit der Bildaufnahmevorrichtunggemäß der sechstenAusführungsformaufgenommen wurden.
    [0038] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformender vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungenbeschrieben. Die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichenversehen, und auf eine wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
    [0039] Die 5, 8, 9 und 12 bis 17 sind Versuche, Graustufen-Displayanzeigenzeichnerisch darzustellen. Da dies grundsätzlich nur bedingt möglich ist, wirdim Falle etwaiger Unklarheiten auf die zugehörige Beschreibung verwiesen.
    [0040] 1 isteine schematische Darstellung des Aufbaus einer Bildaufnahmevorrichtunggemäß einer erstenAusführungsformder vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 1 umfasst eine Bildaufnahmevorrichtung 1 einenBildaufnahmeabschnitt 2 und einen Bildverarbeitungsabschnitt 3.Der Bildaufnahmeabschnitt 2 empfängt ein von einem Bildaufnahmeobjekteinfallendes Licht, führteine fotoelektrische Umwandlung des empfangenen Lichts durch undist z.B. aus einer CCD (charge coupled device) – Kamera gebildet. Im Falleeiner CCD-Kamera enthältDer Bildaufnahmeabschnitt 2 als Bildaufnahmeelement ein CCD,und In Einfallsrichtung vor dem CCD befindet sich ein optischesAbbildungssystem.
    [0041] Der Bildverarbeitungsabschnitt 3 führt die Bildverarbeitungeines von dem Bildaufnahmeabschnitt 2 ausgegebenen Bildesaus und ist zum Beispiel aus einem Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 undeinem D/A-Wandlerabschnitt 5 gebildet. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 entfernteine vorbestimmte Niederfrequenzkomponente von den Raumfrequenzeneines Bildsignals, um die Lichthofbildung zu verringern, d.h. umdie Helligkeit sehr heller Bereiche eines Bildes zu reduzieren.Der D/A-Wandlerabschnitt 5 führt eine Digital-Analog-Umwandlungder Ausgangssignale des Raumfrequenzfilterungsabschnitts 4 ausund gibt die umgewandelten Signale als Bildsignale aus.
    [0042] 2 zeigteinen durch den Raumfrequenzfilterungsabschnitt ausgeführten Raumfrequenzfilterungsprozess.Der bei dieser Ausführungsformverwendete Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 ist zum Beispielein Raumfrequenzfilter, das eine diskrete Fourier-Transformation,einen Niederfrequenz-Entfernungsprozess und eine inverse diskreteFourier-Transformation ausführt(in dieser Reihenfolge). Wie in 2 gezeigt,wird bei der diskreten Fourier-Transformationein Originalbild 10 in ein Raumfrequenz bild 20 transformiertbzw. umgewandelt. Das Originalbild 10 ist hierbei ein Bild,das auf Bildsignalen basiert, die von dem Bildaufnahmeabschnitt 2 ausgegebenenwerden. Bei dem in 2 gezeigten Originalbild 10 istum Frontscheinwerfer 11 eines Fahrzeuges ein Lichthofbereich 12 ausgebildet.
    [0043] In dem Raumfrequenzbild 20 istein zentraler Abschnitt eine Nullkomponente 21, bei derdie Raumfrequenz Null ist. Um die Nullkomponente 21 herum befindensich – voninnen nach außenin dieser Reihenfolge – eineNiederfrequenzkomponente 22, eine Mittelfrequenzkomponente 23,einer Komponente 24 mit etwas höherer Frequenz und eine Hochfrequenzkomponente 25.
    [0044] Der Prozess zur Entfernung niedrigerFrequenzen ist ein Prozess, bei dem die Niederfrequenzkomponente 22 vondem Raumfrequenzbild 20 entfernt wird, so dass das Bild 30 entsteht.Der Bereich der Niederfrequenzkomponente wird so eingestellt, dassdie Lichthofbildung eines hellen Bereichs eines Bildaufnahmeobjektsausreichend reduziert wird.
    [0045] Bei der inversen Fourier-Transformationwird das Bild 30, von dem die Niederfrequenzkomponente entferntwurde, in ein Bild 40 umgewandelt, von dem eine Komponentemit niedriger Raumfrequenz entfernt wurde.
    [0046] Bei dem so gewonnenen Bild 40 verändert sichdie Helligkeit des Lichthofabschnitts 12 aufgrund der Entfernungder Komponente mit niedriger Raumfrequenz allmählich. Wenn der Helligkeitspegeldes Gesamtbildes 40 durch das Entfernen der Niederfrequenzkomponentereduziert wurde, ist es vorteilhaft, anschließend die Gesamthelligkeit desBildes zu anzuheben.
    [0047] 3 istein Schaubild, das Bildsignale des Originalbildes 10 unddes durch Entfernen niedriger Raumfrequenzen gewonnenen Bildes 40 zeigt.wie in 3 gezeigt ist,verringert die Entfernung der Niederfrequenzkomponente von dem Originalbild 10 die Helligkeitspegeldes Frontlichtabschnitts 11 eines entgegenkommenden Fahrzeugssowie des Lichthofbereichs 12 (siehe 2) erheblich. Darüber hinaus wird dadurch auchder Helligkeitspegel eines Landschaftskulissenabschnitts, der denHintergrund bildet, abgesenkt. Anschließend, nachdem der Helligkeitspegeldes Gesamtbildes, ausgehend von dem durch das Entfernen der Niederfrequenzkomponente bewirktenreduzierten Helligkeitspegel, wieder angehoben wurde, ist der Helligkeitspegelder Frontscheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs immer nochniedriger als in dem Originalbild 10, und der Helligkeitspegelder Hintergrundszenerie entspricht im Wesentlichen dem Originalbild 10.Umgekehrt werden die Helligkeitspegel eines Menschen 13 undweißerLinien 14, das heißtder hochfrequenten Komponenten auf der Straße (siehe 2), gegenüber jenen des Originalbilds 10 angehoben,so dass der Mensch 13 und die weißen Linien 14 schärfer und deutlichererscheinen.
    [0048] 4 isteine Darstellung eines Bildaufnahmesystems, das eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß dieserAusführungsformenthält.wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist ein Bildaufnahmesystem 50 innerhalbeiner Fahrgastzelle angeordnet, um Bilder von außerhalb des Fahrzeugs durchdie Glasscheibe 51 aufzunehmen, und ist zum Beispiel beieinem Hilfssystem zur visuellen Erkennung anwendbar, das einen Fahrereines Fahrzeugs währendeiner Nachtfahrt bei der visuellen Erkennung unterstützt.
    [0049] Bei dem Bildaufnahmesystem 50 wirddie Bildaufnahmevorrichtung 11 als Mittel zur Aufnahme vonBildern von außerhalbdes Fahrzeugs verwendet. Die Bildaufnahmevor richtung 1 istinnerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet, um durch dieGlasscheibe 51 Bilder von dem Umfeld außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen.Die bei diesem System verwendete Bildaufnahmevorrichtung 1 istzum Beispiel eine Vorrichtung mit einer Empfindlichkeit im nahenInfrarotbereich. Durch Anordnen eines Filters zur Ausblendung vonsichtbarem Licht in dem optischen Bildaufnahmesystem des Bildaufnahmeabschnitts 2 derBildaufnahmevorrichtung 2, lassen sich Bilder erhalten,die im wesentlichen nur aus einer Komponente im nahen Infrarotbereichaufgebaut sind. Hierbei ist unter der Infrarotstrahlung ein Licht zuverstehen, dessen Wellenlängenzwischen 780 nm und 1500 nm liegen.
    [0050] Die Ausgangsseite der Bildaufnahmevorrichtung 1 istmit einem Steuerungsabschnitt 52 verbunden. Die von der8ildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen Bildsignale werdendem Systemsteuerungsabschnitt 52 zugeführt. Der Systemsteuerungsabschnitt 52 istein Abschnitt, der das Gesamtsystem steuert, und umfasst zum Beispieleine CPU, einen ROM, einen RAM, eine Eingangssignalschaltung, eineAusgangssignalschaltung und eine Leistungsschaltung.
    [0051] Das Bildaufnahmesystem 50 enthält einen Nahinfrarot-Projektor 53.Der Nahinfrarot-Projektor 53 ist ein Projektionsmittelzur Projektion einer Infrarotstrahlung nach vorn bezüglich desFahrzeugs. Der Nahinfrarot-Projektor 53 empfängt Steuersignalezur Steuerung der Projektion von dem Systemsteuerungsabschnitt 52.Der Nahinfrarot-Projektor 53 ist so aufgebaut, dass erLicht im nahen Infrarotbereich in einen Bestrahlungsbereich aussendet,der zum Beispiel dem Fernlicht von Frontscheinwerfern entspricht.
    [0052] Das Bildaufnahmesystem 50 umfassteinen Anzeigeabschnitt 54. Der Anzeigeabschnitt 54 istein Anzeigemittel zur Anzeige von Bildern, die mit der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenwerden, und ist so ausgelegt, dass der Fahrer die von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenenBilder sehen kann. Das Bildaufnahmesystem 50 umfasst fernerSchalter 55, um zum Beispiel das System ein- und auszuschalten.
    [0053] Währendeiner Fahrt mit dem Fahrzeug bei Nacht projiziert das Bildaufnahmesystem 50 Lichtim nahen Infrarotbereich mit Hilfe des Nahinfrarot-Projektors 53 bezüglich desFahrzeugs nach vorn. Das Nahinfrarotlicht wird somit bezüglich desFahrzeugs nach vorn abgestrahlt, und die Bildaufnahmevorrichtung 1,die eine Empfindlichkeit im nahen Infrarotbereich hat, nimmt Bildervon mit Licht im nahen Infrarotbereich bestrahlten Objekten vordem Fahrzeug auf.
    [0054] Anschließend werden Signale von derBildaufnahmevorrichtung 1 dem Systemsteuerungsabschnitt 52 zugeführt. DerSystemsteuerungsabschnitt 52 gibt Bildsignale an den Anzeigeabschnitt 54 aus, sodass der Anzeigeabschnitt 54 Bilder auf der Grundlage derBildsignale anzeigt. Da Bilder in einem Infrarotbestrahlungszustandangezeigt werden, ermöglichtder Anzeigeabschnitt 54 eine leichtere Erfassung von vordem Fahrzeug befindlichen Objekten wie z.B. Fußgängern als bei der direktenBetrachtung durch den Fahrer. Somit kann das Bildaufnahmesystem 50 denFahrer bei der visuellen Erkennung von vor ihm befindlichen bzw.auftauchenden Objekten unterstützen.Da darüberhinaus das projizierte Licht ein Licht im nahen Infratorbereichist, ist die Beeinträchtigungder Sicherheit entgegenkommender Fahrzeuge durch das projizierteLicht minimal.
    [0055] Da die Bildaufnahmevorrichtung 1 dieRaumfrequenzfilterung zur Entfernung einer vorbestimmten Niederfrequenz komponentevon den aufgenommenen Bildsignalen ausführt, kann die Bildaufnahmevorrichtung 1 darüber hinausBilder mit einer verringerten Lichthofbildung um Bereiche ausgeben,die normalerweise (d.h. unverarbeitet) sehr hell sind. Daher zeigtder Anzeigeabschnitt 54 Bilder mit reduzierter Lichthofbildungvon den Scheinwerfern entgegenkommender Fahrzeuge an, so dass Fußgänger und dergleichenvisuell leicht erkannt werden können.
    [0056] 5 zeigtvon der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommene Bilder.Die Bilder auf der linken Seite der 5 sindOriginalbilder 10 vor dem Filteungsprozess, das heißt Bilder,von denen die Niederfrequenzkomponente des Raumfrequenzspektrumsnoch nicht entfernt wurde. Die Bilder auf der rechten Seite in 5 sind Bilder 40 nachdem Filterprozess, das heißtBilder, von denen die Niederfrequenzkomponente bereits entferntwurden.
    [0057] Die oberste Reihe in 5 zeigt Bilder einer Frontalbeleuchtungdurch Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Ein Vergleichdes linken mit dem rechten Bild in der obersten Reihe in 5 zeigt, dass die durchdie Scheinwerfer verursachten Lichthöfe in dem linken Bild, d.h.dem Originalbild 10, in dem rechten Bild, d.h. dem Bild 40 erheblichreduziert sind. Die Bildverarbeitung bewirkt, dass der Fußgänger aneinem Straßenrandsowie die weißen Markierungslinienauf der Straßenach der Bildverarbeitung deutlich erkennbar sind.
    [0058] Die mittlere Reihe in 5 zeigt bei regnerischemWetter aufgenommene Bilder. Ein Vergleich des linken Bildes mitdem rechten Bild zeigt, dass die Reflexionen von der Leitplanke(in Bild 10 (linkes Bild) gestrichelt dargestellt) in Bild 40 (rechtesBild) reduziert sind, so dass der Fußgänger in der Bildmitte, dereinen Schrim trägt,in Bild 40 leicht erkennbar ist.
    [0059] Die untere Reihe in 5 zeigt bei Schneewetter aufgenommeneBilder. Ein Vergleich des rechten Bildes mit dem linken Bild zeigt,dass die Reflexionen von der Schneeoberfläche am unteren Rand des Bildes 10 (linkesBild) in Bild 40 (rechtes Bild) stark reduziert ist, sodass der Fußgänger aufder Straßein Bild 40 deutlich zu sehen ist.
    [0060] Wie oben beschrieben, kann die Bildaufnahmevorrichtung 1 dieserAusführungsformdurch Entfernen einer vorbestimmten Niederfrequenzkomponente vondem aufgenommenen Bild die Intensität der Lichthöfe um einenBereich hoher Helligkeit in dem aufgenommenen Bild reduzieren undsomit ein geeignetes und gut erkennbares Bild erzeugen.
    [0061] Ferner, durch die diskrete Fourier-Transformationeines Bildes, gefolgt von der Entfernung einer Niederfrequenzkomponentevon dem Bild und der anschließendeninversen Fourier-Transformation kann die Lichthofbildung in denaufgenommenen Bildern wirksam reduziert werden.
    [0062] Ferner, die Vorrichtung gemäß dieserAusführungsformkann als Bildaufnahmevorrichtung verwendet werden, die in einemFahrzeug angeordnet ist, um Bilder von außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen.Obwohl die Bildaufnahmeumgebung in diesem Fall stark variiert, istes möglich,geeignete Bilder aufzunehmen, wobei Änderungen der Umgebung berücksichtigtwerden. Insbesondere ist die Verwendung der Bildaufnahmevorrichtungals ein Bildaufnahmemittel in einem Hilfssystem zur visuellen Erkennungoptimal, da die Vorrichtung Bilder in geeigneter Weise anzeigenkann, selbst wenn sich die Bildaufnahmeumgebung stark ändert.
    [0063] Nachfolgend ist eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß einerzweiten Ausführungsformbeschrieben. Die Bildauf nahmevorrichtung der zweiten Ausführungsformumfasst im Wesentlichen den gleichen Hardware-Aufbau wie die in 1 gezeigte Bildaufnahmevorrichtungder ersten Ausführungsform.Jedoch ist der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 kein Filter,der die diskrete Fourier-Transformation und dergleichen ausführt, sondernist aus einem eindimensionalen digitalen Filter oder einem zweidimensionalendigitalen Filter gebildet, um eine Niederfrequenzkomponente vondem Raumfrequenzspektrum eines aufgenommenen Bildes zu entfernen.
    [0064] Zum Beispiel wird ein zweidimensionalesFilter, wie es in 6 gezeigtist, verwendet, um eine Niederfrequenzkomponente von aufgenommenen Bildernzu entfernen. Es ist auch möglich,ein eindimensionales Filter zu verwenden, wie es in 7 gezeigt ist, um eine Niederfrequenzkomponentevon aufgenommenen Bildern zu entfernen. Obwohl bei jedem der inden 6 und 7 gezeigten Filtern die Anzahlvon Spalten 3 ist, ist es vorteilhaft, wenn die Anzahlder Spalten von jedem Filter so groß wie möglich ist.
    [0065] Diese Bildaufnahmevorrichtung kann,ebenso wie die Bildaufnahmevorrichtung der erste Ausführungsform,die Lichthofbildung in aufgenommenen Bildern reduzieren. Ferner,da die Bildverarbeitung vereinfacht werden kann, ist die Vorrichtungder zweiten Ausführungsformin der Lage, die Bildverarbeitung schnell auszuführen.
    [0066] Nachfolgend ist eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß einerdritten Ausführungsformbeschrieben. Die Bildverarbeitungsvorrichtung der dritten Ausführungsformweist im Wesentlichen den gleichen Hardware-Aufbau wie die in 1 gezeigte Bildaufnahmevorrichtung 1 derersten Ausführungsformauf. Jedoch weist der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 eineMehrzahl von Raumfrequenzfiltern mit un terschiedlichen Grenzfrequenzenauf. Der Raumfrequenzfilterabschnitt 4 empfängt einVerschlussgeschwindigkeitssignal einer Kamera von dem Bildaufnahmeabschnitt 2 undführt einenRaumfrequenzfilterungsprozess aus, wobei ein optimaler Raumfrequenzfilterverwendet wird, der auf der Grundlage des Verschlussgeschwindigkeitssignals ausgewählt wird.
    [0067] Der Bildaufnahmeabschnitt 2 istausgelegt, um das Verschlussgeschwindigkeitssignal sowie Bildsignalean den Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 zu übertragen.Das Verschlussgeschwindigkeitssignal ist ein Signal, das die Verschlussgeschwindigkeiteines elektronischen Verschlusses einer CCD-Kamera oder dergleichenangibt und von dem Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 beider Bildaufnahme als Signal zur Erfassung von Hell/Dunkel-Umgebungenverwendet wird.
    [0068] Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 umfasstFilterkoeffizienten fürunterschiedliche Grenzfrequenzen von zum Beispiel 10, 20, 30, ...,N, und ist zur Ausführungdes Raumfrequenzfilterprozesses mit verschiedenen Grenzfrequenzenin der Lage. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 stellteinen Filterkoeffizienten auf der Grundlage des Verschlussgeschwindigkeitssignalsein und führteinen Raumfrequenzfilterungsprozess aus, der für die Bildaufnahmeumgebungoptimal ist. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 führt denRaumfrequenzfilterungsprozess aus, indem er bei der Bildaufnahmeeinen Raumfrequenzfilter verwendet, dessen Grenzfrequenz höher ist,wenn die Kameraverschlussgeschwindigkeit höher ist oder wenn die Bildaufnahmeumgebunghell ist.
    [0069] Gemäß der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformwird der Raumfrequenzfilterungsprozess ausgeführt, indem eine geeignete,der Helligkeit der Bildaufnahmeum gebung entsprechende Grenzfrequenzausgewähltwird. Daher ist es möglich,aufgenommene Bilder in Abhängigkeitvon der Bildaufnahmeumgebung in geeigneter Weise anzuzeigen.
    [0070] Zum Beispiel wird bei einer Anwendungder Bildaufnahmevorrichtung in Verbindung mit einem Hilfssystemzur visuellen Erkennung zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugsbei der visuellen Erkennung währendeiner Fahrt des Fahrzeugs bei Nacht ein Filterkoeffizient für eine niedrigeGrenzfrequenz fürden Raumfrequenzfilterungsprozess gesetzt, wenn kein Fahrzeug entgegenkommtund die Bildaufnahmeumgebung daher dunkel ist. Als Folge davon wirdein Bild, nachdem es eine Bildverarbeitung erfahren hat, in einemhellen Zustand angezeigt, so dass der Fahrer des Fahrzeugs Dingevor dem Fahrzeug visuell gut erkennen kann. Umgekehrt, wenn einFahrzeug entgegenkommt und die Bildaufnahmeumgebung daher hell ist,wird ein Filterkoeffizient füreine hohe Grenzfrequenz gesetzt bzw. eingestellt. Daher wird einBild, nachdem es eine Bildverarbeitung erfahren hat, in einem dunklenZustand angezeigt, so dass die Lichthofbildung, hervorgerufen durchdie Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs, reduziert ist,so dass der Fahrer des Fahrzeugs Dinge in Sichtweite vor dem Fahrzeugvisuell leicht erkennen kann.
    [0071] 8 zeigtBilder, die eine Situation zeigen, in der während einer Fahrt bei Nachtein Fahrzeug entgegenkommt. 9 zeigtBilder, die eine Situation zeigen, in der während einer Fahrt bei Nachtkein Fahrzeug entgegenkommt. Das obere Bild in 8 ist ein Bild, das eine Situation zeigt,in der bei Nacht auf einer Straßeein Fahrzeug entgegenkommt, wobei das aufgenommene Bild einen Raumfrequenzfilterungsprozessmit einem Raumfrequenzfilter niedriger Grenzfrequenz erfahren hat.Durch das entgegenkommende Fahrzeug ist die Bildaufnahmeumgebunghell, und durch die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahr zeugswerden Lichthöfeerzeugt. In diesem Fall ist die Kameraverschlussgeschwindigkeitdes Bildaufnahmeabschnitts 2 hoch. Indem auf der Grundlagedes Kameraverschlussgeschwindigkeitssignals ein Raumfrequenzfiltermit einer hohen Grenzfrequenz eingestellt wird, erhält man eindunkles Gesamtbild, wie es in 8 untengezeigt ist. Das heißt,ein aufgenommenes Bild kann in einem Zustand angezeigt werden, indem die von den Scheinwerfern des entgegenkommden Fahrzeugs verursachtenLichthöfereduziert sind. Ferner kann ein Fußgänger am Straßenranddeutlich erkannt werden.
    [0072] Das obere Bild in 9 ist ein Bild, das ein Situation beiNacht zeigt, in der kein Fahrzeug entgegenkommt, wobei das aufgenommeneBild eine Bildverarbeitung (Raumfrequenzfilterung) mittels eines Raumfrequenzfiltershoher Grenzfrequenz erfahren hat. Da kein Fahrzeug entgegenkommt,ist die Bildaufnahmeumgebung dunkel, was durch die Schraffur angedeutetist. In diesem Fall ist die Kameraverschlussgeschwindigkeit desBildaufnahmeabschnitts 2 niedrig. Durch Einstellen einesRaumfrequenzfilters mit einer niedrigen Grenzgeschwindigkeit aufder Grundlage des Signals der niedrigen Kameraverschlussgeschwindigkeitwird das gesamte Bild in einem hellen Zustand angezeigt, wie esin 9 unten gezeigt ist,so dass der Fahrer die Straßevor sich gut erkennen kann.
    [0073] Gemäß der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformkann die Helligkeit der Bildaufnahmeumgebung über das Kameraverschlussgeschwindigkeitssignaldes Bildaufnahmeabschnitts 2 ermittelt werden. Daher kannein geeignetes Bild aufgenommen werden, das der Bildaufnahmeumgebungentspricht, ohne einen externen Sensor zum Erfassen der Umgebungshelligkeitvorzusehen.
    [0074] Nachfolgend ist eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß einervierten Ausführungsformder Erfindung beschrieben. 10 isteine schematische Darstellung, die den Aufbau der Bildaufnahmevorrichtunggemäß dieserAusführungsformzeigt. Wie in 10 gezeigtist, weist die Bildaufnahmevorrichtung 1c dieser Ausführungsformim Wesentlichen den gleichen Hardware-Aufbau auf wie die in 1 gezeigte Bildaufnahmevorrichtungder ersten Ausführungsform,unterscheidet sich jedoch darin, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1c fernereinen Lichtintensitätssensor 61 zurErfassung der Helligkeit der Bildaufnahmeumgebung umfasst. Bei derBildaufnahmevorrichtung dieser Ausführungsform weist der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 eineMehrzahl von Raumfrequenzfiltern mit unterschiedlichen Grenzfrequenzenauf. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 empfängt einErfassungssignal von dem Lichtintensitätssensor 61 und führt mitHilfe eines optimalen Raumfrequenzfilters auf der Grundlage des Erfassungssignalseinen Raumfrequenzfilterungsprozess aus.
    [0075] Der Lichtintensitätssensor 61 erfasstden Hell/Dunkel-Zustand der Bildaufnahmeumgebung. Der Lichtintensitätssensor 61 istmit dem Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 verbunden und überträgt das Erfassungssignalan den Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 istmit Filterkoeffizienten fürunterschiedliche Grenzfrequenzen wie zum Beispiel 10, 20, 30, ...,N, versehen und ist in der Lage, den Raumfrequenzfilterungsprozessmit unterschiedlichen Grenzfrequenzen auszuführen. Der Raumfrequenzfilterungsprozess 4 stellteinen Filterkoeffizienten auf der Grundlage des Erfassungssignalsvon dem Lichtintensitätssensor 61 ein,um einen im Hinblick auf die Bildaufnahmeumgebung optimalen Raumfrequenzfilterungsprozessauszuführen.Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 führt den Raumfrequenzfilterungsprozessaus, indem er einen Raumfrequenzfilter verwendet, der eine höhere Grenzfrequenzhat, wenn die Bildaufnahmeumgebung heller ist.
    [0076] Die Bildaufnahmevorrichtung dieserAusführungsformführt,ebenso wie die Bildaufnahmevorrichtung der dritten Ausführungsform,den Raumfrequenzfilterungsprozess aus, indem sie eine der Helligkeitder Bildaufnahmeumgebung entsprechende geeignete Grenzfrequenz auswählt. Daherkönnen geeignete,der jeweiligen Bildaufnahmeumgebung Rechnung tragende Bilder angezeigtwerden.
    [0077] Gemäß der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformist es nicht erforderlich, dem Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 einKameraverschlussgeschwindigkeitssignal von dem Bildaufnahmeabschnitt 2 zuzuführen, undzur Aufnahme eines Bildes entsprechend der Bildaufnahmeumgebung genügt die Eingabevon Bildsignalen.
    [0078] Nachfolgend ist eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß einerfünftenAusführungsformder vorliegenden Erfindung beschrieben. 11 ist eine schematische Darstellung,die den Aufbau der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Wie in 11 gezeigt ist, umfasst dieBildaufnahmevorrichtung 1d im Wesentlichen den gleichenHardware-Aufbau wie die in 1 gezeigteBildaufnahmevorrichtung der erste Ausführungsform, unterscheidet sichjedoch darin, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1d einenRegensensor 62 zur Erfassung der Wetterbedingung umfasst.Bei der Bildaufnahmevorrichtung dieser Ausführungsform umfasst der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 eine Mehrzahlvon Raumfrequenzfiltern unterschiedlicher Grenzfrequenz. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 führt denRaumfrequenzfilterungsprozess aus, indem er entsprechend der Wetterbedingung zumZeitpunkt der Bildaufnahme einen Raumfrequenzfilter auswählt.
    [0079] Der Regensensor 62 erfasstdie Wetterbedingung zum Zeitpunkt der Bildaufnahme und ist in derLage, zu erfassen, ob es regnet. Der Regensensor 62 istmit dem Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 verbunden und überträgt ein Erfassungssignalan den Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4. Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 weistwenigstens einen Filterkoeffizienten für eine niedrige Grenzfrequenzfür dasregnerische Wetter und einen Filterkoeffizienten für eine hoheGrenzfrequenz fürklares Wetter auf, und ist daher in der Lage, den Raumfrequenzfilterungsprozessdurch Auswähleneiner Raumfrequenzfilters mit einer Grenzfrequenz, die der Wetterbedingungentspricht, auszuführen.Der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 stellt einen Filterkoeffizientenauf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Regensensor 62 ein,um einen im Hinblick auf die Bildaufnahmeumgebung optimalen Raumfrequenzfilterungsprozessauszuführen.
    [0080] Gemäß der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformwird der Raumfrequenzfilterungsprozess ausgeführt, indem eine entsprechendder Wetterbedingung zum Zeitpunkt der Bildaufnahme geeignete Grenzfrequenzausgewähltwird, so das in Übereinstimmungmit der Bildaufnahmeumgebung geeignetes Bild angezeigt werden kann.
    [0081] 12 zeigtin einer klaren Nacht aufgenommene Bilder. 13 zeigt in einer regnerischen Nachtaufgenommen Bilder. Das obere Bild in 12 istein Bild einer Staßebei Nacht, das mittels eines Raumfrequenzfilters niedriger Grenzfrequenz,welches fürregnerisches Wetter geeignet ist, eine Bildverarbeitung erfahrenhat, obwohl eigentlich der Himmel klar ist. Da die ausgewählte Grenzfrequenznicht passend bzw. geeignet ist, ist das Bild übermäßig hell, und die Scheinwerfereines entgegenkommenden Fahrzeugs verursachen eine Lichthofbildung. Somitsollte bei klarem Wetter ein Raumfrequenzfilter hoher Grenzfrequenzzur Bildverarbeitung verwendet werden, wie es in dem unteren Bildder 12 gezeigt ist,wo die durch die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs verursachtenLichthöfe abgeschwächt oderausgelöschtsind, so dass die Straßedeutlich zu sehen ist.
    [0082] Das obere Bild in 13 ist ein Bild einer Straße bei Nacht,das mit einem Raumfrequenzfilter hoher Grenzfrequenz bearbeitetwurde, das fürklares Wetter geeignet ist, obwohl eigentlich regnerisches Wetterherrscht. Da die ausgewählteGrenzfrequenz nicht geeignet ist, ist das Bild übermäßig dunkel, und die Straße und Objekteauf der Straßesind schlecht zu erkennen. Demgegenüber liefert die Bildverarbeitungmittels eines Raumfrequenzfilters niedriger Grenzfrequenz, das für regnerischesWetter geeignet ist, ein Bild wie es in 13 unten gezeigt ist, bei dem die gesamteStraßehell angezeigt wird, so dass die sie deutlich zu sehen ist.
    [0083] Obwohl bei dieser Ausführungsformder Regensensor 62 verwendet wird, um die Wetterbedingungzu erfassen, kann die Wetterbedingung auch auf der Grundlage einesScheibenwischersignals erfasst werden. Es ist darüber hinausmöglich,eine Wetterbedingung auf der Grundlage einer von einer externenVorrichtung empfangenen Wetterinformation zu erhalten. Diese Modifikationenerreichen im Wesentlichen die gleiche Funktion und die gleichen Vorteilewie die Bildaufnahmevorrichtung dieser Ausführungsform.
    [0084] Obwohl die Raumfrequenzfiltergrenzfrequenzbei dieser Ausführungsformgeändertwird, je nachdem, ob es regnet oder nicht, kann die Raumfrequenzfiltergrenzfrequenzauch in Abhängigkeitdavon geändertwerde, ob eine Schneedecke vorhanden ist. Zum Beispiel wird dasVorliegen einer Schneedecke erfasst, und eine Grenzfrequenz wird aufder Grundlage des "Schneezustandes" eingestellt, unddie so eingestellte Grenzfrequenz wird für den Raumfrequenzfil terungsprozessverwendet. Auf diese Weise ist es möglich, ein in Einklang mitdem "Schneezustand" geeignetes Bildanzuzeigen.
    [0085] Die Grenzfrequenz kann auch in Abhängigkeitvon zeitlichen Änderungender Umgebungshelligkeit geändertwerden. Zum Beispiel wird ein Zeitinformation erfasst, eine Grenzfrequenzwird auf der Grundlage der Zeitinformation eingestellt und der Raumfrequenzfilterungsprozesswird mit der eingestellten Grenzfrequenz ausgeführt. Somit können Bilderim Einklang mit Änderungender Umgebungshelligkeit in geeigneter Weise angezeigt werden, wenn eszum Beispiel währenddes Abenddämmerung langsamdunkel wird.
    [0086] Nachfolgend ist eine Bildaufnahmevorrichtunggemäß einersechsten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformweist um Wesentlichen den gleichen Hardware-Aufbau auf wie die in 1 gezeigte Bildaufnahmevorrichtung derersten Ausführungsform.Bei der sechsten Ausführungsformführt derRaumfrequenzfilterungsabschnitt 4 einen Raumfrequenzfilterungsprozessaus, bei dem eine vorbestimmte Niederfrequenzkomponente von einemaufgenommenen Bild entfernt wird, so dass in dem verarbeiteten Bildder Pixelhelligkeitswert eines Objektes, das sich wenigstens ineinem vorbestimmten Abstand von dem Bildaufnahmemittel befindet, höher alsder Pixelhelligkeitswert eines Objektes ist, das sich innerhalbdes vorbestimmten Abstandes von dem Bildaufnahmemittel befindet.
    [0087] Bei der Bildaufnahmevorrichtung dieserAusführungsformumfasst der Raumfrequenzfilterungsabschnitt 4 Grenzfrequenzen,die auf der Grundlage des Verhältnisseszwischen dem Pixelbereich eines Bildaufnahmeobjektes, das sich ineinem vorbestimmten Abstand befindet, und dem Pi xelbereich des gesamtenaufgenommenen Bildes eingestellt werden. Wenn des Bildaufnahmeobjektein Mensch ist, wird die Grenzfrequenz auf der Grundlage des Verhältnissesdes Pixelbereichs des Menschen, der sich in dem vorbestimmten Abstandvon dem Bildaufnahmeabschnitt 2 befindet, zu dem Pixelbereichdes gesamten erfassten Bildes eingestellt.
    [0088] In dem in 14 gezeigten Fall zum Beispiel, in demdie horizontal gezählteAnzahl von Pixels eines Menschen 71, der sich in einemvorbestimmten Abstand von. der Bildaufnahmevorrichtung befindet,a beträgtund die horizontal gezählteAnzahl von Pixeln des Gesamtbildes 70b beträgt, wirddie Raumfrequenzfilterungsgrenzfrequenz auf der Grundlage des Verhältnissesb/a der Anzahl von Pixeln eingestellt. Der vorbestimmte Abstandwird hierbei entsprechend dem Abstand eines entfernten Objekts eingestellt,wenn eine deutlichere Anzeige des entfernten Objekts durch die Bildaufnahmevorrichtungerwünschtist. Es ist klar, dass die Anzahl a von Pixeln des Menschen 71 mitzunehmender Entfernung des Menschen 71 abnimmt. Mit Zunahmedes Abstandes nimmt das Verhältnisb/a der Grenzfrequenzen zu, da die Anzahl a abnimmt.
    [0089] Indem die Grenzfrequenz auf dieseweise eingestellt wird, wird der Pixelhelligkeitswert eines Bildausschnitts,der größer angezeigtwird, verringert. Daher wird, obwohl ein Mensch, der sich weiter alsder vorbestimmte Abstand befindet, auf der Anzeige kleiner als erscheintein Mensch, der sich in dem vorbestimmten Abstand befindet, derPixelhelligkeitswert des entfernten Menschen vergleichsweise groß, so dassder entfernte Mensch deutlicher dargestellt wird. Wenn daher dieBildaufnahmevorrichtung gemäß dieserAusführungsformals Bildaufnahmemittel eines Hilfssystems zur visuellen Erkennung wieoben erwähnteingesetzt wird, so ist die Vorrichtung auf grund ihrer Fähigkeit,einen entfernten Menschen oder dergleichen deutlicher darzustellen,besonders nützlich.
    [0090] Die 15 bis 17 zeigen Bilder vor undnach dem Raumfrequenzfilterungsprozess mit Hilfe der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsform. Dasobere Bild der 15 istein Bild vor Ausführen einesRaumfrequenzfilterprozesses, das ein Bild eines Menschen enthält, dersich in einem Abstand von 40 Metern befindet. Das untere Bild der 15 ist ein Bild nach Ausführen einesRaumfrequenzfilterprozesses, das ein Bild eines Menschen enthält, dersich in einem Abstand von 40 Metern befindet. Der Raumfrequenzfilterungsprozessist mit einer Grenzfrequenz durchgeführt, die für eine deutlichere Anzeige einesBildaufnahmeobjekts, das sich in einem Abstand von 40 Metern befindet,eingestellt ist. In dem oberen und dem unteren Bild der 15 ist der Mensch realitoin etwa der gleichen Helligkeit angezeigt.
    [0091] Das obere Bild in 16 ist ein Bild vor Ausführen einesRaumfrequenzfilterprozesses, das ein Bild eines Menschen enthält, dersich in einem Abstand von 100 Metern befindet, und das untere Bildin 6 ist ein Bild nachAusführeneines Raumfrequenzfilterprozesses, das ein Bild des Menschen zeigt,der sich in dem Abstand von 100 Metern befindet. Die Anzeige desMenschen ist realito etwas klarer in dem unteren Bild als in demoberen Bild in 16.
    [0092] Das obere Bild in 17 ist ein Bild vor Ausführen einesRaumfrequenzfilterungsprozesses, das ein Bild eines Menschen enthält, dersich in einem Abstand von 150 Metern befindet, und das untere Bildin 17 ist ein Bild nachAusführeneines Raumfrequenzfilterprozesses, das ein Bild des Menschen enthält, dersich in dem Abstand von 150 Metern befindet. Die Anzeige des Menschen istrealito in dem unteren Bild klarer als in dem oberen Bild in 17.
    [0093] 18 istein Schaubild, das Beziehungen zwischen dem Abstand eines Menschenund der Pixelhelligkeit zeigt, vor und nach dem Raumfrequenzfilterungsprozess,wobei die Grenzfrequenz so eingestellt wurde, dass die Objekte,die weiter als eine Referenzdistanz A entfernt sind, verdeutlichtwerden.
    [0094] In 18 weistder Mensch, der sich in einem Abstand A befindet, vor und nach demProzess im Wesentlichen die gleichen Werten für die Pixelhelligkeit auf.Jedoch nimmt der Pixelhelligkeitswert des Menschen mit der Zunahmevon dessen Abstand A bei den Bildern vor dem Raumfrequenzfilterungsprozessab. Im Gegensatz dazu nimmt bei den Bildern nach dem Raumfrequenzfilterungsprozessder Pixelhelligkeitswert des Menschen nicht ab, sondern ist auchbei zunehmendem Abstand des Menschen gleich hoch. Daraus ergibtsich, dass in den Bildern nach Ausführen des Raumfrequenzfilterprozessese dieangezeigten Bildern des Menschen, der sich weiter als der AbstandA befindet, heller und klarer sind, so dass deren Sichtbarkeit bzw.Erkennbarkeit durch den Prozess verbessert ist. Ferner nimmt, wiees in 18 gezeigt ist,der Pixelhelligkeitswert des Menschen mit zunehmendem Abstand desMenschen bei den Bildern nach Ausführen des Raumfrequenzfilterungsprozesseszu, vorausgesetzt der Abstand ist geringer als der ReferenzabstandA.
    [0095] Gemäß der Bildaufnahmevorrichtungdieser Ausführungsformist der Pixelhelligkeitswert eines Bildaufnahmeobjekts, das sichmindestens in einem vorbestimmten Abstand von dem Bildaufnahmeobjekt 2 befindet,groß gemacht,so dass das entfernte Objekt deutlicher in dem aufgenommenen Bildangezeigt wird. Die Bildaufnahmevorrichtung dieser Ausführungsformist besonders nützlichbei der Anwendung in einem Hilfssystem zur visuellen Erkennung, daseinen Fahrer eines Fahrzeugs währendeiner Fahrt des Fahrzeugs bei Nacht bei der visuellen Erkennungunterstützt.
    [0096] Obwohl die Bildaufnahmevorrichtungbei den vorangehenden Ausführungsformenauf ein Hilfssystem zur visuellen Erkennung angewendet wird, das einenFahrer eines Fahrzeugs währendder Fahrt des Fahrzeugs bei Nacht bei der visuellen Erkennung unterstützt, istdie Bildaufnahmevorrichtung nicht hierauf begrenzt, sondern istauch auf andere Systeme anwendbar bzw. übertragbar, wie etwa ein System zurErkennung der weißenLinien einer Straßeoder dergleichen. Darüberhinaus kann die Bildaufnahmevorrichtung der Erfindung auch auf Vorrichtungenangewendet werden, die anderen Zwecken als Fahrzeugzwecken dienen.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)mit: – einemBildaufnahmemittel (2) zum Empfangen eines von einem Bildaufnahmeobjekteinfallenden Lichts und Ausführeneiner fotoelektrischen Umwandlung des Lichts; und – einemBildverarbeitungsmittel (3) zur Ausführung einer Bildverarbeitungeines von dem Bildaufnahmemittel (2) ausgegebenen aufgenommenenBildes; – wobeidas Bildverarbeitungsmittel (3) einen Raumfrequenzfilterungsprozessausführt,wobei eine vorbestimmte Niederfrequenzkomponente von dem aufgenommenenBild entfernt wird.
    [2] Bildaufnahmevorrichtung (1) nach Anspruch1, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) eine direkte Fourier-Transformation desaufgenommenen Bildes ausführt,die Niederfrequenzkomponente von dem diskret FouriertransformiertenBild entfernt und anschließendeine inverse diskrete Fourier-Transformation des Bildes ausführt.
    [3] Bildaufnahmevorrichtung (1) nach Anspruch1, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) den Raumfrequenzfilterungsprozessdurch Verwenden eines eindimensionalen digitalen Filters oder eineszweidimensionalen digitalen Filters ausführt.
    [4] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)nach Anspruch 1, wobei aufgrund des durch das Bildverarbeitungsmittel(3) ausgeführtenRaumfrequenzfilterungsprozesses ein Pixelhelligkeitswert des aufgenommenenBildes von einem Bereich, der sich wenigstens in einem vorbestimmtenAbstand von dem Bildaufnahmemittel (2) befindet, vergleichsweisegrößer istals ein Pixelhelligkeitswert des aufgenommenen Bildes von einemBereich, der sich in einem Abstand von weniger als dem vorbestimmtenAbstand von dem Bildaufnahmemittel (2) befindet.
    [5] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)nach Anspruch 4, wobei das Bildverarbeitungsmittel den Pixelhelligkeitswertdes aufgenommenen Bildes von dem Bereich, der sich in einem Abstandvon weniger als dem vorbestimmten Abstand von dem Bildaufnahmemittel(2) befindet, mit zunehmendem Abstand von dem Bildaufnahmemittel(2) erhöht.
    [6] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)nach Anspruch 4, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3)den Raumfrequenzfilterungsprozess mit einer Grenzfrequenz ausführt, dieauf der Grundlage eines Verhältnisseseines Pixelbereichs des Bildaufnahmeobjekts in dem vorbestimmtenAbstand zu einem Pixelbereich des aufgenommen Gesamtbildes eingestellt wird.
    [7] Bildaufnahmevorrichtung (1c) nach Anspruch 1,wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) den Bildverarbeitungsprozess über einRaumfrequenzfilter mit einer vorbestimmten Grenzfrequenz ausführt, das entsprechendeiner äußeren Umgebungeingestellt wird.
    [8] Bildaufnahmevorrichtung (1c) nach Anspruch 7,wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) die Grenzfrequenzauf der Grundlage einer Helligkeit der äußeren Umgebung einstellt.
    [9] Bildaufnahmevorrichtung (1c) nach Anspruch 8,wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) die Grenzfrequenzumso höhereinstellt, je heller die äußere Umgebungist.
    [10] Bildaufnahmevorrichtung (1c) nach Anspruch 8oder 9, die ferner einen Beleuchtungsintensitätssensor 61 zur Erfassungder Helligkeit der äußeren Umgebungumfasst, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) die Grenzfrequenzauf der Grundlage der durch den Beleuchtungsintensitätssensor(61) erfassten Helligkeit der äußeren Umgebung einstellt.
    [11] Bildaufnahmevorrichtung (1d) nach Anspruch 7,wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) die Grenzfrequenzauf der Grundlage einer Wetterbedingung einstellt.
    [12] Bildaufnahmevorrichtung (1d) nach Anspruch11, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3) die Grenzfrequenzfür einregnerisches Wetter niedriger als für ein klares Wetter einstellt.
    [13] Bildaufnahmevorrichtung (1d) nach Anspruch11 oder 12, die ferner einen Regensensor (62) zur Erfassungder Wetterbedingung umfasst, wobei das Bildverarbeitungsmittel (3)die Grenzfrequenz auf der Grundlage der durch den Regensensor (62) erfasstenWetterbedingung einstellt.
    [14] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)nach einem der Ansprüche1 bis 13, wobei das Bildaufnahmemittel (2) in einem Fahrzeugangeordnet ist und ein Bild von dem Bildaufnahmeobjekt aufnimmt,das sich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs befindet.
    [15] Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)nach einem der Ansprüche1 bis 14, wobei die Bildaufnahmevorrichtung (1, 1c, 1d)in einem Hilfssystem zur visuellen Erkennung verwendet wird, daseinen Fahrer eines Fahrzeugs währendeiner Fahrt des Fahrzeugs bei Nacht bei der visuellen Erkennungunterstützt.
    [16] Bildaufnahmeverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung(1, 1c, 1d), die ein Bildaufnahmemittel (2)zum Empfangen eines von einem Bildaufnahmeobjekt einfallenden Lichtsund zum Ausführeneiner fotoelektrischen Umwandlung des Lichts und ein Bildverarbeitungsmittel(3) zur Durchführungeiner Bildverarbeitung des aufgenommenen Bildes umfasst, wobei dasBildaufnahmeverfahren die Schritte umfasst: – Ausgebendes aufgenommenen Bildes; und – Ausführen eines Raumfrequenzfilterungsprozesses,bei dem eine vorbestimmte Niederfrequenzkomponente mit Hilfe desBildaufnahmemittels (2) von dem aufgenommenen Bild entferntwird.
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    引用文献:
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    2004-09-23| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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    2016-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
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