图像提供设备的制作方法与工艺

本发明涉及一种向驾驶员提供车辆周围的图像的图像提供设备。

背景技术：
日本专利申请公开号2009-83618（JP-A-2009-83618）公开了一种电子镜像系统，其包括用于拾取车辆后方以及车辆侧方图像的图像拾取设备以及显示图像拾取设备所拾取的图像的显示设备。利用这样的电子镜像系统，驾驶员能够在不使用后视镜的情况下识别车辆后方或侧方的状态。然而，在以上所提到的电子镜像系统中，驾驶员在左侧和右侧图像拾取设备中的任一个进入建筑物阴影而在左侧和右侧图像之间产生辉度或亮度的明显差异时难以观看图像。

技术实现要素：
本发明提供了一种能够改善图像可视性的图像提供设备。根据本发明第一方面的图像提供设备其被安装在车辆中并且用于向驾驶员提供所述车辆的周围的图像，所述图像提供设备包括：第一图像拾取单元，所述第一图像拾取单元具有定位于所述车辆周围的第一图像拾取范围；第二图像拾取单元，所述第二图像拾取单元具有在所述车辆周围中的与所述第一图像拾取范围不相重叠的第二图像拾取范围；第一图像提供单元，所述第一图像提供单元向所述驾驶员提供第一图像，所述第一图像是由所述第一图像拾取单元所拾取的图像；第二图像提供单元，所述第二图像提供单元与所述第一图像提供单元分离地设置，并且所述第二图像提供单元用于向所述驾驶员提供第二图像，所述第二图像是由所述第二图像拾取单元所拾取的图像；以及图像显示参数校正单元，所述图像显示参数校正单元根据由所述第一图像提供单元所提供的所述第一图像的第一图像显示参数，来对由所述第二图像提供单元所提供的所述第二图像的第二图像显示参数进行校正。根据以上所提到的方面，在第一和第二图像之间出现辉度或亮度之类的图像显示参数的大幅差异时，例如在第一和第二图像拾取单元中的任一个进入阴影中时，可以通过根据第一图像显示参数校正第二图像显示参数而减小图像显示参数中的差并且因此能够改善图像针对驾驶员的可视性。根据本发明第二方面的图像提供设备，安装在车辆之中并且向驾驶员提供车辆周围的图像。该图像提供设备包括：具有位于车辆周围的第一图像拾取范围的第一图像拾取单元；具有车辆周围中不与所述第一图像拾取范围重叠的第二图像拾取范围的第二图像拾取单元；向驾驶员提供第一图像的第一图像提供单元，所述第一图像是所述第一图像拾取单元所拾取的图像；与所述第一图像提供单元分离地提供的并且向驾驶员提供第二图像的第二图像提供单元，所述第二图像是所述第二图像拾取单元所拾取的单元；以及图像显示参数校正单元，其基于所述第一图像提供单元所提供的第一图像的第一图像显示参数和所述第二图像提供单元所提供的第二图像的第二图像显示参数的比较而对所述第一图像显示参数和所述第二图像显示参数中的至少一个进行校正。根据以上所提到的第二方面，可以基于第一图像和第二图像的比较结果对图像显示参数之一进行校正以便减小图像显示参数中的差。因此，能够根据环境充分改善图像针对驾驶员的可视性。在以上所提到的方面中，可以进一步提供关注对象确定单元，所述关注对象确定单元确定所述第一图像或所述第二图像中是否出现了所述驾驶员要注意的关注对象，所述图像显示参数校正单元执行这样的校正，该校正用于对所述第一图像和所述第二图像中的被所述关注对象确定单元确定为包括所述关注对象的图像进行强调。利用这样的配置，当图像中出现驾驶员要注意的关注对象时，能够通过执行强调该图像的校正，例如通过提高亮度，而将驾驶员的关注自然地吸引至该图像，并且驾驶员将了解到关注对象的存在。此外，使用图像显示参数进行强调，并且因此驾驶员不会感到被干扰。在以上所提到的方面中，第一图像拾取单元可以是设置在所述车辆的右前方的、并且用于将所述车辆的右后方的图像拾取作为所述第一图像的右侧相机，并且该第二图像拾取单元可以是设置在所述车辆的左前方的、并且用于将所述车辆的左后方的图像拾取作为所述第二图像的左侧相机。利用这样的配置，可以执行校正以便减小利用车辆的右侧相机和左侧相机所拾取的图像之间的图像显示参数中的差。因此，能够改善为驾驶员盲区的车辆左后方和右后方的图像的可视性。在以上所提到的方面，第一图像提供单元和第二图像提供单元可以被配置为并排地布置于所述车辆的内部。利用这样的配置，由于可视性被图像显示参数中的差大幅影响，所以能够更为清楚地定义图像可视性的改善。在以上所提到的方面中，图像显示参数校正单元可以对第一图像显示参数和第二图像显示参数这两者均进行校正。利用这样的配置，对两个图像的图像显示参数进行校正以便减小图像显示参数中的差。因此，能够减小每个图像中的图像显示参数的变化量并且可以在不对驾驶员产生不适感觉的情况下对图像显示参数进行校正。在以上所提到的方面中，可以进一步提供环境状态检测单元，所述环境状态检测单元用于检测所述车辆的周围的环境状态。该环境状态检测单元可以基于所述环境状态检测单元的检测结果来校正所述图像显示参数。利用这样的配置，由于基于日间和夜间之类的环境状态执行图像显示参数的校正，所以在日间的情况下，可以参考对应于例如由于图像拾取单元进入阴影的图像突然变暗的状态的较明亮图像来执行校正，并且在夜间的情况下，可以参考对应于例如由于行进车辆的前灯进行照明的图像突然变量的状态的较暗图像来执行校正。因此，利用这样的图像提供设备，能够通过执行对应于环境状态的适当校正而进一步改善可视性。根据本发明第三方面的图像提供方法是一种用于图像提供设备的方法，所述图像提供设备包括：具有位于车辆周围的第一图像拾取范围的第一图像拾取单元；具有车辆周围中不与所述第一图像拾取范围重叠的第二图像拾取范围的第二图像拾取单元；向驾驶员提供第一图像的第一图像提供单元，所述第一图像是所述第一图像拾取单元所拾取的图像；与所述第一图像提供单元分离地提供的并且向驾驶员提供第二图像的第二图像提供单元，所述第二图像是所述第二图像拾取单元所拾取的单元；检测车辆的运行状态的车辆传感器；以及检测车辆周围出现的障碍物的障碍物传感器，所述图像提供方法包括：基于车辆周围的环境状态确定是日间还是夜间，在日间时执行使得所述第一图像和所述第二图像中具有较高亮度的图像具有与具有较低亮度的图像的亮度相同的亮度的校正，并且在夜间时执行使得所述第一图像和所述第二图像中具有较低亮度的图像具有与具有较高亮度的图像的亮度相同的亮度的校正；并且确定所述第一图像或所述第二图像中是否包括关注对象，并且在包括所述关注对象时，执行强调所述第一图像和所述第二图像中包括所述关注对象的图像的校正。本发明使得能够改善图像的可视性。附图说明以下将参考附图对本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业重要性进行描述，其中相同的附图标记指代相同的要素，并且其中：图1是图示根据本发明的图像提供设备的实施例的框图；图2是图示仅右侧相机的拾取范围进入墙壁阴影之中的情形的平面图；图3A示出了在图2所图示的情形中执行图像显示参数校正之前的显示；图3B示出了在图2所图示的情形中执行图像显示参数校正之后的显示；图4用于解释图像显示参数比较中的采样范围；图5是图示车辆泊车之前或之后的阶段；图6是图示图像拾取范围中包括关注对象的情形的平面图；图7A示出了在图6所示的情形中执行图像显示参数校正之前的显示；图7B示出了在图6所示的情形中执行图像显示参数校正之后的显示；以及图8是图示图像提供设备的操作的流程图。具体实施方式以下将参考附图对本发明的优选实施例进行更为详细的描述。如图1和2所示，根据本发明的图像提供设备1被提供于车辆A中并且为驾驶员提供车辆A周围的图像。图像提供设备1通过执行校正从而减小提供给驾驶员的多个图像的诸如辉度或亮度的图像显示参数中的差而实现了图像可视性的改进。图像提供单元1配备有对整个设备1进行控制的电子控制单元（ECU）2。ECU2是由中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）所构成的电子控制单元。在ECU2中，存储在ROM中的应用程序被加载到RAM中并且由CPU执行，由此执行与提供图像的处理相关的各种操作处理。ECU2连接至右侧相机3、左侧相机4、障碍物传感器5、车辆传感器6、第一显示器7和第二显示器8。右侧相机3被提供于车辆A的右侧后视镜的位置处。右侧相机3具有向车辆A的右侧向后延伸的图像拾取范围RH。右侧相机3拾取右后方图像，这是在图像拾取范围RH内的图像。右侧相机3将所拾取的右后方图像传送至ECU2。右侧相机3用作第一图像拾取单元。图像拾取范围RH被认为是第一图像拾取范围，并且右后方图像被认为是第一图像。同样，左侧相机4被提供于左侧后视镜的位置处。左侧相机4具有向车辆A的左侧向后延伸的图像拾取范围LH。左侧相机4拾取左后方图像，这是在图像拾取范围LH内的图像。左侧相机4将所拾取的左后方图像传送至ECU2。左侧相机4用作第二图像拾取单元。图像拾取范围LH被认为是第二图像拾取范围，并且左后方图像被认为是第二图像。障碍物传感器5检测出现在车辆A周围的诸如行人、另一车辆或建筑物之类的障碍物。障碍物传感器5由诸如激光雷达传感器和图像传感器之类的多个传感器所构成。障碍物传感器5将障碍物检测结果作为障碍物信息传送至ECU2。车辆传感器6由速度传感器、制动传感器、位移传感器、转向传感器、加速器操作量传感器、前灯传感器、雨刷器传感器等所构成。车辆传感器6通过这些传感器检测车辆A的运行状态。除了车辆A的转向状态和速度状态之外，运行状态包括车辆的位移状态、前灯的开/关状态和雨刷器驱动/停止状态。车辆传感器6将所检测到的车辆A的运行状态作为运行状态信息传送至ECU2。第一显示器7和第二显示器8是例如并排地提供在车辆A的仪表盘上的小型显示器（见图3A和3B）。第一显示器7向驾驶员显示和提供右侧相机3所拾取的右后方图像。第二显示器8向驾驶员显示和提供左侧相机4所拾取的左后方图像。由于第一显示器7和第二显示器8并排地提供，所以驾驶员能够同时识别车辆右后方和左后方的状态。第一显示器7用作第一图像提供单元。第二显示器8用作第二图像提供单元。ECU2具有环境状态检测单元10、关注对象确定单元11、泊车状态确定单元12和图像显示参数校正单元13。环境状态检测单元10基于利用障碍物传感器5所获得的障碍物信息以及利用车辆传感器6所获得的运行状态信息而检测车辆A周围的环境状态。环境状态包括诸如建筑物或大型车辆之类的障碍物的分布状态、日间或夜间状态以及天气状态。更具体地，环境状态检测单元10根据利用障碍物传感器5所获得的障碍物信息而检测障碍物的分布状态。另外，在利用车辆传感器6所获得的运行状态信息之中，环境状态检测单元10根据前灯的开/关状态而检测日间和夜间状态，并且根据雨刷器驱动/停止状态而检测天气状态。用于检测环境状态的方法并不局限于以上所描述的方法。例如，环境状态检测单元10可以利用导航系统的全球定位系统（GPS）来检测车辆A的当前位置并且然后根据地图数据库来检测车辆A周围的建筑物的分布状态。另外，环境状态检测单元10可以通过使用由无线通信所获取的天气信息来检测包括太阳位置在内的天气状态。关注对象确定单元11基于利用障碍物传感器5所获取的障碍物信息来确定车辆A的周围中的驾驶员所要注意的关注对象。驾驶员所要注意的关注对象例如对应于行人或另一车辆。泊车状态确定单元12基于利用车辆传感器6所获得的运行状态信息来确定车辆A是否处于泊车之前或之后的状态。泊车之前或之后的状态是车辆A要被泊车的状态或者车辆要从泊车状态启动的状态。更具体地，泊车状态确定单元12基于利用车辆传感器6所获得的车辆状态信息之中的车辆速度状态、车辆转向状态和车辆位移状态来确定车辆A是否处于泊车之前或之后的状态。例如，泊车状态确定单元12在车辆处于低速状态或转向角大时或者在车辆处于反向位移状态时确定车辆A处于泊车之前或之后的状态。图像显示参数校正单元13将第一显示器7所显示的右后方图像的图像显示参数与第二显示器8所显示的左后方图像的图像显示参数进行比较。更具体地，图像显示参数校正单元13在图4所示的采样范围ER、EL中识别并比较图像显示参数。由于图像显示参数在其中看到其它车辆的范围内由于图像中所显示的另一车辆的影响而大幅变化，所以在其中主要看到道路表面的区域被选择为采样范围ER、EL。另外，为了更为有效地抑制其它车辆等对显示的影响，图像显示参数校正单元13通过适当方法来识别采样范围ER、EL的图像显示参数。例如，图像显示参数校正单元13计算采样范围ER、EL中的图像显示参数的时间平均值并且将该图像显示参数识别为计算结果。另外，图像显示参数校正单元13可以识别从中排除了通过光学流所检测的另一车辆的范围内的图像显示参数。图像显示参数校正单元13还可以从通过聚类所提取的道路表面执行图像显示参数的识别。图像显示参数校正单元13还可以通过多种方法的组合来执行图像显示参数的识别。在车辆在泊车空间P中进行泊车之前或之后的情况下，如图5所示，右侧相机3和左侧相机4所看到的道路表面的类型（碎石、柏油、混凝土、砖等）很可能有所不同，因此图像显示参数校正单元13将采样范围等改变为与常用模式有所不同的模式。例如，在图像显示参数校正单元13存储了到泊车空间的行程中相同光亮度的每种辉度或亮度，则无论道路表面类型如何都识别出环境的变化，并且避免了图像显示参数的错误识别。图像显示参数校正单元13基于右后方图像的图像显示参数和左后方图像的图像显示参数的比较结果而对右后方图像的图像显示参数或左后方图像的图像显示参数进行校正。以下将参考图2、3A和3B对图像显示参数校正单元13所执行的图像显示参数的校正进行解释。图2示出了右侧相机3和左侧相机4之中的右侧相机3的图像拾取范围RG进入墙壁T的阴影D中的情形。图3A示出了在图2所图示的情形中进行图像显示参数校正之前的第一显示器7和第二显示器8。图3B则示出了在图2所图示的情形中进行图像显示参数校正之后的第一显示器7和第二显示器8。图2和3中示出了车辆A在其中行驶的车道的车道边界线CR、CL。在图2所示的情形中，如图3A所示，图像显示参数校正单元13通过比较第一显示器7所提供的右后方图像的图像显示参数和第二显示器8所提供的左后方图像的图像显示参数来识别阴影所导致的亮度差。接着，如图3B所示，图像显示参数校正单元13通过提高右后方图像的亮度来减小该亮度差而执行校正。图像显示参数校正单元13还基于车辆传感器6所获得的运行状态信息、环境状态监测单元10所检测的环境条件、关注对象确定单元11所获得的确定结果以及泊车状态确定单元12所获得的确定结果，而对应于条件来校正图像显示参数。更具体地，在图像显示参数校正单元13根据环境状态检测单元10所检测的环境条件识别为日间时，当相机3、4的图像拾取范围RH、LH进入建筑物或主体车辆的阴影时，经常出现辉度或亮度的差。因此，具有较低亮度的图像被校正以拥有与具有较高亮度的图像的亮度相同的亮度。在这种情况下，图像显示参数校正单元13基于环境条件之中的障碍物的布置条件或天气条件指定存在产生阴影的障碍物的出现。结果，图像显示参数校正单元13能够在亮度由于阴影而降低的情形和仅是图像拾取对象具有深色的情形之间进行区分，并且能够避免错误识别。另外，当图像显示参数校正单元13根据环境状态检测单元10所检测的环境条件而识别为夜间时，辉度或亮度的差经常由来自行驶车辆的前灯的光线所导致。因此，具有高亮度的图像被校正以拥有与较低亮度的图像的亮度相同的亮度。另外，在针对图像显示参数校正单元13中的亮度设置有限制阈值的情况下，诸如前灯的明亮光线被防止直接在图像中进行显示。另外，当泊车状态确定单元12确定车辆A处于泊车之前或之后的状态时，图像显示参数校正单元13有必要准确识别出诸如周围的墙壁和其它车辆之类的障碍物。因此，具有较低亮度的图像被校正以拥有与具有较高亮度的图像的亮度相同的亮度。图像显示参数校正单元13基于右侧相机3所拾取的右后方图像、左侧相机4所拾取的左后方图像以及关注对象确定单元11所获得的确定结果而确定右后方图像或左后方图像中是否包括关注对象。当图像显示参数校正单元13确定右后方图像或左后方图像中包括关注对象时，执行强调该图像的校正。进行强调的校正在这里例如被称之为提高包括关注对象的图像的辉度或亮度的校正。另外，进行强调的校正还包括其中通过降低不包括关注对象的图像的辉度或亮度而使得包括关注对象的图像得以被相对强调的情形。图6是图示右侧相机3所拾取的右后方图像中包括作为关注对象的行人B的情形的平面图。图7A示出了图6所图示的图像显示参数校正之前的第一显示器7和第二显示器8。图7B示出了图6所图示的图像显示参数校正之后的第一显示器7和第二显示器8。在图6所示的情形中，图像显示参数校正单元13基于图7A所示的右侧相机3所拾取的右后方图像、左侧相机4所拾取的左后方图像以及关注对象确定单元11的确定结果而确定右侧相机3所拾取的右侧图像中包括行人B。如图7B所示，图像显示参数校正单元13通过关于包括行人B的右后方图像的图像显示参数提高亮度而执行强调该图像的校正。图像显示参数校正单元13还通过降低并不包括关注对象的左后方图像的亮度而执行相对地强调右后方图像的校正。以下将对以上所描述的图像提供设备1的操作进行描述。通过将亮度校正作为图像显示参数校正的示例进行解释。如图8所示，在图像提供设备1中，首先，泊车状态确定单元12确定车辆A是否处于泊车之前或之后的状态（S1）。例如，泊车状态确定单元12根据车辆传感器6所获得的运行状态信息而基于车辆速度状态和车辆转向状态来确定车辆A是否处于泊车之前或之后的状态。当泊车状态确定单元12确定车辆A处于泊车之前或之后的状态时，处理进行至步骤S4。当泊车状态确定单元12确定车辆A并不处于泊车之前或之后的状态时，图像显示参数校正单元13基于环境状态检测单元10已经检测到的车辆周围的环境状态来确定环境状态是否为白天（S2）。在图像显示参数校正单元13已经确定了环境状态为白天的情况下，该处理进行至步骤S4。在图像显示参数校正单元13已经确定了环境状态不是白天的情况下，确定环境状态为夜间，并且图像显示参数校正单元执行亮度降低校正处理，其对右侧相机3所拾取的右后方图像和左侧相机4所拾取的左后方图像之中具有较低亮度的图像进行校正使得具有与具有较高亮度的图像的亮度相同的亮度（S3）。该处理随后进行至步骤S5。在步骤S4，图像显示参数校正单元13执行亮度增加校正处理，其对右侧相机3所拾取的右后方图像和左侧相机4所拾取的左后方图像之中具有较高亮度的图像进行校正使得具有与具有较低亮度的图像的亮度相同的亮度。该处理随后进行至步骤S5。图像显示参数校正单元13还可以仅在右后方图像和左后方图像之间的亮度差等于或高于预定值的情况下执行校正。在步骤S5，图像显示参数校正单元13基于利用右侧相机3所获得的右后方图像、利用左侧相机4所获得的左后方图像以及关注对象确定单元11的确定结果而确定右后方图像或左后方图像中是否包括关注对象。当图像显示参数校正单元13确定了在任一图像中并不包括关注对象时，该处理返回至步骤S1并且重复操作。在图像显示参数校正单元13确定了任一图像中包括关注对象的情况下，执行强调包括关注对象的图像的强调校正处理（S6）。在强调校正处理中，图像显示参数校正单元13执行提高包括关注对象的图像的辉度或亮度的校正。图像显示参数校正单元13还通过降低不包括关注对象的图像的辉度或亮度而执行相对地强调包括关注对象的图像的校正。该处理随后返回至步骤S1并且重复操作。利用以上已经解释过的根据该实施例的图像提供设备1，即使在右后方图像和左后方图像之间出现诸如辉度或亮度之类的图像显示参数的大幅差异时，例如在右侧相机3和左侧相机4中的任一个进入阴影的情况下，也能够基于将右后方图像与左后方图像进行比较而获得的结果对一个图像的图像显示参数进行校正以便减小图像显示参数中的差。因此，能够改善为驾驶员盲区的车辆左后方和右后方图像的可视性。另外，在图像提供设备1中，第一显示器7和第二显示器8并排地布置。因此，驾驶员能够同时识别车辆的左后方和右后方。另外，在这种情况下，由于可视性被图像显示参数中的差大幅影响，所以能够更为清楚地定义图像提供设备1所进行的图像可视性的改善。另外，利用图像提供设备1，由于基于诸如日间和夜间之类的环境状态执行图像显示参数的校正，所以在日间情况下，能够对应于例如因为图像拾取单元进入阴影的图像突然变暗的情况而参考较明亮的图像执行校正，并且在夜间的情况下，能够对应于例如由于利用行驶车辆的前灯进行照明的图像突然变量的情况而参考较暗的图像执行校正。因此，利用图像提供设备1，能够通过执行对应于环境状态的适当校正而进一步改善可视性。另外，利用图像提供设备1，当驾驶员所要注意的关注对象出现在图像中时，能够通过例如降低亮度而执行强调该图像的校正而将驾驶员的关注自然地吸引至该图像，并且驾驶员将了解该关注对象的存在。此外，使用图像显示参数进行强调，并且因此驾驶员并不会感觉到干扰。本发明并不局限于以上所描述的实施例。例如，图像显示参数校正单元13还可以关于第一显示器7所显示的右后方图像和第二显示器8所显示的左后方图像之中的一个图像的图像显示参数而对另一图像的图像显示参数进行校正。在这种情况下，当右后方图像和左后方图像之间出现诸如辉度和亮度之类的图像显示参数的大幅差异时，能够通过根据右后方图像的图像显示参数对左后方图像的图像显示参数进行校正来减小图像显示参数中的差，并且能够改善图像对于驾驶员的可视性。也可能根据左后方图像的图像显示参数对右后方图像的图像显示参数进行校正。右后方图像和左后方图像之中被用于校正基准的图像可以被认为是第一图像而要被校正的图像则可以被认为是第二图像。在对图像显示参数进行校正以便减小右后方图像和左后方图像之间的图像显示参数中的差时，图像显示参数校正单元13还可以对两个图像校正参数都进行校正，而不是将一个图像的图像显示参数与其它图像的图像显示参数进行匹配。在这种情况下，能够减小每个图像的图像显示参数的变化量并且能够执行图像显示参数的校正，而并不会产生令驾驶员不适的感觉。另外，色度和图像锐度也可以被包括在图像参数之中并且可以执行其校正。本发明不仅可以有效应用于右侧相机3和左侧相机4，而且还可以应用于拾取车辆后方图像的后方相机。另外，相机和显示器的数量并不局限于两个，也可以使用三个或更多相机和显示器。依据本发明的图像提供设备还可以根据环境来实施各种类型的图像显示参数的校正。例如，由于相机在车辆行驶于城市街道时容易进入阴影，所以可能利用导航系统确定车辆是否在城市街道中行驶，并且改变图像显示参数的校正方法。另外，图像在车辆以高速行驶时随时间大幅变化。因此，也可能基于车辆速度来改变图像显示参数的校正方法。