光学传感器启用和融合的制作方法

文档序号:36097874发布日期:2023-11-21 03:34阅读:34来源:国知局

本公开总体上涉及传感器融合技术。更具体地,本公开的各方面涉及用以实施多成像传感器检测算法以供用于生成车辆控制应用中所使用的区域图的系统、方法和装置。


背景技术:

1、现代车辆的操作正变得更加自动化,即,能够以越来越少的驾驶员干预来提供驾驶控制。车辆自动化已被归类为数字级别,其范围为从零(对应于没有自动化而具有完全人为控制)到五(对应于完全自动化而没有人为控制)。各种自动化驾驶员辅助系统(adas)(诸如,巡航控制、自适应巡航控制和停车辅助系统)对应于较低的自动化水平,而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高的自动化水平。

2、越来越多地,车辆配备有车载传感器以自主地确定它们周围的环境。然而,出现的问题在于,虽然一些传感器在一些环境状况下可能表现得最佳,但那些传感器在其他天气状况期间可能表现得不尽如人意,这可能导致adas的脱离。例如,由于光学/物理学的硬件技术约束所致,安装在车辆上的相机可能因来自迎面而来的车辆的前照灯的直接照明而失明,并且在极弱的光条件下可能非常无效。将期望克服这些缺点以改进安装在车辆上的相机和其他实时环境感测系统和方法的光学感测性能。

3、该背景部分中所公开的以上信息仅用于加强对本发明的背景的理解,且因此它可包含不构成本领域普通技术人员在本国已经知道的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本文中公开了用于提供车辆传感器系统、用于制造这种系统的方法和用于操作这种系统的方法、以及配备有车载环境传感器和控制系统的各种环境感测协议和相关的控制逻辑。举例来说而非限制,呈现了一种汽车,其具有可见光相机、短波红外(swir)相机、长波红外(lwir)相机、光检测和测距(lidar)系统以及对应的处理和控制系统。

2、根据本公开的方面,一种方法包括:由处理器接收由可见光相机捕获的第一图像;确定第一图像的特性的值;响应于该值小于阈值而确定环境状况;响应于该环境状况而启用红外相机;由可见光相机捕获第二图像以及由红外相机捕获第三图像;响应于第二图像和第三图像而生成融合图像;响应于融合图像而检测物体;以及响应于检测到物体而控制车辆。

3、根据本公开的另一个方面,处理第二图像以生成第一数据并且处理第三图像以生成第二数据,并且其中,融合图像是响应于第一数据和第二数据而生成的。

4、根据本公开的另一个方面,其中,红外相机是短波红外相机。

5、根据本公开的另一个方面,其中,红外相机是远程(long range)红外相机。

6、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是响应于主车辆的位置的天气状况而进一步确定的。

7、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是响应于第一图像的亮度值而确定的。

8、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是响应于第一图像和由可见光相机捕获的先前图像之间的物体跟踪丢失而确定的。

9、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是响应于由可见光相机捕获的多个先前图像而确定的。

10、根据本公开的另一个方面,进一步包括:响应于融合图像的特性的值而启用第二红外相机。

11、根据本公开的另一个方面,一种设备包括:可见光相机,其用于捕获第一图像和第二图像;红外相机,其用于捕获第三图像;处理器,其被构造成用于:确定第一图像的特性的值;响应于该值小于阈值而确定环境状况;响应于该环境状况而启用红外相机;响应于第二图像和第三图像而生成融合图像;以及响应于检测到物体而生成物体数据,该检测是响应于融合图像进行的;以及车辆控制器,其用于响应于物体数据而控制主车辆。

12、根据本公开的另一个方面,其中,红外相机包括短波红外传感器和长波红外传感器中的至少一个。

13、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是主车辆位置处的天气状况。

14、根据本公开的另一个方面,其中,环境状况是雾。

15、根据本公开的另一个方面,进一步包括:响应于物体数据和第三图像而预测黑冰(black ice)状况。

16、根据本公开的另一个方面,进一步包括:响应于物体数据和第三图像而预测路面上的一滩液体。

17、根据本公开的另一个方面,进一步包括:响应于物体数据和第三图像而预测有机材料的存在。

18、根据本公开的另一个方面,包括用于响应于危险道路状况而提供用户警报的用户接口,该危险道路状况是响应于物体数据而预测的,其中,该危险道路状况响应于第三图像而得到确认。

19、根据本公开的另一个方面,其中,第一图像的特性的值是第一图像内检测到的边缘的数量。

20、根据本公开的另一个方面,一种光学成像系统包括:可见光传感器,其用于生成第一可见光图像和第二可见光图像;红外传感器,其用于生成红外光图像;处理器,其用于检测第一可见光图像内的边缘的数量、用于响应于边缘数量低于阈值而启用红外传感器、用于响应于第二可见光图像和红外光图像而生成融合图像、响应于检测到融合图像内的物体而生成物体数据;以及车辆控制器,其用于响应于物体数据而控制车辆。

21、根据本公开的另一个方面,其中,可见光传感器的视场和红外传感器的视场是重叠的。

22、本公开还公开了以下技术方案:

23、1. 一种方法,其包括:

24、由处理器接收由可见光相机捕获的第一图像;

25、确定所述第一图像的特性的值;

26、响应于所述值小于阈值而确定环境状况;

27、响应于所述环境状况而启用红外相机;

28、由所述可见光相机捕获第二图像以及由所述红外相机捕获第三图像;

29、响应于所述第二图像和所述第三图像而生成融合图像;

30、响应于所述融合图像而检测物体;以及

31、响应于检测到所述物体而控制车辆。

32、2. 根据技术方案1所述的方法,其进一步包括:处理所述第二图像以生成第一数据并且处理所述第三图像以生成第二数据,并且其中,所述融合图像是响应于所述第一数据和所述第二数据而生成的。

33、3. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述红外相机是短波红外相机。

34、4. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述红外相机是长波红外相机。

35、5. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述环境状况是响应于主车辆的位置的天气状况而进一步确定的。

36、6. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述环境状况是响应于所述第一图像的亮度值而确定的。

37、7. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述环境状况是响应于所述第一图像和由所述可见光相机捕获的先前图像之间的物体跟踪丢失而确定的。

38、8. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述环境状况是响应于由所述可见光相机捕获的多个先前图像而确定的。

39、9. 根据技术方案1所述的方法,其进一步包括:响应于所述融合图像的特性的值而启用第二红外相机。

40、10. 一种设备,其包括:

41、可见光相机,其用于捕获第一图像和第二图像;

42、红外相机,其用于捕获第三图像;

43、处理器,其被构造成用于:确定所述第一图像的特性的值;响应于所述值小于阈值而确定环境状况;响应于所述环境状况而启用所述红外相机;响应于所述第二图像和所述第三图像而生成融合图像;以及响应于检测到物体而生成物体数据,所述检测是响应于所述融合图像进行的;以及

44、车辆控制器,其用于响应于所述物体数据而控制主车辆。

45、11. 根据技术方案10所述的设备,其中,所述红外相机包括短波红外传感器和长波红外传感器中的至少一个。

46、12. 根据技术方案10所述的设备,其中,所述环境状况是主车辆位置处的天气状况。

47、13. 根据技术方案10所述的设备,其中,所述环境状况是雾。

48、14. 根据技术方案10所述的设备,其进一步包括:响应于所述物体数据和所述第三图像而预测黑冰状况。

49、15. 根据技术方案10所述的设备,其进一步包括:响应于所述物体数据和所述第三图像而预测路面上的一滩液体。

50、16. 根据技术方案10所述的设备,其响应于所述物体数据和所述第三图像而预测有机材料的存在。

51、17. 根据技术方案10所述的设备,其进一步包括用于响应于危险道路状况而提供用户警报的用户接口,所述危险道路状况是响应于所述物体数据而预测的,其中,所述危险道路状况响应于所述第三图像而得到确认。

52、18. 根据技术方案10所述的设备,其中,所述第一图像的所述特性的所述值是所述第一图像内检测到的边缘的数量。

53、19. 一种光学成像系统,其包括:

54、可见光传感器,其用于生成第一可见光图像和第二可见光图像;

55、红外传感器,其用于生成红外光图像;

56、处理器,其用于检测所述第一可见光图像内的边缘的数量、用于响应于所述边缘数量低于阈值而启用所述红外传感器、用于响应于所述第二可见光图像和所述红外光图像而生成融合图像、响应于检测到所述融合图像内的物体而生成物体数据;以及

57、车辆控制器,其用于响应于所述物体数据而控制车辆。

58、20. 根据技术方案19所述的光学成像系统,其中,所述可见光传感器的视场和所述红外传感器的视场是重叠的。

59、当结合附图理解时,本公开的以上优点以及其他优点和特征将从优选实施例的以下详细描述中显而易见。

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