DE60005426T2

DE60005426T2 - Rückblicksüberwachungssystem für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE60005426T2
Application number: DE60005426T
Authority: DE
Inventors: Naoto Susono-shi Ishikawa; Kazutomo Susono-shi Fujinami; Keiki Hamana-gun Okamoto
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Yazaki Corp
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: EP1033694B1; JP2000251080A; EP1033694A3; DE60005426D1; US6218960B1; EP1033694A2; JP4287532B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Rückblicküberwachungseinrichtung zur Verwendung in Fahrzeugen und insbesondere auf eine Rückblicküberwachungseinrichtung, die einen Fahrer warnt, um auf ein Fahrzeug zu reagieren, das sich von hinten dem eigenen Fahrzeug nähert, indem Bilder von der Straße rückwärts des eigenen Fahrzeugs mit einer Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen werden, beispielsweise einer Videokamera, die am eigenen Fahrzeug, beispielsweise einem Motortahrzeug, montiert ist, und dann ein Fahrzeug, das sich von hinten nähert, entdeckt wird, indem die so erhaltenen Straßenbilder ausgenutzt werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Es sind bereits mehrere Rückblicküberwachungs- und Warnsysteme vorgeschlagen worden, beispielsweise durch JP 2 641 562 A und US-A-5 521 633. Die Systeme sind in der Lage, die rückwärtige Straße zu beobachten, um eine mögliche Kollision mit einem überholenden Fahrzeug zu vermeiden und eine Situation des überholenden Fahrzeugs, das auf einer benachbarten rechten oder linken Fahrbahn fährt, korrekt einzuschätzen und dann den Fahrer von der Möglichkeit einer Kollision mit einem solchen überholenden Fahrzeug zu warnen, das auf einer benachbarten Fahrspur fährt, wenn ein Fahrer im Begriffe ist, die Fahrspur zu wechseln.
Gemäß den vorgeschlagenen Systemen werden zur Entdeckung eines überholenden Fahrzeugs, das auf der benachbarten Fahrspur schnell und sicher fährt, ohne eine übermäßige Bildverarbeitung auszuführen Fahrbahnen auf der Straße durch die Erkennung weißer Linien unterschieden, d. h. Fahrspurtrennlinien, indem Straßenbilder von einer Videokamera aufgenommen werden, und es wird ein Beobachtungsbereich auf die benachbarte Fahrspur entsprechend dieser Unterscheidung eingestellt, so dass der Umfang an Bildverarbeitung zur Entdeckung eines sich nähernden Fahrzeugs innerhalb einer benachbarten Fahrspur, d. h. eine Beobachtungsbereichseinstellung in den Straßenbildern, die von einer Videokamera aufgenommen werden, vermindert ist.
Geräte, die ein Erfassungssystem durch optischen Fluss verwenden, sind in US-A-5 521 633 beschrieben, deren Merkmale unter Bezugnahme auf die 7 und 8 nachfolgend erläutert werden.
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Anordnung eines konventionellen Rückblicküberwachungs- und Warnsystem für Fahrzeuge zeigt, das eine Bildaufnahmeeinheit 10 als eine Bild aufnahmevonichtung, beispielsweise eine Videokamera 11, eine Datenverarbeitungseinheit als ein Rechnersystem und einen Lautsprecher 42 als eine Warneinrichtung enthält.
Die Bildaufnahmeeinheit 10 ist an der Rückseite eines Fahrzeugs, beispielsweise an einem Kofferraumdeckel montiert, um Bilder von der Straße rückwärts in Bezug auf das fahrende Fahrzeug aufzunehmen. Die Datenverarbeitungseinheit 30 enthält eine CPU 31 als eine zentrale Prozessoreinheit, die entsprechend einem Betriebsprogramm arbeitet, ein ROM 32 zum Speichern des Betriebsprogramms der CPU 31 und vorbestimmter Einstellungen und ein RAM 33 zum vorübergehenden Speichern von Daten, die bei der Berechnung durch die CPU 31 benötigt werden. Der am Fahrzeug montierte Lautsprecher 42 warnt einen Fahrer über eine Gefahr durch Schallabgabe oder Warnung in Übereinstimmung mit einem Signal von der CPU 31 in der Datenverarbeitungseinheit 30.
8A und 8B zeigen eine Veränderung in Bildern, die von der Bildaufnahmeeinheit 10 aufgenommen werden, die an der Rückseite des Fahrzeugs montiert ist. 8A ist ein Bild, das zu einem Zeitpunkt t aufgenommen wurde, und 8B zeigt ein Bild, das zu einem Zeitpunkt t + Δt aufgenommen wurde. In jeder Figur ist ein überholendes Fahrzeug 200 gezeigt, das rechts bezüglich des eigenen Fahrzeugs fährt, ein Verkehrszeichen 300, das an der Straße 500 steht, und ein Gebäude 400 an der Straße 500. Es sei angenommen, dass das eigene Fahrzeug auf einer flachen Straße geradeaus fährt; im Verlaufe der Zeit, d. h. begleitet von dem fahrenden Fahrzeug, entfernen sich das Verkehrszeichen 300 und das Gebäude 400 relativ vom Fahrzeug, was dazu führt, dass die Bilder vom Verkehrszeichen 300 und dem Gebäude 400 klein werden. In den Figuren sind die Bilder des Verkehrszeichen 300 und des Gebäudes 400, die zum Zeitpunkt t gemäß 8A aufgenommen wurden, kleiner als jene, die zum Zeitpunkt t + Δt nach 8B aufgenommen wurden.
Im Folgenden werden die optischen Flüsse unter Bezugnahme auf diese Figuren erläutert. In diesen Figuren sind mehrere markierte Punkte zu betrachten, die in den zum Zeitpunkt t aufgenommenen Bildern (siehe 8A) ausgewählt sind, wie: markierte Punkte 201a und 202a für die überholenden Fahrzeuge 200; 301a, 302a und 303a für das Verkehrszeichen 300; und 401a und 402a für das Gebäude 400. Ähnlich sind markierte Punkte zu betrachten wie: 201 b und 202b für das überholende Fahrzeug 200; 301b, 302b und 303b für das Verkehrszeichen 300; und 401b und 402 für das Gebäude 400 in den Bildern, die zum Zeitpunkt t + Δt aufgenommen wurden (siehe 8B). Jede Kombination zwischen entsprechend markierten Punkten, beispielsweise 201 und 201b ergibt dann Geschwindigkeitssektoren, wie 201F, 202F, 301F, 302F, 303F, 401F und 402F, wie in 8C gezeigt. Diese Geschwindigkeitssektoren werden als optische Flüsse definiert.
Hier kann man verstehen, dass der optische Fluss radial erscheint, von einem Erweiterungsfokus (nachfolgend FOE) definiert als ein unendlich ferner Punkt oder ein verschwindender Punkt in den Figuren. Wenn das eigene Fahrzeug geradeaus fährt, entspricht FOE gerade der der Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung.
Wenn das eigene Fahrzeug fährt, ist ein optischer Fluss eines Objekts, das sich vom Fahrzeug entfernt, ein konvergierender Vektor mit dem Kopf zum FOE, während ein optischer Fluss eines Objekts, das sich dem Fahrzeug annähert, ein divergenter Vektor vom FOE weg ist. Dementsprechend sind die optischen Flüsse 201F und 202E (gezeigt in 8C) divergente Vektoren, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug 200 dem eigenen Fahrzeug annähert, mit anderen Worten, dass das Fahrzeug 200 schneller als das eigene Fahrzeug fährt.
Was die Größe des optischen Flusses betrifft, ist die Größe groß, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Objekt groß ist und auch wenn die Distanz dazwischen klein ist. Nachfolgend wird dieser Fall unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
9 zeigt eine optische Anordnung der Bildaufnahmeeinheit 10, bei der 11a eine Linse der Videokamera in der Bildaufnahmeeinheit 10 ist, 11 b ist eine Bildebene der Videokamera, f ist eine Distanz zwischen der Linse 11a und der Bildebene 11b, P(X_a, Y_a, Z_a) ist ein beliebiger Punkt des überholenden Fahrzeugs, und p (x_a, y_a) ist ein Punkt, der den Punkt P in der Bildebene 11b entspricht.
Bei dieser Gelegenheit wird folgende Formel auf der Grundlage ähnlicher Dreiecke angegeben: xa = f × Xa/Za (1)
Eine Umwandlung der Formel (1) und eine anschließende Differenzierung nach der Zeit ergibt die folgende Formel (2): Xa' = (Δxa/Δt × Za + xa × Za')/f (2)
Eine x-Komponente u eines optischen Flusses wird durch die folgende Formel (3) angegeben: u = Δxa/Δt (3)
Somit leitet sich die folgende Formel (4) aus der Formel (3) ab: Za = (f × Xa' – xa × Za')/u (4)
Hier bezeichnet Z_a' eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem überholenden Fahrzeug (200 in 8), das in der gleichen Fahrspur oder der benachbarten Spur fährt und dem eigenen Fahrzeug, an dem Bildaufnahmeeinheit 10 montiert ist. Angenommen, diese Geschwindigkeitsdifferenz ist –α, dann wird die Formel (4) durch die folgende Formel (5) ausgedrückt: Za = (f × Xa' + xa × α)/u (5)
Die x-Komponente u des optischen Flusses wird daher durch die folgende Formel (6) ausgedrückt: u = (f × Xa' + xa × α)/Za (6)
Übrigens kann Y_a+, d. h. die Y-Koordinate des Punktes P in ähnlicher Weise abgeleitet werden.
Wenn Z klein ist, d. h. wenn die Distanz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem überholenden Fahrzeug 200, das auf der gleichen Fahrspur oder der benachbarten Fahrspur fährt, klein ist, oder wenn a groß ist, d. h. wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem überholenden Fahrzeug 200 groß ist, wird daher gemäß der Formel (6) eine x-Komponente des optischen Flusses groß. Diese Beziehungen gelten auch bezüglich der Y-Richtung.
Die Größe des optischen Flusses wird folglich groß, wenn die Distanz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem überholenden Fahrzeug 200 klein ist und wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen beiden Fahrzeugen groß ist, was dazu führt, dass die Richtung des optischen Flusses vom FOE divergiert. In diesem Falle ist die Gefahr einer Kollision um so größer ist, je größer die Größe des optischen Flusses ist.
Die Datenverarbeitungseinheit 30 erkennt eine Situation, in der der optische Fluss der divergierende Sektor ist, wie oben erwähnt, und auch die Größe des optischen Flusses groß ist, was durch eine oder beide Situationen verursacht ist wie folgt: eine Situation, in der das Objekt sich in der nähe des eigenen Fahrzeugs befindet, und eine andere Situation, in der sich das Objekt dem eigenen Fahrzeug mit höherer Geschwindigkeit annähert, als das eigene Fahrzeug fährt, und die Datenverarbeitungseinheit 30 urteilt, dass das Gefahrenausmaß hoch ist. Die Datenverarbeitungseinheit 30 warnt also einen Fahrer über die Gefahr über den Lautsprecher, wenn die Einheit urteilt, dass das Gefahrenausmaß groß ist.
Durch solche wiederholten Datenverarbeitungen bezüglich aller Punkte auf dem zum Zeitpunkt t aufgenommenen Bild, können optische Flüsse, die das gesamte Bild abdecken, erreicht werden, und jedes Gefahrenmaß entsprechend jedem Objekt wird bestimmt. Einem Fahrer wird daher durch Warnsignale und dgl. entsprechend dem Ausmaß der ermittelten Gefahr Aufmerksamkeit gegeben, was zu einer Ergänzung des begrenzten Erkennungsvermögens des Menschen und zu einer Verhinderung eines möglichen Verkehrsunfalls oder zu einer Vermeidung einer gefährlichen Situation führt, die sich sonst zu einem ersten Unfall entwickeln könnte.
Wie in 10 gezeigt, erbringt in konventioneller Technik eine Ertassung weißer Linien einer Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug auf einer sechsspurigen Autobahn geradeaus fährt, eine Unterscheidung zwischen dieser Fahrspur und benachbarten Fahrspuren und eine Bestimmung des zu überwachenden Bereichs mit dem Ziel, die Verarbeitungszeit für die Überwachung eines unnötigen Gesichtsfeldes zu sparen und eine hoch schnelle Verarbeitung zu erzielen. Eine Verlängerung der so erfassten weißen Linien bestimmt einen FOE-Punkt, und das überholende Fahrzeug 200 wird ermittelt, indem optische Flüsse bestimmt werden, die radial von diesem FOE-Punkt ausgehend entwickelt werden, wobei ein Bereich der eigenen Fahrspur und benachbarter Fahrspuren betrachtet werden. Da eine notwendige Erkennung in dem System auf der Grundlage der Größe der optischen Flüsse gebildet wird, wird das Ausmaß einer Gefahr, dass von dem überholenden Fahrzeug 200, das hinten oder auf benachbarten Spuren fährt, automatisch beurteilt, und in vorteilhafter Weise ist ein gesonderter Geschwindigkeitsmesser nicht notwendig.
Unter den gegenwärtig vorgeschlagenen Erfassungsverfahren des optischen Flusses ist ein Korrelationsvertahren nahezu für den praktischen Gebrauch einsatzbereit. Das Korrelationsverfahren hat den Nachteil eines normen Rechenaufwandes, da das Verfahren die Suche nach konespondierenden Punkten eines Fensters (Pixel) bezüglich aller Umgebungsbereiche und eine Berechnung von Konelationswerten umfasst. Andererseits hat das Verfahren den Vorteil, dass ein relativ korrekter optischer Fluss bezüglich eines komplizierten Bildes erhalten wird, wie er für die vorliegende Erfindung verlangt wird.
Wie oben erwähnt, sind gemäß dem Konelationsverfahren, wenn optische Flüsse bezüglich eines Bildes zum Zeitpunkt t gefunden werden müssen, Ermittlungen in allen Richtungen notwendig, um herauszufinden, welches Pixel unter all den Pixeln in einem Bild zum Zeitpunkt t welchem Pixel in einem Bild zum Zeitpunkt t – Δt entspricht, was einen enormen Rechenaufwand sowie einen möglichen Fehler im erforderlichen Ansprechverhalten verursacht. Es wird daher in Betracht gezogen, dass eine Einschränkung eines Überwachungsbereichs Probleme wie eine lange Verarbeitungszeit und eine niedrige Ertassungsgenauigkeit lösen kann.
Wie für die vorgenannte Art von Rückblicküberwachungssystem zur Verwendung in Fahrzeugen kann von einem Bild, das von einer Videokamera aufgenommen wird, ein großes Bild eines anderen Fahrzeugs in der Nähe des eigenen Fahrzeugs erhalten werden im Vergleich zu dem, das fern vom eigenen Fahrzeug ist, aber nur ein kleines Bild vom anderen Fahrzeug erhalten werden, das fern vom eigenen Fahrzeug ist. Daher ist ein Bild geringer Auflösung in der Nähe des eigenen Fahrzeugs gut genug, jedoch ist aus einem entfernten Bild geringer Auflösung das Verhalten eines anderen Fahrzeugs schwierig durch eine Bildverarbeitung zu erfassen, und daher ist es vorteilhaft, wenn man Bilder größtmöglicher Auflösung bei entfernten Bildern erhalten kann.
Es sei außerdem der Fall eines Spurwechsels betrachtet, wo es vorteilhaft ist, eine Weitwinkel-Videokamera zu verwenden, um benachbarte Fahrspuren so nah wie möglich beim eigenen Fahrzeug zu überwachen. Die Verwendung der Weitwinkel-Videokamera macht jedoch den Überwachungsbereich breiter, was zu einer Verschlechterung der Auflösung und zu einer Vergrößerung der zu verarbeitenden Bilddaten führt, was Probleme aufwirft, wie lange Verarbeitungszeit und geringe Ertassungsgenauigkeit.
Bezüglich dieser Art Überwachungssystem, bei dem die Überwachung großer und kleiner Distanzen gleichzeitig notwendig ist, gibt es somit die oben erwähnten einander widersprechenden Forderungen, und daher sind Maßnahmen erwünscht gewesen, diese Forderungen zu erfüllen.
EP-A-0 533 107 beschreibt einen digitalisierten Bildprozessor mit hoher Auflösung, bei dem die Verarbeitung der gesamten oder nur eines Teils der Bilder durch eine einzige Bildverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, die von einem zusätzlichen Vorbetrachter-Bildspeichergerät gebildet ist. In Abhängigkeit von den ausgewählten Teilen des Bildes, das auf den hochauflösenden, zu betrachtenden CCD-Sensor fällt, werden entsprechende Pixel- und Zeilenfrequenztakte für den Sensor unterabgetastet und mit Adress-erzeugenden Zählern gekoppelt, die für den Zugriff zu einem Speicherpaar verwendet werden. Durch abwechselndes Einschreiben und Auslesen in und aus dem Speicherpaar kann ein erstes Bild niedriger Auflösung in einen der Speicher eingeschrieben werden, während ein zweites Bild niedriger Auflösung schnell ausgelesen und angezeigt wird. Am Ende des Einschreitintervalls des Vollbildes wird der Inhalt des neu geladenen Speichers schnell in die Vorbetrachteranzeige ausgelesen, während der nächste ausgewählte Abschnitt niedriger Auflösung des Sensorbildes in den Speicher eingeschrieben wird, dessen Inhalt zuvor ausgelesen und angezeigt wurde.
US-A-5 680 123 beschreibt ein Fahrzeugüberwachungssystem, das mehrere Videokameras verwendet, die an zahlreichen Stellen eines Fahrzeugs angebracht sind, um Objekte zu erfassen und anzuzeigen, die für den Fahrer nicht leicht sichtbar sind. Die Bilder, die von den ver schiedenen Kameras kommen, werden in Abhängigkeit von der Position eines Signalsteuerdrehschalters angezeigt oder aufgezeichnet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu lösen und einen Rückblicküberwacher zur Verwendung in Fahrzeugen anzugeben, der die Überwachung über einen breiten Bereich ermöglicht, d. h. die großen und kleinen Entfernungen, und den Umfang an Bildverarbeitung vermindert, während gleichzeitig die erforderliche Genauigkeit erhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gelöst, wie sie in Anspruch 1 beansprucht sind.
Wie in 1A gezeigt, enthält ein Rückblicküberwachungsgerät für die Verwendung in Fahrzeugen: eine am Fahrzeug montierte Bildaufnahmeeinrichtung 10 zum Aufnehmen von Straßenbildern hinter dem eigenen Fahrzeug zu jedem festen Zeitpunkt; und Ertassungseinrichtungen 31–1 zum Ermitteln eines überholenden Fahrzeugs durch Verarbeitung der Straßenbilder, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden, wobei die Relativbewegung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem von der Erfassungseinrichtung ermittelten überholenden Fahrzeug überwacht wird, die Bildaufnahmeeinrichtung eine hochauflösende Weitwinkelkamera enthält und die Ertassungseinrichtung eine erste Bildverarbeitungseinrichtung 31–11 zum Erfassen der gesamten Straßenbilder erhält, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden, durch Abtasten von Bilddaten; eine zweite Bildverarbeitungseinrichtung 31–12 zum Verarbeiten eines Teils der Straßenbilder, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden, ohne Abtastung von Bilddaten; und eine Wähleinrichtung 31–12 zum Auswählen entweder der ersten Bildverarbeitungseinrichtung oder der zweiten Bildverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation, wie sie mit der Erfassungseinrichtung ermittelt wird.
Wenn die Wähleinrichtung die erste Bildverarbeitungseinrichtung auswählt, werden daher die gesamten Straßenbilder, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden, durch Abtastung von Bilddaten verarbeitet, und Weitwinkelbilder werden mit geringer Auflösung verarbeitet, was eine Breitbereichsüberwachung anderer Fahrzeuge in der Nähe des eigenen Fahrzeugs ermöglicht, ohne lange Verarbeitungszeit zu vergeuden. Wenn andererseits die Wähleinrichtung die zweite Bildverarbeitungseinrichtung auswählt, wird der Teil der Straßenbilder, der mit der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten wird, ohne Abtastung von Bilddaten verarbeitet, und Schmalbereichsbilder werden mit hoher Auflösung verarbeitet, was eine Überwachung mit hoher Auflösung anderer Fahrzeuge ermöglicht, die fern vom eigenen Fahrzeug sind, ohne lange Verarbeitungszeit zu vergeuden. Daher ist ein Rückblicküberwachungsgerät für die Verwendung in Fahrzeugen vorgesehen, was die Überwachung über einen Breitenbereich, d. h. die großen und kleinen Entfernungen, unter bevorzugten Bedingungen ermöglicht.
Die Wähleinrichtung wählt: die erste Bildverarbeitungseinrichtung, wenn die Erfassungseinrichtung ein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs ermittelt; sie wählt die zweite Bildverarbeitungseinrichtung, wenn die Erfassungseinrichtung kein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs ermittelt; und sie wählt die erste Bildverarbeitungseinrichtung mit niedriger Wiederholungsrate dann, wenn die zweite Bildverarbeitungseinrichtung gewählt ist.
Wenn die Erfassungseinrichtung ein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs ermittelt, wählt die Wähleinrichtung die erste Bildverarbeitungseinrichtung, so dass das Überwachungsgerät das andere Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs überwachen kann, obgleich mit niedriger Auflösung überwacht wird. Wenn die Erfassungseinrichtung kein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs ermittelt, wählt die Wähleinrichtung die zweite Bildverarbeitungseinrichtung, so dass das Überwachungsgerät das vom eigenen Fahrzeug ferne andere Fahrzeug mit hoher Auflösung trotz der Überwachung im engen Bereich überwachen kann. Wenn die Wähleinrchtung die zweite Bildverarbeitungseinrichtung wählt, dann wählt die Wähleinrichtung auch die erste Bildverarbeitungseinrichtung mit niedriger Wiederholungsrate, so dass das Überwachungsgerät manchmal das andere Fahrzeug in der nähe des eigenen Fahrzeugs trotz der Überwachung mit geringer Auflösung überwachen kann. Es wird daher ein Rückblicküberwachungsgerät zur Verwendung in Fahrzeugen angegeben, das über einen breiten Bereich unter vorteilhaften Bedingungen überwachen kann, d. h. die fernen und die nahen Distanzen.
Es wird auf einen in 1 C gezeigten Grundaufbau der Erfindung Bezug genommen, wie im abhängigen Anspruch 2 beansprucht. Eine optische Flussertassungseinrichtung 31-3 zur Ertassung eines optischen Flusses ist Form eines Geschwindigkeitsvektors eines anderen Fahrzeugs, der durch zwei aufeinander folgende Straßenbilder bestimmt wird, die zu jedem festgelegten Zeitpunkt von der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden, wobei das Überwachungsgerät die Relativbewegung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug unter Verwendung des optischen Flusses überwacht, der durch die optische Flusserfassungseinrichtung ermittelt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B und 1C sind Grundaufbauten eines Rückblicküberwachungsgeräts zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau eines Rückblicküberwachungsgeräts mit optischem Fluss zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 zeigt ein Beispiel einer Bildebene in einer Videokamera.
4 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Tätigkeit in einem Rückblicküberwachungsgerät zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 zeigt ein Beispiel eines Straßenbilds, das von einer Videokamera in einem Rückblicküberwachungsgerät zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Umschaltvorgangs zwischen Weitwinkel- und Zoombetrieb zeigt.
7 ist ein Blockschaltbild, der einen Aufbau eines konventionellen Rückblicküberwachungs- und Warnsystems zeigt.
8A, 8B und 8C zeigen eine Änderung in einem Bild der von einer Videokamera aufgenommenen rückwärtigen Straße.
9 zeigt eine optische Anordnung der Bildaufnahmeeinheit 10.
10 ist eine Konzeptdarstellung eines Bildes einer geraden sechsspurigen Autobahn.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
2 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau eines Rückblicküberwachungsgeräts mit optischen Fluss zur Verwendung in Fahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei der Aufbau eines Bildaufnahmeeinheit 10 als Bildaufnahmeeinrichtung, eine Speichereinheit 20 zum Speichern von Bilddaten und dgl. von der Bildaufnahmeeinheit 10, eine Datenverarbeitungseinheit 30 zum Ausführen einer Bildverarbeitung und einen Monitor zum Verarbeiten der Relativbewegung zwischen dem einen Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug auf der Grundlage von Bilddaten, die von der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden, eine Warneinheit 40 als Warneinrichtung, die eine Warnung abgibt, und eine Signaleingabeeinheit 50 zum Eingeben eines Signals, das Betriebsdaten beim Wechseln einer Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs anzeigt, enthält.
Die Bildaufnahmeeinheit 10 enthält eine Videokamera 11, die eine Weitwinkellinse 11a mit einem Blickwinkel von 120°, eine hochauflösende Bildebene 11b mit beispielsweise 1024 × 1024 Pixeln, die in 3 gezeigt, und eine so genannte CMOS-Kamera, die wahlfrei zu jedem Pixel auf der Bildebene 11b zugreift und sie einliest, umfasst. Abweichend von einem Ladungstransfertyp, bei dem Ladungen, die in Pixeln entsprechend einem einfallenden Licht gespeichert werden, nacheinander abgegeben und aufgenommen werden, ist die CMOS-Kamera als eine solche vom X-Y-Adressentyp aufgebaut, so dass ein Pixel, das Ladungen speichert, durch eine horizontale Zeile (X) und eine vertikale Zeile (Y) ausgewählt werden kann. Durch Aufbau einer solchen Abtasteinheit, die eine Position längs entsprechender Zeilen auswählt, um so eine Schaltung zu sein, die wahlfrei unter Verwendung eines Multi-Plexus zugreifen kann, kann ein Pixel willkürlich ausgewählt werden und können die darin gespeicherten Ladungen aufgenommen werden.
Die Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 ist entweder am Kofferraumdeckel an der Rückseite eines Fahrzeuges oder am hinteren Ende eines Fahrzeugs montiert. Die Videokamera 11 ist so angeordnet, dass sie Straßenbilder rückwärts des eigenen Fahrzeugs aufnehmen und Bilddaten in die CPU 31 (wird später beschrieben) der Datenverarbeitungseinheit 30 ausgibt.
Die Speichereinheit 20 enthält einen ersten Vollbildspeicher 31, der Straßenbilddaten von der Bildaufnahmeeinheit 10 speichert, den zweiten Vollbildspeicher 22 und einen Speicher 23 für divergenten optischen Fluss, der einen optischen Fluss in divergenter Richtung speichert.
Der erste Vollbildspeicher 21 und der zweite Vollbildspeicher 22 sind als Matrix-artiger Speicher aufgebaut, bestehend aus einer m × n-Matrix für beispielsweise eine 512 × 512-Pixelmatrix 512 × 512. Wenn, wie in 3 gezeigt, eine Weitwinkellinse verwendet wird, werden Pixeldaten durch Abtastung von Bilddaten eingeschrieben, indem jedes zweite Pixel in der Bildebene 11b ausgelesen wird, und wenn eine Zoomlinse verwendet wird, werden Pixeldaten entsprechend einem Teil des gesamten Bildes eingeschrieben, indem von den Pixeln in einer Pixelmatrix 512 × 512 in der Nähe eines FOE-Punktes gelesen wird.
Die Datenverarbeitungseinheit 30 enthält eine CPU 31 als eine zentrale Prozessoreinheit, die entsprechend einem Betriebsprogramm arbeitet, ein ROM 32 zum Speichern des Betriebspro gramms für die CPU 31 und vorbestimmter Werte, und ein RAM zum vorübergehenden speichern von Daten, die bei der Ausführung eines Betriebs durch die CPU 31 notwendig sind.
Die Warneinheit 40 enthält einen Anzeige 41 und eine Lautsprecher 42. Der Anzeiger 41, der aus einer Flüssigkristallanzeige (LCD) und dgl. besteht, zeigt von der Videokamera 11 aufgenommene Bilder an und warnt einen Fahrer über eine Gefahr durch ein Bild, das eine Mitteilung anzeigt, wenn die Datenverarbeitungseinheit 30 (die CPU 31) auf eine Berührungsgefahr mit einem anderen Fahrzeug schließt. Der Lautsprecher 42 gibt einen Ton ab, beispielsweise eine Tonführung oder einen Warnton. Wenn die Datenverarbeitungseinheit 30 auf die Existenz einer Berührungsgefahr mit einem anderen Fahrzeug schließt, warnt der Lautsprecher 42 den Fahrer über die Gefahr durch den Ton.
Die Signaleingabeeinheit 50 umfasst einen Lenkwinkelsensor 51 als eine Lenkwinkelertassungseinheit zum Erfassen eines Lenkwinkels oder eines Betriebslenkwinkels für ein gelenktes Rad (normalerweise ein Vorderrad) des Fahrzeugs und einen Blink-(Richtungssignal-) Erfassungsschalter als eine Blinkerfassungseinheit zum Erfassen eines Betriebszustandes eines Winkermechanismus durch einen Fahrer und dessen Richtung, wobei der Lenkwinkelsensor 51 Fahrtrichtungsänderungsdaten des Fahrzeugs ermittelt und der Blinkerfassungsschalter 52 Fahrtrichtungsänderungsdaten von dem Winkermechanismus erfasst, der von einem Fahrer betätigt wird, wenn der Fahrer das Fahrzeug nach links oder rechts lenkt.
Es wird nun ein Steuerbetrieb durch die Datenverarbeitungseinheit 30 unter Bezugnahme auf das beigefügte Flussdiagramm erläutert.
Im Steuerbetrieb wird ein Bildaufnahmevorgang in einem Schritt S110 in einem in 4 gezeigten Hauptflussdiagramm ausgeführt. Der Bildaufnahmevorgang im Schritt S110 ergibt ein rückseitiges Straßenbild, wie beispielsweise in 5 gezeigt. In einer Anfangsstufe wird die Videokamera 11 in einen Weitwinkelbetrieb versetzt, und Daten eines jeden zweiten Pixels können ausgelesen werden.
Das in 5 gezeigte Straßenbild ist ein Beispiel eines Bildes, das vom eigenen Fahrzeug aufgenommen wird, das auf einer nur für Kraftfahrzeuge bestimmten Straße, wie beispielsweise einer Autobahn, aufgenommen wird, und ist ein Bild der rückwärtigen Straße, da es von einer Videokamera 11 aufgenommen wird, die an der Rückseite eines Fahrzeugs montiert ist. Das Straßenbild enthält: eine Straße 500; weiße Linien 510 und 520, die als unterbrochene Linien auf die Straße 500 gemalt sind, die die eigene Fahrspur und benachbarte Fahrspuren voneinander trennen und anzeigen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist; weiße Linien 530 und 540, die als durchgezogene Linien auf die Straße 500 gemalt sind, die Seitenspuren abtrennen und anzeigen, dass ein Fahrspurwechsel unmöglich ist; und Wände 600, die zu beiden Seiten der Straße 500 errichtet sind. Alle obigen Elemente laufen in dem Bild in einem FOE-Punkt zusammen, der horizontal in der Mitte und vertikal in einem Drittel im Bild gelegen ist. Die so aufgenommenen Straßenbilddaten werden im ersten Vollbildspeicher 21 der Speichereinheit 20 gespeichert.
Da Straßenbilder von der Videokamera aufgenommen werden, die an der Rückseite des Fahrzeugs angebracht ist und nach hinten weist, entspricht die rechte Seite im Straßenbild der linken Seite aus Sicht der Fahrtrichtung, und die linke Seite im Straßenbild entspricht der rechten Seite aus Sicht der Fahrtrichtung. Die folgende Beschreibung erfolgt bezüglich der Definition von rechts und links auf der Grundlage des Straßenbildes.
Dann wird im Schritt S210 in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm ein Optikfluss-Ertassungsvorgang ausgeführt. Indem sie nach sie einem vorbestimmten Programm arbeitet, dient die CPU 31 als die Optikfluss-Erfassungseinrichtung 31–3, die optische Flüsse ermittelt, die von anderen Fahrzeugen im Überwachungsbereich herrühren, der auf der Grundlage zweier aufeinanderfolgender Straßenbilder eingestellt ist, die zu jedem festen Zeitpunkt von der Videokamera 10 erhalten werden. Im Optikfluss-Erfassungsvorgang wird ein optischer Fluss als ein Vektor ermittelt, der durch Verbindung zweier einander entsprechender Punkte gebildet wird, von denen einer ein Punkt in einem Straßenbild ist, das zu einem Zeitpunkt t aufgenommen wird und im ersten Vollbildspeicher 21 gespeichert wird, und ein weiterer der entsprechende Punkt in einem Straßenbild ist, das zu einem Zeitpunkt t + Δt aufgenommen wird und im zweiten Vollbildspeicher 22 gespeichert wird. Unter den so ermittelten optischen Flüssen werden optische Flüsse divergenter Richtung, d. h. divergente optische Flüsse, die von anderen Fahrzeugen herrühren, die sich dem eigenen Fahrzeug nähern, in einem Speicher 23 für divergenten optischen Fluss gespeichert.
Ein Weitwinkel-/Zoom-Umschaltvorgang ist ein nächster Schritt S130, der in 4 gezeigt ist und entsprechend einem in 6 gezeigten Flussdiagramm ausgeführt wird. Zu Beginn wird in einem Schritt S210a eine Beurteilung vorgenommen, ob ein optischer Fluss in der Nähe des eigenen Fahrzeugs in dem Speicher 23 für divergenten optischen Fluss gespeichert ist. Wenn ein optischer Fluss in der Nähe des eigenen Fahrzeugs gespeichert ist, wird ein Weitwinkelbetrieb im Schritt S220a eingestellt, und dann wird in einem Schritt S220a' ein Zähler C gelöscht, und der Vorgang geht zurück zum Anfang. Wenn andererseits auf der Grundlage der Entscheidung in einem Schritt S210a ein optischer Fluss in der Nähe des eigenen Fahrzeugs nicht gespeichert ist, dann wird ein Zoombetneb in einem Schritt S230a eingestellt. Der Zähler C wird dann in einem Schritt S240a erhöht, und dann wird in einem Schritt S250a beurteilt, ob der Zähler C zu 10 wird. Wenn der Zähler C 10 wird, wird in einem Schritt S260a ein Weitwinkelbetrieb eingestellt, und dann wird in einem Schritt S270a ein Zähler C gelöscht, und der Vorgang geht zum Anfang zurück.
Gemäß dem obigen Ablauf funktioniert die CPU 31 der Datenverarbeitungseinheit 30 als: die Optikfluss-Erfassungseinheit 31-3 zum Erfassen eines optischen Flusses eines anderen Fahrzeugs, der durch zwei aufeinander folgende Straßenbilder ermittelt wird, die zu jedem festen Zeitpunkt von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 aufgenommen werden; die erste Bildverarbeitungseinrichtung 31-31 zum Verarbeiten der gesamten aufeinander folgenden zwei Straßenbilder, die zu jedem festen Zeitpunkt von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10aufgenommen werden, durch Abtastung von Bilddaten; die zweite Bilderverarbeitungseinrichtung 31-32 zum Verarbeiten eines Teils der Straßenbilder, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 aufgenommen werden, ohne Abtastung von Bilddaten; und die Wähleinrichtung 31-33 zum Auswählen entweder der ersten Bildverarbeitungseinrichtung oder der zweiten Bildverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation.
Wenn, wie in dem Flussdiagramm von 6 gezeigt, ein Zoombetrieb eingerichtet ist, wird ein Weitwinkelbetrieb nur alle zehn Schritte eingestellt, selbst wenn ein optischer Fluss in der Nähe des eigenen Fahrzeugs nicht gespeichert ist, so dass eine plötzliche Annäherung eines anderen Fahrzeugs an das eigene Fahrzeug ermittelt werden kann, während die plötzliche Annäherung im Zoombetrieb nicht ermittelt werden kann. In diesem Falle werden die einem Schritt des Weitwinkelbetriebs zwei aufeinander folgende Straßenbilder erhalten, um die Erfordernisse der Optikflusserfassung zu erfüllen.
Ein Schritt S140, der in 4 gezeigt ist, ist ein Rechenvorgang für das Gefahrenmaß. Im Schritt S140 wird aus den im Schritt S130 erhaltenen optischen Flüssen eine Messung der optischen Flussgröße bezüglich optischer Flüsse divergenter Richtung ausgeführt, wie die vorgenannten optischen Flüssen 210E und 202F. Im Berechnungsvorgang können Pegel für das Gefahrenmaß berechnet werden, indem mehrere Schwellenwerte eingestellt werden.
In einem Schritt S150 wird auf der Grundlage des im Schritt S140 berechneten Gefahrenmaßes eine Beurteilung getroffen, dass man sich in Gefahr befindet, wenn das Gefahrenmaß einen Schwellenwert überschreitet. Wenn Pegel für das Gefahrenmaß vorgegeben sind, wird eine Beurteilung getroffen, dass man sich in Gefahr befindet, wenn der Pegel des Gefahrenmaßes eine vorbestimmte Höhe erreicht oder höher wird.
Wenn im Schritt S150 eine Beurteilung erfolgt, dass man sich in Gefahr befindet, wird ein Wamvorgang in einem nachfolgenden Schritt S160 ausgeführt. Wenn andererseits im Schritt S150 geurteilt wird, dass man sich nicht in Gefahr befindet, wird eine Vorgangsfolge beendet, und ein Vorgang, der mit Schritt S110 beginnt, wird wieder gestartet, wie in 4 gezeigt.
Im Warnvorgang im Schritt S160 wird ein Schallsignal zum Lautsprecher 42 der Warneinheit 40 gesandt, um den Lautsprecher 42 zu veranlassen, einen Ton, wie beispielsweise eine Tonführung oder einen Warnton zu geben, um dadurch die Aufmerksamkeit des Fahrers zu erregen und über eine Gefahr für den Fahrer zu warnen, wobei eine Mitteilung und dgl. durch den Anzeiger 41 angezeigt wird. Wenn der Warnvorgang im Schritt 160 beendet ist, wird eine Ablauffolge beendigt, und ein Vorgang, der mit dem Schritt S110 beginnt, wird wieder gestartet.
In der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform kann zwischen einem Weitwinkelbetrieb und einem Zoombetrieb alternativ in Abhängigkeit davon umgeschaltet werden, ob ein optischer Fluss in der Nähe des eigenen Fahrzeugs vorhanden ist, oder nicht. Abweichend hiervon können ohne Rücksicht auf das Vorhandensein oder Fehlen eines optischen Flusses in der Nähe des eigenen Fahrzeuges die fernen und nahen Distanzen durch ständiges alternierendes Umschalten zwischen einem Weitwinkelbetrieb und einem Zoombetrieb überwacht werden, und eine Ertassung optischer Flüsse kann ausgeführt werden, indem ein alternierender Satz aufeinander folgender Weitwinkelbilder und Zoombilder verwendet wird.
Außerdem kann eine solche Überwachung möglich sein, dass rechte und linke Bereiche alternativ ständig unter Verwendung eines Zoombetriebs überwacht werden, und ein Bereich, in den ein Fahrer gerade Spur wechselt und eintritt, wird für die Überwachung entsprechend einem Betrieb des Fahrtrichtungswechselschalters 52 überwacht. Es kann auch eine solche Überwachung möglich sein, dass Weitwinkelbetrieb ständig für die Überwachung verwendet wird und ein Bereich, in dem ein Fahrer gerade die Fahrspur wechselt und eintritt, wird unter Verwendung des Zoombetriebs entsprechend eines Betriebs des Fahrtrichtungswechselschalters 52 überwacht.
Entsprechend dem obigen Vorgang funktioniert die CPU 31 der Datenverarbeitungseinheit 30 als: die Ertassungseinrichtung 31-2 zum Erfassen anderer überholender Fahrzeuge durch Verarbeitung von Straßenbildern, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden; die erste Bildverarbeitungseinrichtung 31-21 zur Verarbeitung einer linken Seite der Straßenbilder, die von der Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden; die zweite Bildverarbeitungseinrichtung 31-22 zur Verarbeitung einer rechten Seite der Straßenbilder, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden; und die Wähleinrichtung 31-23, die alternierend die erste Bildverarbeitungseinrichtung und die zweite Bildverarbeitungseinrichtung auswählt und die ausgewählte Bildverarbeitungseinrichtung beibehält, die einer Richtung entspricht, in der die Blinker betätigt werden, wenn der Blinkerfassungsschalter 52 den Betrieb der Blinker ermittelt.
In der obigen bevorzugten Ausführungsform ist ein Beispiel zur Verwendung einer Videokamera gezeigt, die wahlfrei zu jedem Pixel in der Bildebene 11b zugreifen kann, um ohne vergrößerte Speicherkapazität zu arbeiten. Abweichend davon können im Falle, wenn ein dritter Vollbildspeicher mit großer Speicherkapazität neben dem ersten Vollbildspeicher 21 und dem zweiten Vollbildspeicher 22 vorbereitet werden kann, Bilder, die von der Videokamera 11 vom Ladungstransfertyp, die eine hohe Auflösung hat, vorläufig in den dritten Vollbildspeicher eingelesen werden, und dann kann zu Daten als eine Pixeleinheit wahlfrei aus dem dritten Vollbildspeicher zugegriffen werden, um einen Vorgang entsprechend ablaufen zu lassen.
In jedem Falle erfordert es weder in einer Weitwinkelbetnebsart noch in einer Zoombetriebsart viel Zeit für die Bildverarbeitung, da die Anzahl der zu verarbeitenden Pixel nicht groß ist, was dazu führt, dass der Erfassungsprozess optischer Flüsse während der Aufnahme zweier aufeinander folgender Straßenbilder beendet werden kann, selbst wenn keine Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitungseinheit vorhanden ist.
In der obigen bevorzugten Ausführungsform werden anderer Fahrzeuge überwacht, indem deren optische Flüsse erfasst werden. Abweichend hiervon kann gemäß der vorliegenden Erfindung jede andere Bildverarbeitung, die keine optischen Flüsse verwendet, bei einem System zur Überwachung anderer Fahrzeuge verwendet werden. In einem solchen Falle funktioniert die CPU 31 der Datenverarbeitungseinheit 30, die eine Bildverarbeitung ausführt als: die Erfassungseinrichtung 31-1 zum Erfassen eines anderen überholenden Fahrzeugs durch Verarbeitung von Straßenbildern, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden, die erste Bildverarbeitungseinrichtung 31-11 zur Verarbeitung der gesamten Straßenbilder, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden, durch Abtasten von Bilddaten; die zweite Bildverarbeitungseinrichtung 31-12 zum Verarbeiten eines Teils von Straßenbildern, die von der Videokamera 11 der Bildaufnahmeeinheit 10 erhalten werden, ohne Abtastung von Bilddaten; und die Wähleinrichtung 31-13 zum Auswählen entweder der ersten Bildverarbeitungseinheit oder der zweiten Bildverarbeitungseinheit in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation.

Claims

Rückblick-Überwachungsgerät zur Verwendung in Fahrzeugen, enthaltend: eine am Fahrzeug montierte Bildaufnahmeeinrichtung (10) zum Aufnehmen von Straßenbildem rückwärts des eigenen Fahrzeugs zu jedem festgelegten Zeitpunkt; und eine Erfassungseinrichtung (31-1, 31-2, 31-3) zum Erfassen einer Verkehrssituation und eines überholenden Fahrzeugs durch Verarbeitung von Straßenbildern, die von der Bildaufnahmeeinheit (10) erhalten werden, wobei die von der Erfassungseinrichtung erfasste Relativbewegung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem überholenden Fahrzeug überwacht wird, die Bildaufnahmeeinrichtung eine Weitwinkelkamera hoher Auflösung enthält, die Erfassungseinrichtung enthält: eine erste Bildverarbeitungseinrichtung (31-11, 31-21, 31-31) zum Verarbeiten der gesamten Straßenbilder, die von der Bildaufnahmeeinrichtung (10) erhalten werden, durch Abtasten von Bilddaten; eine zweite Bildverarbeitungseinrichtung (31-12, 31-22, 31-32) zum Verarbeiten eines Teils der Straßenbilder, die von der Bildaufnahmeeinrichtung (10) erhalten werden, ohne Abtastung von Bilddaten; und eine Wähleinrichtung (31-13, 31-23, 31-33) zum Auswählen entweder der ersten Bildverarbeitungseinrichtung (31-11, ..., 31-31) oder der zweiten Bildverarbeitungseinrichtung (31-12, ..., 31-32) in Abhängigkeit von der Verkehrssituation, wie sie von der Erfassungseinrichtung (31-1, ..., 31-3) erfasst wird, wobei die Wähleinrichtung (31-13, ..., 31-33) auswählt: die erste Bildverarbeitungseinrichtung, wenn die Erfassung ein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs erfasst; die zweite Bildverarbeitungseinrichtung, wenn die Erfassungseinrichtung kein anderes Fahrzeug in der Nähe des eigenen Fahrzeugs erfasst; und die erste Bildverarbeitungseinrichtung mit niedriger Wiederholungsrate zu einem Zeitpunkt, wenn die zweite Bildverarbeitungseinrichtung ausgewählt ist.
Rückblick-Übennrachungsgerät zur Verwendung in Fahrzeugen nach Anspruch 1, bei dem die Erfassungseinrichtung (31-3) eine Geschwindigkeitsvektor-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Geschwindigkeitsvektors (201F, 202F, 301F, 302F, 303F, 401F, 402F) ist, der durch Verbinden einer ersten Position des überholenden Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt mit einer zweiten Position des überholenden Fahrzeugs zu einem zweiten Zeitpunkt nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer seit dem ersten Zeitpunkt in den Straßenbildern gebildet wird, die durch die Bildaufnahmeinrichtung (10) erhalten werden.