用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行射線場(chǎng)的目標(biāo)的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行射線場(chǎng)的目標(biāo)的裝置和方法。在此，該裝置包含進(jìn)行射線測(cè)量的傳感器（1）、以及兩個(gè)相對(duì)彼此布置的攝像頭（2）（3），傳感器射線場(chǎng)（1.4）和兩個(gè)目標(biāo)場(chǎng)（2.3）（3.3）形成公共的重疊區(qū)域，其確定出測(cè)量場(chǎng)（5）。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案中，借助傳感器（1）在測(cè)量時(shí)間點(diǎn)（1）上獲得傳感器位置數(shù)據(jù)，并且在觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上借助攝像頭（2）、（3）完成圖像拍攝，從圖像拍攝的圖像數(shù)據(jù)中計(jì)算出攝像頭位置數(shù)據(jù)。把傳感器位置數(shù)據(jù)和攝像頭位置數(shù)據(jù)相互比較并檢查可靠性。如果存在可靠性，那么認(rèn)為目標(biāo)（8）被可靠地識(shí)別出。
【專利說(shuō)明】用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行射線場(chǎng)的目標(biāo)的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如從EP2 284 568A2中公知的那類用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行傳感器射線場(chǎng)的目標(biāo)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中公知有不同的用于識(shí)別和記錄目標(biāo)的設(shè)備，比如這些設(shè)備尤其使用在交通監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中。在此，難點(diǎn)是，在射線場(chǎng)中可能同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)，它們由于不精確的位置確定或彎折射束反射(Knickstrahlreflexion)而不可被可靠地識(shí)別出。
[0003]為了在監(jiān)測(cè)靜止和運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)時(shí)考慮到變化的情況，在專利EP2 284 568A2中提出了一種用于測(cè)定目標(biāo)的系統(tǒng)，其中，作為射線測(cè)量傳感器的雷達(dá)傳感器具有用于將測(cè)量射線發(fā)出至傳感器射線場(chǎng)的發(fā)射器，和用于接收測(cè)量射線反射部分的接收器。雷達(dá)傳感器用于目標(biāo)(其位于距雷達(dá)傳感器較遠(yuǎn)的地方)的速度測(cè)量。在一個(gè)水平線上，在雷達(dá)傳感器的一側(cè)上有第一攝像頭，并且在另一側(cè)上有第二攝像頭，其目標(biāo)場(chǎng)位于傳感器射線場(chǎng)內(nèi)部。兩個(gè)攝像頭的光軸相對(duì)彼此并且相對(duì)于傳感器軸線平行地取向。通過(guò)攝像頭在至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上分別拍攝一場(chǎng)景的圖像。由于攝像頭彼此的水平間距使得場(chǎng)景被各攝像頭以稍微不同的角度拍攝。時(shí)間同步地拍攝的圖像的由此在圖像比較中能發(fā)覺(jué)的水平偏差(水平視差)允許得出目標(biāo)的空間信息。通過(guò)圖像拍攝的時(shí)間次序可以跟蹤目標(biāo)，并且由此推導(dǎo)出在較短的距離中的目標(biāo)的速度。
[0004]為了除了識(shí)別以外還可以高質(zhì)量地記錄目標(biāo)，使用了兩個(gè)具有高分辨能力的攝像頭。傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)以及攝像頭的圖像數(shù)據(jù)借助計(jì)算機(jī)單元來(lái)處理。
[0005]根據(jù)專利EP2 284 568A2的裝置的缺點(diǎn)是對(duì)計(jì)算功率和計(jì)算時(shí)間的高要求，以便快速處理兩個(gè)高分辨率攝像頭的信息?？焖偬幚硇畔?duì)于監(jiān)測(cè)流動(dòng)的交通是必需的。此夕卜，在此，在不同的距離范圍內(nèi)設(shè)置對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的替選的測(cè)定，由此對(duì)目標(biāo)的識(shí)別不被校驗(yàn)，而是替選地要么使用雷達(dá)儀器要么使用攝像頭來(lái)進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種用于識(shí)別并記錄穿行射線場(chǎng)的目標(biāo)的一種改進(jìn)的可能性。
[0007]—種裝置包含:傳感器，該傳感器帶有用于將測(cè)量射線發(fā)出至覆蓋測(cè)量場(chǎng)的傳感器射線場(chǎng)的發(fā)射器和用于接收測(cè)量射線在至少一個(gè)目標(biāo)上反射的部分以形成測(cè)量數(shù)據(jù)的接收器單元；第一攝像頭和第二攝像頭，它們相對(duì)彼此以基礎(chǔ)間距來(lái)布置，并且分別提供圖像數(shù)據(jù)；以及用于處理測(cè)量數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)單元，針對(duì)這種裝置，上述任務(wù)通過(guò)如下方式得以解決，即，這兩個(gè)攝像頭相對(duì)彼此以及與傳感器以已知的彼此間位置關(guān)系如此布置，即，使得這兩個(gè)攝像頭的目標(biāo)場(chǎng)與傳感器射線場(chǎng)重疊，并且如此形成的重疊區(qū)域確定出測(cè)量場(chǎng)。在此，第一攝像頭具有比第二攝像頭更高的分辨能力。
[0008]計(jì)算機(jī)單元如此構(gòu)造，S卩，其從測(cè)量時(shí)間段內(nèi)部的多個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)中得出傳感器位置數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑦@些傳感器位置數(shù)據(jù)以配屬于測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存。此外，計(jì)算機(jī)單元如此構(gòu)造，即，其能夠在了解這兩個(gè)攝像頭的攝像頭參數(shù)和空間布局的情況下，通過(guò)圖像辨認(rèn)方法，從兩個(gè)攝像頭在至少一個(gè)相同的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上獲得的圖像數(shù)據(jù)中計(jì)算出至少一個(gè)目標(biāo)的攝像頭位置數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑦@些攝像頭位置數(shù)據(jù)以配屬于至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存；并且在考慮到位置關(guān)系以及至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間相關(guān)性的情況下，計(jì)算機(jī)單元可以將傳感器位置數(shù)據(jù)與攝像頭位置數(shù)據(jù)相互比較并檢查可靠性。
[0009]為了清楚起見(jiàn)，下面應(yīng)該闡述一些在本發(fā)明描述中用到的概念。
[0010]視場(chǎng)角通過(guò)數(shù)碼攝像頭的接收器矩陣的行長(zhǎng)度與所屬攝像頭的焦距的商來(lái)確定。因此，小的視場(chǎng)角僅允許較小目標(biāo)場(chǎng)的數(shù)碼成像，而較大的視場(chǎng)角容許較大的目標(biāo)場(chǎng)的數(shù)碼成像。
[0011]目標(biāo)穿過(guò)射線場(chǎng)的穿行等同于穿越或其他形式的穿過(guò)運(yùn)動(dòng)。目標(biāo)可以例如是車輛或個(gè)體，比如行人或者動(dòng)物。
[0012]圖形辨認(rèn)方法應(yīng)理解為如下由現(xiàn)有技術(shù)公知的方法，利用該方法，例如依據(jù)邊緣探測(cè)為基礎(chǔ)的目標(biāo)的公知特征可在圖像或圖像數(shù)據(jù)中被找到。
[0013]“識(shí)別”這個(gè)概念的意思是，將目標(biāo)配屬給獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)，在本方法中其包括了對(duì)配屬的校驗(yàn)。當(dāng)例如測(cè)量的速度配屬于測(cè)量的距離時(shí)，那么只有當(dāng)針對(duì)目標(biāo)通過(guò)第二測(cè)定方法得出與此相關(guān)的距離時(shí)，所屬的目標(biāo)才能當(dāng)作是識(shí)別出的。
[0014]當(dāng)被相互比較的傳感器位置數(shù)據(jù)和攝像頭位置數(shù)據(jù)以確定的方式彼此聯(lián)系時(shí)，它們才被看作是可靠的。這樣它們可以準(zhǔn)確地彼此轉(zhuǎn)化或者位于容許的公差之內(nèi)。通過(guò)傳感器位置數(shù)據(jù)與攝像頭位置數(shù)據(jù)的比較給出了借助兩個(gè)不同的方法(射線測(cè)量傳感器的使用vs.攝像頭的使用)校驗(yàn)?zāi)繕?biāo)位置的可能性。
[0015]借助根據(jù)本發(fā)明的裝置，在使用具有不同攝像頭參數(shù)的兩個(gè)攝像頭的情況下，在使用公知的立體觀測(cè)方法的情況下，獲得了目標(biāo)的攝像頭位置數(shù)據(jù)，尤其是目標(biāo)的距離。在此有利的是，攝像頭中的一個(gè)僅具有低的分辨能力，由此相對(duì)減少了裝置所需的計(jì)算功率，而不用在計(jì)算和處理攝像頭位置數(shù)據(jù)時(shí)成為缺點(diǎn)。但對(duì)于制作二維的空間圖像或三位的影像來(lái)說(shuō)，具有明顯不同的分辨率的兩個(gè)攝像頭的組合是不合適的。對(duì)于交通違規(guī)的法律上可信的證據(jù)來(lái)說(shuō)，制作影像(圖像)是必需的。為了可以獲得二維的空間圖像或三維的影像，人類大腦在觀察圖像的時(shí)間點(diǎn)上需要大致相同質(zhì)量的圖像信息。也就是說(shuō)，如果應(yīng)該通過(guò)至少兩個(gè)圖像(它們以彼此稍微偏移的角度被拍攝)的組合來(lái)制作二維空間圖像或三維影像，那么圖像必須具有大致相同的質(zhì)量，例如大致相同的分辨率。
[0016]當(dāng)?shù)谝粩z像頭的分辨能力至少是第二攝像頭的分辨能力的兩倍高時(shí)，示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式。優(yōu)選至少4倍的系數(shù)，以便實(shí)現(xiàn)所需計(jì)算功率的明顯減少。
[0017]作為第一攝像頭可以使用作為單幀攝像頭工作的、所謂的違規(guī)記錄攝像頭，借此，可以拍攝至少一張違規(guī)車輛的高分辨率圖像。通過(guò)高分辨能力可抓住并示出違規(guī)車輛的關(guān)注細(xì)節(jié)，比如牌照和駕駛員。第一攝像頭的視場(chǎng)角優(yōu)選很小，例如大約為10°。
[0018]第二攝像頭可以是與違規(guī)記錄攝像頭同步的連續(xù)記錄攝像頭，借助該連續(xù)記錄攝像頭，一系列圖像被拍攝，其中，該系列時(shí)間性地配屬于違規(guī)記錄，例如超速。第二攝像頭的分辨能力小于第一攝像頭，而第二攝像頭的視場(chǎng)角優(yōu)選大于第一攝像頭的視場(chǎng)角。通過(guò)較大的視場(chǎng)角以有利的方式實(shí)現(xiàn):目標(biāo)(比如違規(guī)車輛)能至少在兩個(gè)時(shí)間上連續(xù)的圖像中，在明顯不同的位置中被辨認(rèn)出。于是，用于獲得攝像頭位置數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)在攝像頭的相同觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上被獲得。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一設(shè)計(jì)方案中，第二攝像頭可以是自由運(yùn)行的連續(xù)記錄攝像頭，由此，兩個(gè)攝像頭的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有同時(shí)發(fā)生。在這種情況下，雖然沒(méi)有對(duì)于違規(guī)圖像的時(shí)間上同步的系列圖像，但是通過(guò)考慮到連續(xù)記錄攝像頭的攝像頭參數(shù)可以從至少兩個(gè)系列圖像中內(nèi)插或外推出人工的系列圖像，其被配屬于違規(guī)記錄攝像頭的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)。優(yōu)選地如下系列圖像被使用，其時(shí)間上直接位于違規(guī)記錄圖像的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)之前和之后。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的其它設(shè)計(jì)方案中，第二攝像頭也可以作為單幀攝像頭適于并用于拍攝違規(guī)圖像。因此，用于拍攝一張或多張違規(guī)圖像的第二攝像頭可以設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的裝置的附近區(qū)域。
[0021]鑒于攝像頭的視場(chǎng)角，相同類型的攝像頭也不是必需的。視場(chǎng)角可以是相同的大小，但有利地也可以是彼此不同的大小。
[0022]射線測(cè)量傳感器可以是雷達(dá)儀器或激光掃描儀。
[0023]雷達(dá)儀器可以具有如下測(cè)量射線，該測(cè)量射線帶有優(yōu)選小于/等于5°的小張角。從該雷達(dá)儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)中只有距離可以作為傳感器位置數(shù)據(jù)被推導(dǎo)出。這樣的雷達(dá)儀器不適于跟蹤(追蹤)目標(biāo)。多次的測(cè)量?jī)H用于校驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0024]雷達(dá)儀器也可以是那種具有優(yōu)選為20°或更大的張角的雷達(dá)儀器，借助于該雷達(dá)儀器，可以測(cè)定到目標(biāo)的距離，以及在雷達(dá)儀器的傳感器軸線與目標(biāo)之間的空間角。其允許明確地確定在傳感器射線場(chǎng)中的目標(biāo)的傳感器位置數(shù)據(jù)，并且適于追蹤目標(biāo)。
[0025]此外，該任務(wù)通過(guò)如下方法來(lái)解決，其中，傳感器使測(cè)量射線對(duì)準(zhǔn)傳感器射線場(chǎng)，接收測(cè)量射線從至少一個(gè)目標(biāo)反射的部分，并且在測(cè)量時(shí)間段中，在測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上形成測(cè)量數(shù)據(jù)。從這些測(cè)量數(shù)據(jù)中傳感器位置數(shù)據(jù)被推導(dǎo)出，并且以配屬于測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式被存儲(chǔ)。將帶有相對(duì)較高的分辨能力的第一攝像頭和帶有相對(duì)較低的分辨能力的第二攝像頭如此以基礎(chǔ)間距相對(duì)彼此以及相對(duì)于傳感器來(lái)布置，即，使得它們的目標(biāo)場(chǎng)與傳感器射線場(chǎng)重疊，其中，公共的重疊區(qū)域被形成，該重疊區(qū)域確定出測(cè)量場(chǎng)。利用兩個(gè)攝像頭，在至少一個(gè)相同的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上獲得圖像數(shù)據(jù)，從這些圖像數(shù)據(jù)中，在了解攝像頭參數(shù)和攝像頭相對(duì)彼此的位置關(guān)系的情況下，通過(guò)圖像辨認(rèn)方法來(lái)計(jì)算出至少一個(gè)目標(biāo)相對(duì)兩個(gè)攝像頭中的至少一個(gè)攝像頭的位置，并且將其作為攝像頭位置數(shù)據(jù)以配屬于至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存。將至少一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上的傳感器位置數(shù)據(jù)和至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上的攝像頭位置數(shù)據(jù)在考慮兩個(gè)攝像頭相對(duì)傳感器的位置關(guān)系的情況下相互比較并檢查可靠性，以便識(shí)別出目標(biāo)。
[0026]當(dāng)存在可靠性時(shí)，圖像數(shù)據(jù)被保存，并且必要時(shí)設(shè)有電子時(shí)間印記和日期印記。關(guān)注的圖像細(xì)節(jié)，例如牌照，可以從一個(gè)圖像或一些圖像中被提取出，并且例如在另一個(gè)文件中，可調(diào)出地保存。圖像的示出可以例如在顯示器上實(shí)現(xiàn)，或者在圖像數(shù)據(jù)作為圖像的打印輸出上實(shí)現(xiàn)。
[0027]缺少可靠性可能例如通過(guò)出現(xiàn)的彎折射束測(cè)量(Knickstrahlmessung)引起。[0028]至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)優(yōu)選位于兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間的測(cè)量時(shí)間段內(nèi)，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于這兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)中的一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。
[0029]如下也是有利的，即，觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)位于兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間的測(cè)量時(shí)間段內(nèi)，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于這兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。在計(jì)算技術(shù)上最有利的是，觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與測(cè)量時(shí)間點(diǎn)同時(shí)發(fā)生，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于此測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)也可以位于測(cè)量時(shí)間段之后，并且在了解配屬于各個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)的情況下，對(duì)于觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)外推出傳感器位置數(shù)據(jù)，以便將其與攝像頭位置數(shù)據(jù)相比較。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案中，借助射線測(cè)量傳感器在測(cè)量時(shí)間段上發(fā)出測(cè)量射線。測(cè)量射線部分地遇到在射線場(chǎng)中運(yùn)行的目標(biāo)。部分測(cè)量射線從目標(biāo)上被反射，被接收器單元探測(cè)到，并且轉(zhuǎn)化為測(cè)量信號(hào)。從測(cè)量信號(hào)中，形成了目標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)，從測(cè)量數(shù)據(jù)中重新獲得目標(biāo)相對(duì)于傳感器的位置數(shù)據(jù)(傳感器位置數(shù)據(jù))。在應(yīng)用可分辨角度的雷達(dá)儀器和激光掃描儀的情況下，傳感器位置數(shù)據(jù)由距離數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù)形成。在沒(méi)有可分辨角度的雷達(dá)儀器(其發(fā)出呈僅很窄的射線錐形式的測(cè)量射線)的情況下，傳感器位置數(shù)據(jù)通過(guò)得到的距離數(shù)據(jù)和對(duì)傳感器軸線的取向的了解來(lái)獲得。在此，由于測(cè)量射線繞傳感器軸線的擴(kuò)張，傳感器位置數(shù)據(jù)存在一定的不準(zhǔn)確性。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的方法也可與用于光學(xué)車輛分類的方法和光流法組合。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]下面，借助結(jié)合附圖的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中:
[0033]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例，其中，傳感器和兩個(gè)攝像頭安置在共同的殼體中；
[0034]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例，其中，兩個(gè)攝像頭遠(yuǎn)離傳感器地布置，并且它們的光軸彼此平行地取向；
[0035]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施例，其中，兩個(gè)攝像頭的光軸相交。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例。和所有實(shí)施方案一樣，該裝置具有:作為基本元件的傳感器1，其具有用于發(fā)出測(cè)量射線的發(fā)射器1.2和用于接收反射的測(cè)量射線的接收器單元1.3 ；以及第一攝像頭2 ;第二攝像頭3和計(jì)算機(jī)單元6。
[0037]對(duì)于理解該裝置和方法而言并不要求區(qū)分發(fā)射器1.2和接收器單元1.3的軸線，例如當(dāng)傳感器I是可分辨角度的雷達(dá)傳感器時(shí)，其也可以具有多個(gè)軸線。這些彼此平行地取向并且彼此具有可忽略的間距的軸線共同作為傳感器軸線1.1來(lái)理解。發(fā)射器1.2發(fā)出測(cè)量射線，其繞傳感器軸線1.1形成傳感器射線場(chǎng)1.4。兩個(gè)攝像頭2、3的對(duì)于該裝置和方法而言重要的參數(shù)是它們的光軸2.1,3.1，視場(chǎng)角2.2,3.2，目標(biāo)場(chǎng)2.3,3.3和它們彼此間的基礎(chǔ)間距10。
[0038]下述三種示出的裝置的實(shí)施例的不同在于，首先是傳感器I與兩個(gè)攝像頭2、3彼此不同的空間布局，以及兩個(gè)攝像頭軸線2.1,3.1相對(duì)彼此的及關(guān)于傳感器軸線1.1的角度位置(下面被稱為位置關(guān)系)。在此示出的變化范圍應(yīng)該顯示裝置對(duì)于不同測(cè)量任務(wù)，例如速度監(jiān)測(cè)、闖紅燈的監(jiān)測(cè)或在場(chǎng)監(jiān)測(cè)的匹配能力。兩個(gè)攝像頭2、3可以分別優(yōu)化地針對(duì)它們本身的目的而被有利地布置，例如，用于放大地拍攝車輛和可辨認(rèn)的駕駛員臉部和/或牌照、用于拍攝車輛及其周圍環(huán)境(例如也一起清晰地帶有被接通的紅綠燈)、或用于拍攝記錄車輛前進(jìn)的圖像序列。
[0039]在每個(gè)情況中，傳感器I和兩個(gè)攝像頭2、3都必須如下這樣相對(duì)彼此布置，即，如在圖1中在縮小的遠(yuǎn)處區(qū)域中和圖2中示出的那樣，傳感器射線場(chǎng)1.4和兩個(gè)目標(biāo)場(chǎng)2.3、
3.3重疊。這樣形成的重疊區(qū)域形成了測(cè)量場(chǎng)5。只有移動(dòng)穿過(guò)該測(cè)量場(chǎng)5的目標(biāo)8可以用該裝置或方法來(lái)識(shí)別并且被記錄。在此，測(cè)量時(shí)間點(diǎn)和觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)優(yōu)選處于目標(biāo)8穿行測(cè)量場(chǎng)5的測(cè)量時(shí)間段之內(nèi)。它們當(dāng)然也可以處于測(cè)量時(shí)間段之前或之后。通過(guò)外推來(lái)進(jìn)行配屬可以于是必要時(shí)在了解由傳感器數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的速度的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)。彼此空間上的位置關(guān)系也必須是已知的，以便可以相互轉(zhuǎn)化用裝置獲得的傳感器數(shù)據(jù)和攝像頭數(shù)據(jù)并且因此可以進(jìn)行比較，這將在后面進(jìn)行闡述。
[0040]對(duì)于接下來(lái)的描述，測(cè)量場(chǎng)5應(yīng)該處于車道9上。對(duì)此作為參考基礎(chǔ)，可以選擇傳感器I參照車道邊緣9.1的安裝位置、車道9和傳感器軸線1.1的取向。
[0041]在圖1所示的第一實(shí)施例中，第一攝像頭2和第二攝像頭3還有傳感器I布置在同一水平線上，并且第一攝像頭的光軸2.1、傳感器軸線1.1以及第二攝像頭的光軸3.1彼此平行地取向。
[0042]由發(fā)射器1.2發(fā)射的測(cè)量射線形成了傳感器射線場(chǎng)1.4。如果目標(biāo)8穿行該傳感器射線場(chǎng)1.4，那么測(cè)量射線的一部分被反射到接收器單元1.3上。由此生成的接收信號(hào)被輸送到計(jì)算單元6中，并且在那里被處理成測(cè)量數(shù)據(jù)(下文用傳感器數(shù)據(jù)表示)，這些測(cè)量數(shù)據(jù)分別以配屬于測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式被計(jì)算單元6存儲(chǔ)。
[0043]兩個(gè)攝像頭2、3針對(duì)不同的應(yīng)用被優(yōu)化。因此，通過(guò)應(yīng)用具有例如一千六百萬(wàn)像素的接收器矩陣，第一攝像頭2有比較高的分辨能力，并且有比較小的視場(chǎng)角2.2 (例如10° )，通過(guò)該視場(chǎng)角，第一攝像頭2.3的目標(biāo)場(chǎng)沿該第一攝像頭的攝像頭軸線2.1來(lái)確定。
[0044]通過(guò)應(yīng)用具有例如四百萬(wàn)像素的接收器矩陣，第二攝像頭3有比較低的分辨能力和相對(duì)視場(chǎng)角2.2更大的視場(chǎng)角3.2 (例如30° )，通過(guò)該視場(chǎng)角，第二攝像頭3.3的目標(biāo)場(chǎng)沿該第二攝像頭的光軸3.1來(lái)確定。
[0045]兩個(gè)光軸2.1,3.1彼此具有基礎(chǔ)間距10，例如25cm。通過(guò)這兩個(gè)攝像頭2、3可獲得一個(gè)場(chǎng)景的、帶有圖像數(shù)據(jù)(下文用攝像頭數(shù)據(jù)表示)的不同數(shù)據(jù)量的不同片段。
[0046]傳感器I和兩個(gè)攝像頭2、3與計(jì)算機(jī)單元6在信號(hào)技術(shù)上連接。在那里，由傳感器I以及由兩個(gè)攝像頭2、3生成的傳感器數(shù)據(jù)或攝像頭數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)或被處理。
[0047]從傳感器數(shù)據(jù)中，目標(biāo)8的配屬于測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)被推導(dǎo)出，通過(guò)這些位置數(shù)據(jù)，目標(biāo)8相對(duì)于傳感器I的相應(yīng)的臨時(shí)位置被確定。當(dāng)例如傳感器射線場(chǎng)1.4特別狹窄時(shí)，這些位置數(shù)據(jù)(下文用傳感器位置數(shù)據(jù)表示)僅可涉及目標(biāo)8相對(duì)傳感器I的距離(傳感器距離)，從而臨時(shí)位置相應(yīng)地通過(guò)距離和傳感器軸線1.1的取向被足夠精確地給出。當(dāng)傳感器I例如是具有寬的傳感器射線場(chǎng)1.4和可分辨角度的接收器單元1.3的雷達(dá)儀器或激光掃描儀時(shí)，傳感器位置數(shù)據(jù)也可以涉及傳感器距離和角度。
[0048]攝像頭數(shù)據(jù)在同一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上通過(guò)兩個(gè)攝像頭2、3分別獲得。從這些攝像頭數(shù)據(jù)(通過(guò)這些攝像頭數(shù)據(jù)包羅了目標(biāo)8的至少部分影像)中，在應(yīng)用公知的圖像辨認(rèn)方法的情況下以及在了解基礎(chǔ)間距10的情況下，目標(biāo)8相對(duì)攝像頭2、3的位置數(shù)據(jù)(下文用攝像頭位置數(shù)據(jù)表示)被計(jì)算出。在從對(duì)目標(biāo)8在攝像頭2、3接收器矩陣上的影像的存檔中為每個(gè)攝像頭2、3彼此獨(dú)立地計(jì)算出目標(biāo)8相對(duì)攝像頭2、3光軸的角度位置期間，眾所周知的是，為了計(jì)算出到攝像頭2、3的距離(攝像頭距離)，需要計(jì)及兩個(gè)攝像頭2、3的攝像頭數(shù)據(jù)。為此，計(jì)算機(jī)單元6設(shè)計(jì)成用于將傳感器位置數(shù)據(jù)與攝像頭數(shù)據(jù)相互比較，并且檢查其可靠性。為此，傳感器I相對(duì)兩個(gè)攝像頭2、3的位置關(guān)系必須是已知的，并且儲(chǔ)存在計(jì)算單元6中。顯示器作為輸出單元7聯(lián)接到計(jì)算機(jī)單元6上，借助該輸出單元，傳感器位置數(shù)據(jù)和攝像頭位置數(shù)據(jù)以及圖像數(shù)據(jù)整體是可視化的。
[0049]在圖2和圖3中顯示了兩個(gè)實(shí)施例，其中，攝像頭2、3的兩個(gè)光軸與傳感器軸線1.1圍成相同的角度(圖2)，或者所有上述的軸線彼此圍成不同的角度。由此得到測(cè)量場(chǎng)5不同的位置，該位置在了解位置關(guān)系和傳感器及攝像頭參數(shù)的情況下是已知的。攝像頭距離可以通過(guò)公知的三角學(xué)關(guān)系，例如通過(guò)正弦定律從兩個(gè)攝像頭2、3的攝像頭數(shù)據(jù)中計(jì)算出。
[0050]下面，結(jié)合圖3來(lái)闡述根據(jù)本發(fā)明方法的流程。
[0051]為了執(zhí)行方法，傳感器I和兩個(gè)攝像頭2、3以相對(duì)彼此已知的位置關(guān)系和相對(duì)車道9的已知的位置關(guān)系布置，從而，如已經(jīng)闡述的那樣，在車道9上形成測(cè)量場(chǎng)5。
[0052]傳感器I將測(cè)量射線發(fā)出到傳感器射線場(chǎng)1.4中。在目標(biāo)8穿行傳感器射線場(chǎng)
1.4時(shí)，測(cè)量射線從目標(biāo)8上部分地反射到傳感器I的接收器單元1.3上。在測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上這樣形成的接收信號(hào)被獲得，通過(guò)計(jì)算單元6被轉(zhuǎn)化為傳感器數(shù)據(jù)并且以配屬于測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式被保存。
[0053]在測(cè)量時(shí)間段(穿行測(cè)量場(chǎng)5的時(shí)間段)期間，兩個(gè)攝像頭2、3至少一次在相同時(shí)間點(diǎn)上被觸發(fā)。這個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)通過(guò)計(jì)算單元6從傳感器數(shù)據(jù)中算出，于是例如，如果從傳感器數(shù)據(jù)中預(yù)先給定的傳感器位置數(shù)據(jù)(其也可以僅是傳感器距離)被推導(dǎo)出，那么可判斷出目標(biāo)8處在測(cè)量場(chǎng)5中。
[0054]于是觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)可以緊接著與下一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)同時(shí)發(fā)生，或者也可以處在依次的測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間。
[0055]對(duì)傳感器位置數(shù)據(jù)與攝像頭位置數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行檢測(cè)的一種可能性在于，借助一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)，在了解位置關(guān)系的情況下來(lái)計(jì)算在該測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上的攝像頭位置數(shù)據(jù)，該攝像頭位置數(shù)據(jù)然后與從至少時(shí)間上接近的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上獲得的圖像數(shù)據(jù)算出的攝像頭位置數(shù)據(jù)比較。在一致的情況下可以確認(rèn):用傳感器I測(cè)出的目標(biāo)8也是通過(guò)兩個(gè)攝像頭2、3成像的、帶有推導(dǎo)出的攝像頭位置數(shù)據(jù)的目標(biāo)8，從而該目標(biāo)8被識(shí)別出。
[0056]當(dāng)目標(biāo)8駛?cè)霚y(cè)量場(chǎng)5或當(dāng)目標(biāo)8處于測(cè)量場(chǎng)5中并且其被證實(shí)超速時(shí)，從傳感器數(shù)據(jù)中例如推導(dǎo)出第一觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)。后面的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)可以同樣從傳感器數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出，或其以被計(jì)算單元6預(yù)先給定的時(shí)間間距跟隨第一觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)。
[0057]如果目標(biāo)8被識(shí)別出，那么攝像頭數(shù)據(jù)被長(zhǎng)期存儲(chǔ)用于文件記錄。例如用第一攝像頭2拍攝了目標(biāo)8的高分辨率圖像，在該圖像中，關(guān)注的細(xì)節(jié)，比如車輛牌照和/或駕駛員的臉部，可被清楚地辨認(rèn)出。[0058]附圖標(biāo)記列表
[0059]I傳感器
[0060]1.1傳感器軸線
[0061]1.2發(fā)射器
[0062]1.3接收器單元
[0063]1.4傳感器射線場(chǎng)
[0064]2第一攝像頭
[0065]2.1第一攝像頭的光軸
[0066]2.2第一攝像頭的視場(chǎng)角
[0067]2.3第一攝像頭的目標(biāo)場(chǎng)
[0068]3第二攝像頭
[0069]3.1第二攝像頭的光軸
[0070]3.2第二攝像頭的視場(chǎng)角
[0071]3.3第二攝像頭的目標(biāo)場(chǎng)
[0072]5測(cè)量場(chǎng)
[0073]6計(jì)算機(jī)單元
[0074]7輸出單元
[0075]8目標(biāo)
[0076]9車道
[0077]9.1車道邊緣
[0078]10基礎(chǔ)間距
【權(quán)利要求】
1.用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行測(cè)量場(chǎng)(5)的目標(biāo)(8)的裝置，其包含: 傳感器(1)，所述傳感器帶有用于將測(cè)量射線發(fā)出至覆蓋測(cè)量場(chǎng)(5)的傳感器射線場(chǎng)(1.4)的發(fā)射器(1.2)和用于接收測(cè)量射線在至少一個(gè)目標(biāo)(8)上反射的部分以形成測(cè)量數(shù)據(jù)的接收器單元(1.3); 第一攝像頭(2)和第二攝像頭(3)，它們相對(duì)彼此以基礎(chǔ)間距(10)來(lái)布置，并且分別提供圖像數(shù)據(jù)；以及 用于處理測(cè)量數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)單元(6 )， 其特征在于， 這兩個(gè)攝像頭(2)、(3)相對(duì)彼此以及與傳感器(I)以已知的彼此間位置關(guān)系如此布置，即，使得這兩個(gè)攝像頭的目標(biāo)場(chǎng)(2.3)、(3.3)與所述傳感器射線場(chǎng)(1.4)重疊，并且如此形成的重疊區(qū)域確定出所述測(cè)量場(chǎng)(5)； 所述第一攝像頭(2)比所述第二攝像頭(3)具有更高的分辨能力； 所述計(jì)算機(jī)單元(6)如此構(gòu)造，即，其能夠從測(cè)量時(shí)間段內(nèi)部的多個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)中得出傳感器位置數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑺鰝鞲衅魑恢脭?shù)據(jù)以配屬于所述測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存； 所述計(jì)算機(jī)單元(6 )如此構(gòu)造，即，其能夠在了解所述兩個(gè)攝像頭(2 )、( 3 )的攝像頭參數(shù)和空間布局的情況下，通過(guò)圖像辨認(rèn)方法，從所述兩個(gè)攝像頭(2)、(3)在至少一個(gè)相同的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上獲得的圖像數(shù)據(jù)中計(jì)算出所述至少一個(gè)目標(biāo)(8)的攝像頭位置數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑺鰯z像頭位置數(shù)據(jù)以配屬于所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存；并且 所述計(jì)算機(jī)單元(6)如此構(gòu)造，即，在考慮到所述位置關(guān)系以及所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與所述測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間相關(guān)性的情況下，所述計(jì)算機(jī)單元能夠?qū)⑺鰝鞲衅魑恢脭?shù)據(jù)與所述攝像頭位置數(shù)據(jù)相互比較并檢查可靠性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一攝像頭的視場(chǎng)角(2.2)小于所述第二攝像頭的視場(chǎng)角(3.2)，從而，相對(duì)于利用所述第二攝像頭(3)，能夠利用所述第一攝像頭(2 )塑造較小的目標(biāo)場(chǎng)(2.3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一攝像頭(2)是單幀攝像頭并且所述第二攝像頭(3)是連續(xù)記錄攝像頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第一攝像頭(2)的分辨能力至少是所述第二攝像頭(3)的分辨能力的兩倍高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，所述傳感器(I)是雷達(dá)儀器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于，所述傳感器(I)是激光掃描儀。
7.用于識(shí)別并記錄至少一個(gè)穿行測(cè)量場(chǎng)(5)的目標(biāo)(8)的方法，其中，傳感器(I)使測(cè)量射線對(duì)準(zhǔn)傳感器射線場(chǎng)(1.4)，接收測(cè)量射線從至少一個(gè)目標(biāo)(8)上反射的部分，并且在測(cè)量時(shí)間段中，在測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上形成測(cè)量數(shù)據(jù)，從這些測(cè)量數(shù)據(jù)中傳感器位置數(shù)據(jù)被推導(dǎo)出，并且以配屬于所述測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的方式被存儲(chǔ)，其特征在于， 將帶有相對(duì)較高的分辨能力的第一攝像頭(2)以及帶有相對(duì)較低的分辨能力的第二攝像頭(3)以基礎(chǔ)間距(10)如此相對(duì)彼此以及相對(duì)所述傳感器(I)來(lái)布置，即，使得所述攝像頭的目標(biāo)場(chǎng)(2.3)、(3.3)與所述傳感器射線場(chǎng)(1.4)重疊，其中，這樣形成的重疊區(qū)域確定出測(cè)量場(chǎng)(5);利用這兩個(gè)攝像頭(2)、(3)，在至少一個(gè)相同的觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上獲得圖像數(shù)據(jù)，從這些圖像數(shù)據(jù)中，在了解攝像頭參數(shù)和所述攝像頭(2)、(3)相對(duì)彼此的位置關(guān)系的情況下，通過(guò)圖像辨認(rèn)方法來(lái)計(jì)算出所述至少一個(gè)目標(biāo)(8)相對(duì)所述兩個(gè)攝像頭(2)、(3)中的至少一個(gè)攝像頭的位置，并且將其作為攝像頭位置數(shù)據(jù)以配屬于所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)的方式來(lái)保存；并且 將至少一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上的傳感器位置數(shù)據(jù)和至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上的攝像頭位置數(shù)據(jù)在考慮到所述兩個(gè)攝像頭(2)、( 3)相對(duì)所述傳感器(I)的位置關(guān)系以及在所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與所述測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間相關(guān)性的情況下相互比較并檢查可靠性，以便識(shí)別出所述目標(biāo)(8)，并且在存在一致性時(shí)，將所述兩個(gè)攝像頭(2)、(3)的、在至少一個(gè)相同觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)上得到的圖像數(shù)據(jù)為了文件記錄而可視化地存儲(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)相同觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)位于兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于這兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)中的一個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)位于兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)之間，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于這兩個(gè)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)與測(cè)量時(shí)間點(diǎn)同時(shí)發(fā)生，并且攝像頭位置數(shù)據(jù)的可靠性利用配屬于此測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的傳感器位置數(shù)據(jù)來(lái)檢查。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述傳感器位置數(shù)據(jù)和/或所述攝像頭位置數(shù)據(jù)是距離和角度。
12.根據(jù)權(quán)利要 求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述傳感器位置數(shù)據(jù)和/或所述攝像頭位置數(shù)據(jù)是距離。
【文檔編號(hào)】G08G1/054GK103578278SQ201310323121
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
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