DE102006040347A1

DE102006040347A1 - Image evaluation device for warning driver of motor vehicle before leaving lane, has filter that transmits signal jumps to microcontroller, which delivers warning signal during deviation of signal jumps from preset range

Info

Publication number: DE102006040347A1
Application number: DE102006040347A
Authority: DE
Inventors: Andreas Loewe; Wolfgang Niehsen; Jochen Wingbermuehle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2008-03-06

Abstract

The device has a filter (5) to which an analog video signal (BAS) produced by a video camera (1) e.g. rear view camera, is delivered, and comprising a differentiator (5) and a threshold circuit (7). The filter transmits signal jumps that exist in the video signal to a microcontroller (8), which determines the position of the signal jumps within a line. The microcontroller delivers a warning signal during deviation of the signal jumps from a preset range, where the warning signal represents warning of the driver of a motor vehicle before leaving a lane. An independent claim is also included for a method for evaluation of images.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Auswertung von Bildern, die von einer Videokamera aufgenommen werden.The The invention relates to a device and a method for evaluation of pictures taken by a video camera.

Stand der TechnikState of the art

Die Auswertung von mit Videokameras aufgenommenen Bildern wird in vielen Anwendungsgebieten vorgenommen, beispielsweise in der Automatisierungstechnik und in der Kraftfahrzeugtechnik. Dabei werden die Videosignale, gegebenenfalls nach einer Analog/Digital-Wandlung einer Recheneinrichtung, meistens einem Mikroprozessor zugeführt Durch DE 29 08 483 A1 sind ein Verfahren und eine Anordnung für optoelektronische Muster- und/oder Lageerkennungsgeräte bekannt geworden, bei welchen vor einer Musterauswerteschaltung eine analoge Schaltung vorgesehen ist, die eine Binärisierung der analogen Videosignale bewirkt. Der dabei benutzte Schwellwert wird derart gesteuert, dass unter Berücksichtigung der jeweiligen Kontrast- und Beleuchtungsverhältnisse ein zur späteren Auswertung geeignetes Binärbild (schwarz/weiß ohne Graustufen) entsteht. Die Bild- bzw. Musterauswertung selbst benötigt dann einen erheblichen Aufwand.The evaluation of images taken with video cameras is carried out in many fields of application, for example in automation technology and in motor vehicle technology. In this case, the video signals, possibly after an analog / digital conversion of a computing device, usually a microprocessor supplied by DE 29 08 483 A1 For example, a method and an arrangement for optoelectronic pattern and / or position detection devices have become known in which an analog circuit is provided before a pattern evaluation circuit, which effects a binarization of the analog video signals. The threshold value used in this case is controlled in such a way that, taking into account the respective contrast and illumination conditions, a binary image suitable for later evaluation (black / white without grayscale) is produced. The image or pattern evaluation itself then requires a considerable effort.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine kostengünstige Realisierung einer Bildauswertung. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein mit Hilfe der Videokamera erzeugtes analoges Videosignal einem Filter zuführbar ist und dass das Filter im Videosignal vorhandene Signalsprünge an eine Recheneinrichtung weiterleitet, welche die Lage der Signalsprünge innerhalb jeweils einer Zeile ermittelt. Vorzugsweise ist die Recheneinrichtung eine Zähleinrichtung. Es sind jedoch auch komplexere Rechenoperationen möglich, die durch die erfindungsgemäße analoge Filterung bzw. Verarbeitung auch mit kostengünstigen Mikrocontrollern realisiert werden können.task The present invention is a cost-effective implementation of image analysis. These Task is inventively characterized solved, that an analog video signal generated by the video camera can be fed to a filter and that the filter in the video signal present signal jumps to a Computing device forwards the position of the signal jumps within each determined one line. Preferably, the computing device is a counter. However, more complex arithmetic operations are possible, the by the analogous invention Filtering or processing also realized with cost-effective microcontrollers can be.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil einer drastischen Kostenminimierung durch Verzicht auf die zur digitalen Bildverarbeitung erforderlichen Hardware-Komponenten. Außerdem können einfache Hardware-Komponenten zur analogen Bildverarbeitung verwendet werden.The inventive device has the advantage of a drastic cost minimization by waiver to the hardware components required for digital image processing. In addition, simple Hardware components are used for analog image processing.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann derart weitergebildet sein, dass die Recheneinrichtung bei Abweichungen der Lage der Signalsprünge von einem Sollbereich ein Warnsignal abgibt.The inventive device can be developed such that the computing device at Deviations of the position of the signal jumps from a target range Gives warning signal.

Um den Fahrer eines Kraftfahrzeugs vor dem Verlassen einer Fahrspur zu warnen, sind Einrichtungen mit Videokameras und anschließender digitaler Signalverarbeitung bekannt geworden. Dabei erfordert die digitale Signalverarbeitung leistungsfähige Hardware-Plattformen mit hoher Rechenleistung, großem Speicherplatzbedarf und breitbandigen Bussystemen. Bei einer aus US 4,630,109 bekannt gewordenen früheren Einrichtung ist eine Videokamera mit einem analogen Ausgang und einem Analog/Digital-Wandler vorgesehen. Die weitere Verarbeitung erfolgt zwar nicht mit einem Rechnersystem, ist jedoch mit einem erheblichen Aufwand an Digital-Schaltungen, insbesondere Speichern, verbunden.To warn the driver of a motor vehicle of leaving a lane, facilities with video cameras and subsequent digital signal processing have become known. Digital signal processing requires powerful hardware platforms with high computing power, large memory requirements and broadband bus systems. At one off US 4,630,109 Known earlier device is a video camera with an analog output and an analog / digital converter is provided. Although the further processing does not take place with a computer system, it is associated with a considerable expenditure of digital circuits, in particular memories.

Eine dazu geeignete Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Videokamera an einem Kraftfahrzeug angeordnet und in Fahrtrichtung ausgerichtet ist und dass die Recheneinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Warnsignal eine Warnung für den Fahrer des Kraftfahrzeugs vor Verlassen einer Fahrspur darstellt.A suitable embodiment The invention consists in that the video camera on a motor vehicle arranged and oriented in the direction of travel and that the computing device is formed such that the warning signal is a warning to the driver of the motor vehicle before leaving a lane.

Eine weitere Ersparnis bezüglich des Aufwandes ist dadurch erzielbar, dass die erfindungsgemäße Einrichtung Komponenten anderer Systeme mitbenutzt. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Videokamera eine Rückfahrkamera ist. Darüber hinaus kann bei der Verwendung einer Rückfahrkamera bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Warnung vor Pfosten und anderen Hindernissen erfolgen, wozu gegebenenfalls auch Zeilen im mittleren Bildbereich herangezogen werden und die Ermittlung der Lage von Signalsprüngen an diesen Zweck angepasst wird.A further savings regarding the effort is achieved by the inventive device Shared components of other systems. Preferably, it is provided that the video camera is a rear view camera is. Furthermore can when using a rear view camera in the device according to the invention a warning in front of posts and other obstacles, if necessary also lines in the middle image area are used and the Determining the location of signal jumps adapted to this purpose becomes.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass das Filter einen Differenzierer und mindestens eine Schwellwertschaltung umfasst. Eine Anpassung der erfindungsgemäßen Einrichtung an verschiedene Anwendungen ist beispielsweise dadurch möglich, dass die Recheneinrichtung von einem Mikrocontroller gebildet ist.A advantageous embodiment of the device according to the invention is that the filter is a differentiator and at least one threshold circuit includes. An adaptation of the device according to the invention to various applications is for example possible because of the computing device is formed by a microcontroller.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass mindestens ein Ausgang des Filters mit einem Interrupt-Eingang des Mikrocontrollers verbunden ist und dass ein Sync-Separator zur Ableitung von Synchronimpulsen mit dem Videosignal beaufschlagt ist und die Synchronimpulse dem Mikrocontroller zuführt. Hierbei kann eine Videokamera verwendet werden, die ein analoges Videosignal abgibt. Falls dieses nach dem Zwischenzeilenverfahren vorliegt, kann vorgesehen sein, dass der Sync-Separator ferner zur Erzeugung eines Halbbilder kennzeichnenden Signals ausgebildet ist, das dem Mikrocontroller zugeführt wird.A Another advantageous embodiment is that at least an output of the filter with an interrupt input of the microcontroller is connected and that a sync separator for deriving synchronizing pulses is acted upon by the video signal and the sync pulses the Microcontroller feeds. Here, a video camera can be used, which is an analogue Outputs video signal. If this is after the interlaced method, can be provided that the sync separator also for generating a field characterizing signal is formed, which is the Microcontroller supplied becomes.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass zwischen einem Ausgang der Videokamera für ein digitales Videosignal und dem Filter eine Schaltung zur Erzeugung des analogen Videosignals angeordnet ist und dass Synchronimpulse direkt aus der Videokamera zugeführt werden. Dadurch kann ein externer Sync-Separator entfallen, da die Synchronimpulse und gegebenenfalls das Signal zur Kennzeichnung der Halbbilder bei digitalen Videokameras direkt abgegriffen werden können.A further advantageous embodiment of the device according to the invention is that between an output of the video camera for a digital video signal and the filter, a circuit for Generation of the analog video signal is arranged and that sync pulses are fed directly from the video camera. This eliminates the need for an external sync separator, since the sync pulses and, where appropriate, the signal for characterizing the fields in digital video cameras can be tapped directly.

Da die erfindungsgemäße Einrichtung nur wenig Rechenleistung erfordert, kann ein im Kraftfahrzeug vorhandener Mikrocontroller mitbenutzt werden, beispielsweise derjenige eines Mikrocomputers des Ultraschall-basierten Parkpiloten, da dieser nur während eines Einparkvorgangs, nicht jedoch während der Fahrt, mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise mindestens 30 km/h genutzt wird.There the inventive device requires little computing power, can be present in the vehicle Microcontroller be shared, for example, one of Microcomputers of the ultrasound-based park pilot, since this only while a parking operation, but not while driving, with a Speed of, for example, at least 30 km / h is used.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass ein mit Hilfe der Videokamera erzeugtes analoges Videosignal einem Filter zugeführt wird und dass im Videosignal vorhandene Signalsprünge an eine Recheneinrichtung weitergeleitet werden, welche die Lage der Signalsprünge innerhalb jeweils einer Zeile ermittelt. Das Verfahren kann derart ausgebildet sein, dass bei Abweichungen der Lage der Signalsprünge von einem Sollbereich ein Warnsignal abgegeben wird.at the method according to the invention is the solution the task provided that a generated using the video camera analog video signal is fed to a filter and that in the video signal existing signal jumps be forwarded to a computing device which the location the signal jumps determined within each line. The method can be such be formed that in case of deviations of the position of the signal jumps of a target area a warning signal is delivered.

Zur Verringerung der Wirkung von Rauschanteilen im Videosignal kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen sein, dass Signalsprünge aus mehreren Zeilen des aufgenommenen Bildes berücksichtigt und die Zählergebnisse gemittelt werden.to Reducing the effect of noise in the video signal can in the inventive device be provided that signal jumps taken into account from several lines of the recorded image and the counting results be averaged.

Bei dem in Fahrzeuganwendungen häufig vorhandenen Bildeindruck, nämlich weißen Begrenzungslinien auf einem dunkleren Straßenbelag, sind in den Videosignalen je ein Signalsprung in Richtung Weiß und ein Signalsprung in Richtung Schwarz kurz nacheinander vorhanden. Damit nach dem Signalsprung in Richtung Weiß eine ausreichende Zeit zur Signalverarbeitung in der Zähleinrichtung bis zum Signalsprung in Richtung Schwarz verbleibt, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass Signalsprünge verschiedener Richtung aus benachbarten Zeilen abgeleitet werden.at the most common in vehicle applications Picture impression, namely white Boundary lines on a darker road surface, are in video signals one signal jump towards white and one signal jump in direction Black in quick succession. So after the signal jump towards white one sufficient time for signal processing in the counter remains in the direction of black until the signal jump can, according to a advantageous embodiment of the invention be provided that signal jumps be derived from adjacent lines in different directions.

Die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch eine Weiterbildung erheblich erweitert werden, bei welcher die Auswertungsergebnisse für mehrere Zeilen logisch verknüpft werden. Je nach Voraussetzungen im Einzelnen können dazu Zeilen nach Anzahl und Lage zueinander ausgewählt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ebenfalls möglich, dass durch Differenzbildung zeitlich aufeinander folgender Signale bewegte Objekte von nicht bewegtem Bildhintergrund unterschieden werden.The applications the method according to the invention can be significantly expanded by a training in which the evaluation results for several lines logically linked become. Depending on the requirements in detail, lines can be ordered by number and location selected from each other become. In the method according to the invention it is also possible that by subtraction of temporally successive signals distinguished moving objects from non-moving background image become.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:embodiments The invention are illustrated in the drawing with reference to several figures and explained in more detail in the following description. It shows:

1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die zur Fahrspurverlassenswarnung ausgebildet ist, 1 a block diagram of a device according to the invention, which is designed for lane departure warning,

2 ein von der Videokamera aufgenommenes Bild, 2 a picture taken by the video camera,

3 den Verlauf eines Videosignals während einer Zeile, den Verlauf eines differenzierten Videosignals während einer Zeile und aus dem differenzierten Videosignal abgeleitete Impulse, die als Interrupt-Signale einem Mikrocontroller zugeführt werden, 3 the course of a video signal during a line, the course of a differentiated video signal during a line and derived from the differentiated video signal pulses, which are fed as interrupt signals to a microcontroller,

4 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung, 4 a schematic block diagram of a device according to the invention,

5 Signalverläufe bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, 5 Signal curves in a further embodiment,

6 eine Einrichtung zur Überwachung eines bewegten Objekts und 6 a device for monitoring a moving object and

7 Zeitdiagramme zur schematischen Darstellungen der Bildauswertung bei einer Aufnahme nach 6. 7 Timing diagrams for the schematic representation of the image evaluation when taking a picture after 6 ,

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die Einrichtung nach 1 weist eine Videokamera 1 auf, die ein analoges Videosignal BAS abgibt. Für die Zwecke der erfindungsgemäßen Einrichtung eignen sich sowohl monochrome Kameras als auch Farbkameras. Im Falle einer Farbkamera mit einem FBAS-Signal am Ausgang muss gegebenenfalls das Farbartsignal herausgefiltert werden. Das aufgenommene Bild kann in einem im Kraftfahrzeug vorhandenen Mensch-Maschine-Interface mit einem Bildschirm 2 wiedergegeben werden.The furnishings after 1 has a video camera 1 on, which outputs an analog video signal BAS. For the purposes of the device according to the invention, both monochrome cameras and color cameras are suitable. In the case of a color camera with a CVBS signal at the output, if necessary, the chrominance signal must be filtered out. The captured image can be in a present in the motor vehicle man-machine interface with a screen 2 be reproduced.

Aus dem BAS-Signal werden im Sync-Separator 3 horizontalfrequente und vertikalfrequente Synchronsignale H und V abgetrennt, gegebenenfalls auch ein Signal E/O zur Kennzeichnung der Halbbilder, falls die Videokamera 1 nach dem Zwischenzeilenverfahren arbeitet. Das BAS-Signal wird zu einem Differenzierer mit Verstärker 5 geleitet. Mit diesem werden Signalsprünge, also Helligkeitssprünge im Bild, festgestellt.From the BAS signal are in sync separator 3 horizontal frequency and vertical rate sync signals H and V separated, optionally also a signal E / O for characterizing the fields, if the video camera 1 works according to the interlace method. The BAS signal becomes a differentiator with amplifier 5 directed. With this signal jumps, so brightness jumps in the image, found.

Damit nur solche Signalsprünge, die groß genug sind, wenn Fahrspurmarkierungen vorliegen, ausgewertet werden, folgt auf den Differenzierer 5 eine Schwellwertschaltung 6 für positive Spitzen (linke Ränder von weißen Fahrspurmarkierungen) und eine Schwellwertschaltung 7 für negative Spitzen (rechte Ränder), an deren Ausgänge Interrupt-Eingänge eines Mikrocontrollers 8 angeschlossen sind. Weitere Interrupt-Eingänge erhalten den horizontalfrequenten Synchronimpuls H, den vertikalfrequenten Synchronimpuls V und das Signal E/O vom Sync-Separator 3. Wie später anhand der weiteren Figuren genauer beschrieben wird, erzeugt der Mikrocontroller 8 ein Warnsignal, das dem Mensch-Maschine-Interface zugeführt wird und beispielsweise auf dem Bildschirm 2 angezeigt und/oder akustisch ausgegeben wird.So that only those signal jumps that are large enough when there are lane markings are evaluated, the differentiator follows 5 a threshold circuit 6 for positive peaks (left edges of white lane markers) and a threshold circuit 7 for negative peaks (right margins), at their outputs interrupt inputs of a microcontroller 8th are connected. Further interrupt inputs receive the horizontal frequency synchronizing pulse H, the vertical frequency synchronizing pulse V and the signal E / O from the sync separator 3 , As will be described in more detail below with reference to the further figures, the microcontroller generates 8th a warning signal, which is supplied to the human-machine interface and, for example, on the screen 2 displayed and / or output acoustically.

2 zeigt schematisch ein von der Videokamera 1 (1) aufgenommenes Bild einer Fahrspur 10 mit Markierungen 11, 12. Die Auswertung im Mikrocontroller 8 erfolgt nur für drei Zeilen 13, 14, 15. Den Verlauf des Videosignals BASx einer dieser Zeilen zeigt 3a. Die Markierungen 11, 12 sind im Videosignal BASx als Signalspitzen 11' und 12' erkennbar. Eine waagerechte gestrichelte Linie 16 markiert den Schwarzpegel. Außerdem ist das horizontalfrequente Synchronsignal H erkennbar. 2 schematically shows one of the video camera 1 ( 1 ) recorded image of a lane 10 with markings 11 . 12 , The evaluation in the microcontroller 8th occurs only for three lines 13 . 14 . 15 , The course of the video signal BASx one of these lines shows 3a , The marks 11 . 12 are in the video signal BASx as signal peaks 11 ' and 12 ' recognizable. A horizontal dashed line 16 marks the black level. In addition, the horizontal frequency synchronous signal H can be seen.

Das Videosignal wird differenziert, so dass je Kante der Fahrspurmarkierung im differenzierten Signal gemäß 3b ein Impuls entsteht. Positive Impulse sind Sprenge von Schwarz bzw. einem Grauwert nach Weiß, negative Impulse bedeuten Sprünge in umgekehrter Richtung. Durch die anschließenden Schwellwertschaltungen kann festgelegt werden, ab welcher Amplitude die in 3c und 3d dargestellten Impulse den Rändern einer Markierung zugeordnet und entsprechende Impulse Ip und In gebildet werden sollen.The video signal is differentiated so that each edge of the lane marking in the differentiated signal according to 3b an impulse arises. Positive impulses are blasting of black or a gray value to white, negative impulses mean jumps in the opposite direction. By the subsequent threshold value circuits, it can be determined from which amplitude the in 3c and 3d associated impulses associated with the edges of a marker and corresponding pulses Ip and In are to be formed.

Durch die von den Impulsen Ip und In und vom horizontalfrequenten Synchronsignal H ausgelösten Interrupts wird jeweils ein Zähler gestartet und gestoppt, der dann die Lage der Ränder der Markierungen innerhalb der jeweiligen Zeile enthält. Weicht eine Markierung zu stark vom Bildrand ab, bedeutet dies eine unzulässige Annäherung an die Markierung bzw. ein Überfahren der Markierung, so dass ein Warnsignal ausgelöst wird.By that of the pulses Ip and In and the horizontal frequency sync signal H triggered Interrupts will each be a counter Started and stopped, then the location of the edges of the markers within contains the respective line. If a mark deviates too much from the edge of the picture, this means one unacceptable approach to the mark or a run over the marker so that a warning signal is triggered.

Für die Realisierung der Erfindung stehen preiswerte Komponenten auf dem Markt zur Verfügung, beispielsweise als Sync-Separator die integrierte Schaltung LM1881 der Firma National Semiconductor.For the realization Inexpensive components of the invention are available on the market, for example as a sync separator the integrated circuit LM1881 of the company National Semiconductor.

Die Einrichtung nach 4 besteht aus der Videokamera 1 mit analogem Ausgangssignal und einer aus analogen und digitalen Komponenten 21, 22 aufgebauten Auswerteschaltung zur Extraktion und Auswertung einer oder mehrerer analoger Zeilensignale. Schritte der Auswertung sind die analoge örtliche Differentiation gefolgt von Detektion, optional Lokalisierung und zeitliche Verfolgung, sowie die Klassifikation von Änderungen der Intensität in einem oder mehreren analogen Zeilensignalen. Die Komponenten können hierbei einen sehr hohen Integrationsgrad aufweisen. Die Einrichtung nutzt Umgebungslicht, welches Frequenzanteile aus dem gesamtem optischen Wellenlängenbereich, also IR, sichtbar und UV, enthalten kann. Sollen Objektgrenzen in zwei orthogonalen Hauptrichtungen detektiert werden, so kann dieses über eine Ausrichtung der Bildzeilen längs der von diesen beiden Hauptrichtungen definierten Diagonalen erreicht werden.The furnishings after 4 consists of the video camera 1 with analog output signal and one of analog and digital components 21 . 22 constructed evaluation circuit for the extraction and evaluation of one or more analog line signals. Steps of the evaluation are the analogous local differentiation followed by detection, optionally localization and temporal tracking, as well as the classification of changes in the intensity in one or more analog line signals. The components can have a very high degree of integration. The device uses ambient light, which can contain frequency components from the entire optical wavelength range, ie IR, visible and UV. If object boundaries are to be detected in two orthogonal principal directions, this can be achieved by aligning the image lines along the diagonals defined by these two principal directions.

Bei dem im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt eine Detektion bewegter Objekte anhand der Auswertung von zeitlichen und örtlichen Änderungen von Gradientenorten. Hierbei wird das Videosignal der betrachteten Zeile zunächst analog differenziert. Anschließend werden anhand vorgegebener Schwellwerte die Orte mit hohem Gradienten längs der Zeile ermittelt. Die Lage dieser Orte in der jeweils ausgewerteten Zeile dient als Basis für die weitere Auswertung. Für die Detektion bewegter Objekte werden die Gradientenorte mit einem Hintergrundsignal, welches die Gradientenorte für die beobachtete Szene ohne Objekte beschreibt, verglichenIn the following with reference to the 5 to 7 described embodiment of the invention, a detection of moving objects based on the evaluation of temporal and spatial changes of gradient locations. Here, the video signal of the line under consideration is first differentiated analogously. Subsequently, the locations with a high gradient along the line are determined on the basis of predetermined threshold values. The location of these locations in the respective evaluated line serves as a basis for further evaluation. For the detection of moving objects, the gradient locations are compared with a background signal describing the gradient locations for the observed scene without objects

In 5 sind in den Diagrammen A, C, E Signale ohne ein Objekt und in den Diagrammen B, D, F Signale mit einem Objekt dargestellt. Ohne Objekt stellt das Videosignal 23 den Hintergrund der aufgenommenen Szene dar. Im Videosignal 23', das beispielsweise zeitlich nach dem Videosignal 23 liegt, ist ein zwischenzeitlich in die betreffende Zeile eingetretenes Objekt bei 24 abgebildet. Nach einer Differenzierung haben die Signale die in den Diagrammen C, D dargestellten Formen 25, 26. Mit Hilfe von Schwellwerten 27, 28 werden die in den Diagrammen E, F dargestellten Signale abgeleitet, welche Orte der in der betrachteten Zeile vorhandenen Gradienten wiedergeben. Durch Differenzbildung verbleiben lediglich die Gradientenorte des Objekts (Diagramm G).In 5 are in the diagrams A, C, E signals without an object and in the diagrams B, D, F signals with an object shown. Without object represents the video signal 23 the background of the recorded scene. In the video signal 23 ' For example, the time after the video signal 23 is, is an intervening occurred in the relevant line object 24 displayed. After differentiation, the signals have the shapes shown in the diagrams C, D. 25 . 26 , With the help of threshold values 27 . 28 the signals shown in the diagrams E, F are derived, which represent locations of the gradients present in the line under consideration. By difference formation, only the gradient locations of the object remain (diagram G).

Anhand einer Kombination der Auswertungsergebnisse für mehrere Zeilen kann eine erweiterte Auswertung nachgeschaltet werden. Eine entsprechende Bildaufnahme mit einer Videokamera 1, einem Objekt 31 und einem Fächer aus Beobachtungsebenen 32 (Zeilen) ist in 6 dargestellt. Hier kann beispielsweise anhand der Lage der Änderungen in den einzelnen Zeilen und der Abfolge der Detektionen in benachbarten Zeilen auf die Anzahl der beobachteten Objekte, ihre Bewegungsgeschwindigkeiten und Ausdehnungen geschlossen werden.Based on a combination of the evaluation results for several lines, an extended evaluation can be followed. An appropriate image capture with a video camera 1 , an object 31 and a fan of observation planes 32 (Lines) is in 6 shown. Here, for example, based on the position of the changes in the individual lines and the sequence of detections in adjacent lines on the number of observed objects, their movement speeds and expansions can be concluded.

Wird eine Differenz der Gradientenorte gegenüber dem aktuellen Hintergrundsignal beobachtet, so werden zwei Zeitmessungen Z1 und Z2 (z.B. getaktete Zähler) gestartet. Geht die Differenz innerhalb einer von Messung Z1 überwachten vorgegebenen Zeitspanne Ta auf Null zurück, so wurde ein bewegtes Objekt detektiert, welches die betrachtete Bildzeile inzwischen verlassen hat.If a difference of the gradient locations compared to the current background signal is observed, two time measurements Z1 and Z2 (eg clocked counter) started. If the difference returns to zero within a predetermined period of time Ta monitored by measurement Z1, then a moving object has been detected which has now left the observed image line.

Treten nach der ersten Änderung innerhalb von Ta weitere Änderungen der Gradientenorte relativ zum jeweils vorangegangenen Zeitpunkt t-1 auf, so wird die Zeitmessung Z2 zurückgesetzt. Die Zeitmessung Z2 misst somit die Dauer der letzten Änderung. Hält eine Änderung länger als eine weitere vorgegebene Zeitspanne an, so werden die aktuellen Gradientenorte als neues Hintergrundsignal übernommen. Mit diesem Vorgehen kann zwischen zeitlich höherfrequenten Signalanteilen, welche von einem bewegten Objekt erzeugt werden und langsamen Änderungen des Hintergrundes, etwa durch Beleuchtungsschwankungen, unterschieden werden.To step after the first change within Ta further changes the gradient locations relative to the respective previous time t-1, the time measurement Z2 is reset. The time measurement Z2 thus measures the duration of the last change. Holds a change longer than another preset one Time span, the current gradient locations will be new Background signal taken. With this procedure, it is possible to distinguish between temporally higher-frequency signal components, which are generated by a moving object and slow changes of the background, such as by lighting fluctuations, distinguished become.

Gemäß 7a misst der erste Zähler Z1 die Zeit seit der ersten Abweichung vom Hintergrundsignal HS. Geht das Signal innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne Ta zurück auf das Hintergrundsignal HS, so wird ein Objekt O detektiert. Ein Objekt O wird also stets zum Zeitpunkt des Austritts aus der von der Zeile erfassten Ebene im Raum detektiert. Beim Erreichen von Ta oder beim Rückgang des Signals auf das Hintergrundsignal HS wird der Zähler Z1 gestoppt. Ist die Geschwindigkeit des Objektes bekannt, etwa im Fall eines Transportbandes, so ist der Wert Z1 proportional zur Ausdehnung des Objektes O.According to 7a the first counter Z1 measures the time since the first deviation from the background signal HS. If the signal returns to the background signal HS within a predefinable time Ta, then an object O is detected. An object O is thus always detected at the time of exit from the plane detected by the line in space. When Ta is reached or when the signal on the background signal HS falls, the counter Z1 is stopped. If the speed of the object is known, for example in the case of a conveyor belt, the value Z1 is proportional to the extent of the object O.

Bei dem in 7b dargestellten Vorgang misst der Zähler Z2 die Zeit seit der letzten Signaländerung. Ändert sich das Signal über eine vorgebbare Dauer Tb nicht, so wird das aktuelle Signal als neues Hintergrundsignal HS1 übernommen. Die beiden Zähler Z1 und Z2 werden beim Erreichen von Tb gestoppt.At the in 7b As shown, the counter Z2 measures the time since the last signal change. If the signal does not change over a predefinable duration Tb, the current signal is adopted as the new background signal HS1. The two counters Z1 and Z2 are stopped when Tb is reached.

Claims

Device for the evaluation of images taken by a video camera, characterized in that a video camera ( 1 ) generated analog video signal (BAS) a filter ( 5 ) and that the filter ( 5 ) in the video signal signal jumps to a computing device ( 8th ), which determines the position of the signal jumps within each line.

Device according to claim 1, characterized in that the computing device ( 8th ) is a counting device.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the computing device ( 8th ) emits a warning signal in case of deviations of the position of the signal jumps from a desired range.

Device according to claim 3, characterized that the video camera is arranged on a motor vehicle and in the direction of travel is aligned and that the computing device is formed is that the warning signal is a warning to the driver of the motor vehicle before leaving a lane.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the video camera is a reversing camera ( 1 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter is a differentiator ( 5 ) and at least one threshold circuit ( 6 . 7 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device by a microcontroller ( 8th ) is formed.

Device according to claim 7, characterized in that at least one output of the filter ( 5 ) with an interrupt input of the microcontroller ( 8th ) and that a sync separator ( 3 ) is applied to the derivation of synchronizing pulses (H, V) with the video signal and the synchronizing pulses (H, V) the microcontroller ( 8th ) feeds.

Device according to Claim 8, characterized in that the sync separator is furthermore designed to generate a field characterizing signal (E / O) which is transmitted to the microcontroller ( 8th ) is supplied.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between an output of the video camera for a digital Video signal and the filter is a circuit for generating the analog Video signal is arranged and that sync pulses directly from supplied to the video camera become.

Method for evaluating images recorded by a video camera, characterized in that a video camera ( 1 ) generated analog video signal (BAS) a filter ( 5 ) is supplied and that in the video signal signal jumps to a computing device ( 8th ), which determines the position of the signal jumps within each line.

Method according to claim 11, characterized in that that in case of deviations of the position of the signal jumps from a target range Warning signal is emitted.

Method according to one of claims 11 or 12, characterized that signal jumps out several lines of the recorded image and the counting results be averaged.

Method according to one of claims 11 to 13, characterized that signal jumps different Direction can be derived from adjacent lines.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the evaluation results for a plurality of rows are logically linked.

Method according to one of claims 11 to 15, characterized that by subtraction of temporally successive signals distinguished moving objects from non-moving background image become.