[发明专利]视频系统的失真校正

说明书

背景技术

机动车支持的视频系统(例如前视视频系统)通过光学装置检测位于车辆前面的拍摄区域。在此透过封闭车辆的乘客座舱的玻璃采集图像。

尤其是，在前视视频系统中，透过机动车的挡风玻璃检测位于车辆前面的拍摄区域。进行检测所需的光学系统需要设置在挡风玻璃后的一个位置中，以便保护光学系统和尤其是摄像机免受在行驶期间因喷水等引起的污染或损害。此外，光学系统和尤其是摄像机设置在乘客座舱内，以便当机动车没有停放在封闭空间中时保护所述光学系统也免受其他直接环境影响(天气)。

但与没有挡风玻璃的成像相比，摄像机图像由于挡风玻璃而经受基本上沿着一个方向的光学畸变。所述畸变也称作失真，其由于光路穿过挡风玻璃引起，尤其是由于光路的不同走向，取决于光路相对于挡风玻璃走向的角度。如果拍摄区域覆盖较宽的角度范围，即具有不仅以锐角而且也以近似垂直的角度射到挡风玻璃上的光路的角度范围，则尤其产生失真或畸变。因此，当在同一图像区域中不仅应检测例如路面而且也应检测交通信号灯或者其他较高的交通标志时，出现这种畸变。

在根据现有技术的系统中，借助于图像处理算法来补偿这种畸变，所述图像处理算法以高计算开销在用于电子地再处理所采集的图像的数据处理设备中实现。

挡风玻璃沿着一个方向(即，在方位角方向上)产生基本上线性的畸变，而在形状更复杂时产生更复杂的畸变。由于因此大大增加的计算复杂性，对于复杂的畸变几何而言，用于补偿的图像处理算法仅仅有限地适用。

文献DE 3880075 T2提出一种用于消色差补偿的装置，所述消色差由飞机的空气动力学成形的驾驶舱玻璃的弯曲产生。由驾驶舱玻璃的复杂弯曲得到用于光学补偿机构的、复杂的所需光学成像，所述光学补偿机构包括两个偏转棱镜，以便实现通过焦距变化结合偏转引起的方位角方向上的变形以及俯仰方向上的变形。一方面，设有在那里描述的用于校正由锥形玻璃面引起的畸变的装置，所述畸变与挡风玻璃的畸变基本上不同(例如在复杂性方面)，而另一方面，在那里推荐的装置由多个相互协调并且需精确调整的昂贵元件组成，这些元件具有特殊的材料特性。但尤其应注意的是，DE 3880075 T2不适于如在挡风玻璃中出现的纵向畸变的补偿。

发明内容

本发明基于以下方案：为了借助于校正片至少部分地补偿一个方向上的拉伸(Streckung)，如其在光路穿过相对于其倾斜的挡风玻璃时产生的那样，所述校正片相对于挡风玻璃具有关于与挡风玻璃平行的、平面平行的(planparallel)板的形状偏差。通过如下方式提供所述形状偏差：(i)校正片的弯曲与挡风玻璃的弯曲基本上互补；(ii)校正片非平面平行地构造或者楔形地构造；(iii)校正片相对于挡风玻璃成角度地布置，或者这些特征的任意组合，即组合(i)和(ii)和(iii)、组合(i)和(ii)、组合(ii)和(iii)或者组合(i)和(iii)。

与挡风玻璃的弯曲不相应的弯曲、挡风玻璃的非平面平行的构造——即具有非恒定的厚度变化的挡风玻璃的构造以及校正片相对于挡风玻璃成角度的布置理解为形状偏差。因此，根据最后所述的特征，在这里描述的形状偏差也包括相对于挡风玻璃的定向方面的偏差。

可以通过沿着一环的空间角部分的走向，尤其是通过环形弯曲，或(在一种简化的实施方式中)通过柱形弯曲来实施与挡风玻璃弯曲基本上互补的校正片弯曲。所述弯曲仅仅涉及圆环或圆柱的小的角部分而不涉及相应于完整的圆环或圆柱的形状。通过校正片的至少一个外侧面的相应弯曲提供校正片的弯曲。校正片的两个外侧面可以具有所期望的互补的弯曲，或者校正片的仅仅一个外侧面可以具有所期望的互补的弯曲，其中，相对置的外侧面例如沿着一平面延伸。

校正片的非平面平行(即校正片的单调的、严格单调的或者以恒定的厚度减小逐渐变薄的走向)或者楔形的构造包括校正片的如下走向：片的两个外表面朝向一个点、或者朝向一条直线、或者朝向其长度仅仅是校正片的外棱边的一部分的线逐渐变薄。无论是直线还是点均可以位于校正片内，优选位于校正片的边缘或者外棱边上，或者可以位于校正片走向延长中的一个位置上。根据一种观察方式，通过校正片的朝向一个点、一条直线或者一条线(如上所述)单调地、严格单调地或者恒定地减小的非恒定厚度来提供非平面平行的或者楔形的构造。

例如通过压制(尤其是平面平行的)透明的塑料板、尤其通过精密模压(Blankpressen)塑料校正板来提供校正片的非平面平行的、楔形的构造，所述塑料校正板在压制之后为校正片提供所期望的形状。