[发明专利]用于机动车辆的增强型成像系统

说明书

一种用于机动车辆的增强型成像系统包括视觉处理模块，该视觉处理模块响应于相机捕捉到视频和图像中的至少一者而生成数据信号。图形处理器配置为对视频或图像进行色调映射以生成包括整个色调范围的RGB直方图。该处理器还配置为将整个色调范围与色调阈值作比较。该处理器检测具有边界的一个或多个对象，该边界将具有对象色调值的内部区域与具有外部色调值的外部区域分开。处理器响应于整个色调范围高于色调阈值而生成优化信号，用于增大对象色调值与外部色调值之差。该系统还可包括显示装置，用于显示优化视频或优化图像。

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的显示系统，更具体地，涉及在劣化视觉状况下操作机动车辆时增强驾驶员视觉的系统及方法。

背景技术

汽车制造商和供应商正在不断研究捕捉和显示室外场景以增强驾驶员视觉的技术。捕捉到的室外场景的图像质量通常由于恶劣天气状况(例如雾、霾、烟雾、云和雨)而劣化。更具体地，对于道路交通，雾可以分类为通常可将能见度限制在1000m内的轻雾和可将能见度限制在100m内的浓雾。颗粒(主要是水滴)可以悬浮或漂浮在大气中，颗粒在大气中吸收或散射光。相机或观察者接收到的光因水滴而衰减，从而降低对比度，因而使户外场景的图像质量劣化。相机或观察者感知到的泛白或乳白天气状况被称为空气光。衰减和空气光的这两种现象共同导致图像劣化。

车辆可以具有驾驶员视觉增强器(DVE)系统，该系统是被动式热成像系统，通常用于在劣化视觉状况(例如黑暗、雾、烟、烟雾或霾)下操作时增强驾驶员的查看能力。DVE系统由显示控制模块(DCM)、传感器模块(SM)和连接手动与电子云台模块(PTM和EPTM)组成。DVE系统还包括热成像相机，该热成像相机配置为使用红外辐射生成热图像，类似于使用可见光形成图像的普通相机。然而，虽然可见光相机配置为捕捉400纳米到700纳米之间的波长，但是热成像相机配置为捕捉1000nm(1μm)到14000nm(14μm)之间的波长。驾驶员在操作机动车辆时，尤其是在对象温度不稳定时，可能无法快速理解或准确解释热图像。另外，与可见光相机相比，像素阵列为1280×1024的热成像相机可能很昂贵，并且刷新率可以具有5-15Hz的刷新值。

因此，虽然用于增强驾驶员视觉的现有系统及方法达到了其预期目的，但是仍需要一种新的且改进的系统及方法来解决这些问题。

发明内容

根据本公开的几个方面，一种用于机动车辆的增强型成像系统包括视觉处理模块，该视觉处理模块具有可见光相机，用于捕捉视频和图像中的至少一者。相机响应于捕捉到机动车辆外部的室外场景的视频和/或图像而生成数据信号。该增强型成像系统还可包括图形处理器，该图形处理器配置为响应于图形处理器从视觉处理模块接收到数据信号而确定视频和/或图像是HDR视频还是HDR图像。图形处理器还配置为响应于图形处理器确定视频和/或图像是HDR视频和HDR图像中的一者而对视频和/或图像进行色调映射以生成包括整个色调范围的RGB直方图。图形处理器还配置为将整个色调范围与色调阈值作比较并检测具有关联边界的一个或多个对象。每个边界包围具有对象色调值的内部区域，并且边界将内部区域与具有外部色调值的外部区域分开。图形处理器还配置为响应于图形处理器确定整个色调范围高于色调阈值而生成优化信号，用于变换色调映射以增大对象色调值与外部色调值之差。该增强型成像系统还可包括显示装置，用于从图形处理器接收优化信号，并响应于显示装置从图形处理器接收到优化信号，显示优化视频或优化图像。

一方面，图形处理器还配置为响应于图形处理器检测到边界限定包围对象内部区域的闭合轮廓而检测对象。

另一方面，图形处理器还配置为响应于图形处理器检测到色调梯度将对象的外部区域和对象的内部区域彼此分开而检测边界的至少一部分。

另一方面，图形处理器配置为响应于图形处理器确定对象色调值与外部色调值之差至少为60而检测边界的至少一部分。

另一方面，响应于图形处理器确定整个色调范围为64到192，图形处理器确定整个色调范围高于色调阈值。