圖像處理系統(tǒng)、包括圖像處理系統(tǒng)的車輛、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施例，提供了一種圖像處理系統(tǒng)，包括：光源，發(fā)射光；成像單元，包括成像元件，其捕獲從附著在透明元件的另一表面的外物發(fā)射和反射的光，并捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)所述透明元件傳送的光；以及圖像分析單元，分析所捕獲的圖像數(shù)據(jù)。所捕獲圖像數(shù)據(jù)由第一圖像區(qū)域幀形成，所述第一圖像區(qū)域幀用于檢測(cè)外物，并由第二圖像區(qū)域幀形成，所述第二圖像區(qū)域幀對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域。應(yīng)用不同規(guī)則以在所述第一圖像區(qū)域幀和所述第二圖像區(qū)域幀之間讀取像素?cái)?shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】圖像處理系統(tǒng)、包括圖像處理系統(tǒng)的車輛、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于在光學(xué)上檢測(cè)附著在車輛擋風(fēng)玻璃表面上的外物的圖像處理系統(tǒng)，并涉及包括該圖像處理系統(tǒng)的車輛、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，諸如轎車之類的車輛具有圖像處理系統(tǒng)，該圖像處理系統(tǒng)用作用于捕獲車輛周圍信息的傳感攝像頭和用于檢測(cè)附著在車輛擋風(fēng)玻璃上的雨滴的雨滴檢測(cè)攝像頭(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利N0.4326999)。這種圖像處理系統(tǒng)在例如用于通過(guò)擋風(fēng)玻璃擦拭器自動(dòng)去除附著在車輛擋風(fēng)玻璃上的系統(tǒng)中使用。
[0004]專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種圖像處理系統(tǒng)，其包括圖像處理裝置、光源和濾光器，以用作傳感攝像頭和雨滴檢測(cè)攝像頭，并通過(guò)從光源施加光來(lái)捕獲擋風(fēng)玻璃外表面上的雨滴的圖像。在該圖像處理系統(tǒng)中，在濾光器的一部分中提供有用于檢測(cè)雨滴的帶通濾波器。通常，難以改變僅一部分捕獲圖像中的曝光量。因此，改變光源的發(fā)光強(qiáng)度，使得對(duì)在未提供帶通濾波器并受外部光影響的部分調(diào)整曝光時(shí)，可以在提供帶通濾波器的部分中獲得相同的曝光值。
[0005]然而，來(lái)自車輛外部的入射在攝像頭上的光量在例如白天和黑夜之間或取決于天氣而大大改變。該改變極大，從0.1lux到十萬(wàn)lux。在上述圖像處理系統(tǒng)中，必須與外部光成正比地增大光源的光發(fā)射強(qiáng)度。因此，存在功耗方面和受到發(fā)射到車輛外部的強(qiáng)光影響的安全性方面的問(wèn)題。
[0006]此外，準(zhǔn)備就緒在檢測(cè)其他車輛或白線中很重要。因此，針對(duì)要捕獲的幀保持高幀速率以用于感測(cè)很重要。
[0007]做出本發(fā)明以解決傳統(tǒng)技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理系統(tǒng)，能夠在其中一個(gè)成像設(shè)備檢測(cè)外物和車輛周圍信息的系統(tǒng)中降低功耗，增強(qiáng)安全性，并防止由于插入用于檢測(cè)外物的幀而導(dǎo)致的用于感測(cè)的幀速率的降低，并提供包括該圖像處理系統(tǒng)的車輛、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 根據(jù)實(shí)施例，提供了一種圖像處理系統(tǒng)，所述圖像處理系統(tǒng)包括:光源，從透明元件的一個(gè)表面?zhèn)认蛲该髟l(fā)射光；包括成像元件的成像單元，捕獲由光源發(fā)出并從附著在透明元件的另一表面的外物反射的光，并捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)透明元件傳輸?shù)墓?；以及圖像分析單元，分析通過(guò)所述成像單元捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)。所捕獲圖像數(shù)據(jù)由第一圖像區(qū)域幀形成，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，以及由第二圖像區(qū)域幀，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域。所述圖像分析單元在用于讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)和用于讀取所述第二圖像區(qū)域幀之間，將不同規(guī)則應(yīng)用于成像單元。
[0009]根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種車輛，包括:圖像處理系統(tǒng)；擋風(fēng)玻璃擦拭器，去除附著在車輛的擋風(fēng)玻璃上的外物；以及擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元，從圖像處理系統(tǒng)的圖像分析單元接收外物的檢測(cè)結(jié)果，并產(chǎn)生用于控制擋風(fēng)玻璃擦拭器的控制信號(hào)。圖像處理系統(tǒng)包括:光源，將光從擋風(fēng)玻璃的一個(gè)表面?zhèn)劝l(fā)射到擋風(fēng)玻璃；包括成像元件的成像單元，捕獲由光源發(fā)出并從附著在擋風(fēng)玻璃的另一表面的外物反射的光，并捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)擋風(fēng)玻璃傳輸?shù)墓?；以及圖像分析單元，分析通過(guò)成像單元捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)。所捕獲圖像數(shù)據(jù)由第一圖像區(qū)域幀形成，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，并由第二圖像區(qū)域幀形成，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域，圖像分析單元在用于讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)和用于讀取第二圖像區(qū)域幀之間，將不同的規(guī)則應(yīng)用于成像單元。
[0010]根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種通過(guò)圖像處理系統(tǒng)實(shí)施的圖像處理方法，所述圖像處理系統(tǒng)包括:光源，將光從透明元件的一個(gè)表面?zhèn)劝l(fā)射到透明元件，圖像處理方法包括:成像，包括，捕獲由光源發(fā)出并從附著在透明元件的另一表面的外物反射的光，并捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)透明元件傳送的光；以及圖像分析，包括分析在成像時(shí)捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)。成像包括:使第一圖像區(qū)域幀成像，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，以及使第二圖像區(qū)域幀成像，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除所述預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域。圖像分析包括在用于讀取所述第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)和用于讀取所述第二圖像區(qū)域幀之間應(yīng)用不同規(guī)則。
[0011 ] 根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括:非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，在介質(zhì)中收錄有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于圖像處理系統(tǒng)執(zhí)行該程序代碼時(shí)，執(zhí)行上述圖像處理方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是示出包括根據(jù)實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)的車輛上設(shè)備控制系統(tǒng)的整體配置的不意圖；
[0013]圖2是示出包括在根據(jù)實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)中的成像單元的整體配置的示意圖；
[0014]圖3是示出包括在成像單元中的成像設(shè)備的整體配置的示意圖；
[0015]圖4A和B是用于說(shuō)明作為用于雨滴檢測(cè)的所捕獲圖像數(shù)據(jù)的紅外圖像數(shù)據(jù)的圖示；
[0016]圖5是沿光傳輸方向的濾光器、成像元件和傳感器板的示意性截面圖；
[0017]圖6是用于說(shuō)明濾光器的有效成像區(qū)域是如何被分割為多個(gè)區(qū)域的示意性前視圖；
[0018]圖7是用于說(shuō)明所捕獲圖像的示例的圖示；
[0019]圖8A和B示出顯示第一和第二濾譜器層的波譜特性的圖示；
[0020]圖9A和B示出顯示第一和第二濾譜器層的波譜特性的另一示例的圖示；
[0021]圖10是根據(jù)實(shí)施例的圖像處理方法流的流程圖；[0022]圖11是用于示出濾光器中的分割區(qū)域與光電二極管的像素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示例的圖示；
[0023]圖12A至D是用于說(shuō)明像素如何變稀疏的示例的圖示；
[0024]圖13是偏振濾波器層的線柵結(jié)構(gòu)的放大圖；
[0025]圖14是示出具有偏振濾波器層的線柵結(jié)構(gòu)的金屬線的縱向的圖示；
[0026]圖15是用于說(shuō)明從成像設(shè)備的光源發(fā)射的光的光路的圖示；以及
[0027]圖16A和B是用于說(shuō)明作為通過(guò)實(shí)施例獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖像的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】圖像處理系統(tǒng)、包括該圖像處理系統(tǒng)的車輛、圖像處理方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的示例性實(shí)施例。圖中組件的尺寸比例不必與實(shí)際尺寸比例相同。
[0029]圖1是示出包括根據(jù)實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)110的車輛上設(shè)備控制系統(tǒng)的整體配置的示意圖。車輛上設(shè)備控制系統(tǒng)通過(guò)使用沿車輛100的運(yùn)行方向的前方區(qū)域的所捕獲圖像數(shù)據(jù)(通過(guò)安裝在車輛100 (如轎車)中的成像單元101捕獲)，控制前燈104的光分布，控制擋風(fēng)玻璃擦拭器107的驅(qū)動(dòng)以去除附著在擋風(fēng)玻璃(透明元件)105上的外物，并控制其他車輛上設(shè)備。
[0030]在圖1中所述的安裝在車輛上的設(shè)備控制系統(tǒng)主要包括成像單元101、圖像分析單元(圖像分析裝置)102、前燈控制單元103、擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106、以及車輛驅(qū)動(dòng)控制單元108。
[0031]該實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)110包括成像單元101和圖像分析單元102。圖像分析單元102具有控制成像單元101的功能和分析從成像單元101傳輸?shù)乃东@圖像數(shù)據(jù)的功倉(cāng)泛。
[0032]圖像分析單元102分析從成像單元101傳輸?shù)乃东@圖像數(shù)據(jù)，以檢測(cè)附著在擋風(fēng)玻璃105上的外物(如雨滴)；計(jì)算所捕獲圖像數(shù)據(jù)中車輛100前方的其他車輛的位置、方向或距離；或檢測(cè)成像范圍內(nèi)公路上的檢測(cè)對(duì)象(如，白線(間隔線))。以下，也將關(guān)于車輛100前方的其他車輛的位置、方向和距離的信息和關(guān)于公路上的白線(間隔線)的信息描述為車輛周圍信息。為了檢測(cè)其他車輛，通過(guò)區(qū)分其他車輛的尾燈來(lái)檢測(cè)與車輛100相同方向運(yùn)行的前方車輛，并且通過(guò)區(qū)分其他車輛的前燈來(lái)檢測(cè)與車輛100相反方向運(yùn)行的對(duì)面車輛。
[0033]將通過(guò)圖像分析單元102獲得的計(jì)算結(jié)果發(fā)送到前燈控制單元103。例如，前燈控制單元103基于通過(guò)圖像分析單元102計(jì)算的距離數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于控制前燈104 (車輛100的車輛上設(shè)備)的控制信號(hào)。具體地，例如，前燈控制單元103控制在前燈的遠(yuǎn)光燈和近光燈之間的切換，或控制前燈104的部分阻斷以保證車輛100的司機(jī)的視野，同時(shí)防止來(lái)自車輛100的前燈的強(qiáng)光進(jìn)入前方車輛和對(duì)面車輛的司機(jī)的眼中，從而防止其他車輛的司機(jī)被晃眼。
[0034]還將圖像分析單元102獲得的計(jì)算結(jié)果發(fā)送到擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106。擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106使擋風(fēng)玻璃擦拭器107去除附著在車輛100的擋風(fēng)玻璃105上的異物，如雨滴。擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106接收通過(guò)圖像分析單元102獲得的外物檢測(cè)結(jié)果，并產(chǎn)生用于控制擋風(fēng)玻璃擦拭器107的控制信號(hào)。當(dāng)將擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106產(chǎn)生的控制信號(hào)發(fā)送到擋風(fēng)玻璃擦拭器107時(shí)，驅(qū)動(dòng)擋風(fēng)玻璃擦拭器107操作以確保車輛100司機(jī)的視野。
[0035]還將圖像分析單元102所獲得的計(jì)算結(jié)果發(fā)送到車輛驅(qū)動(dòng)控制單元108。當(dāng)例如車輛100偏離白線分隔的車道時(shí)，車輛驅(qū)動(dòng)控制單元108基于圖像分析單元102獲得的白線檢測(cè)結(jié)果，向車輛100的司機(jī)發(fā)布警報(bào)，或通過(guò)控制車輛的車輪或剎車來(lái)支持驅(qū)動(dòng)。
[0036]圖2是示出包括在根據(jù)實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)110中的成像單元101的整體配置的示意圖。如圖2所示，成像單元101包括固定到車輛100的內(nèi)部的蓋201、成像設(shè)備201 (成像裝置)和從車輛100的擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面(一個(gè)表面)105a側(cè)向擋風(fēng)玻璃105發(fā)射光的光源202。成像設(shè)備201和光源202被覆蓋在蓋210內(nèi)。圖2示出了一個(gè)光源202被覆蓋在蓋210內(nèi)的示例。然而，光源數(shù)量不限于一個(gè)，可以是多個(gè)。
[0037]圖3是示出包括在成像單元101中的成像設(shè)備201的整體配置的示意圖。成像設(shè)備201主要包括:成像透鏡204，該成像透鏡204匯聚通過(guò)光源202 (參見(jiàn)圖2)發(fā)射并從附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面(另一表面)105b上的外物203 (以下，對(duì)外物是雨滴的示例進(jìn)行說(shuō)明)反射的光，并匯聚從車輛100的外部(從外表面105b側(cè))穿過(guò)擋風(fēng)玻璃105傳輸?shù)墓?；成像元?06，用于捕獲通過(guò)成像透鏡204匯聚的光；濾光器205，被提供在成像透鏡204和成像元件206之間，并僅傳輸在有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域中的預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光；傳感器板207，在其上安裝有成像元件206 ；以及信號(hào)處理單元208，用于產(chǎn)生并輸出通過(guò)將傳感器板207輸出的模擬電信號(hào)(在成像元件206上的每個(gè)光接收元件接收的光量)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)而獲得的所捕獲圖像數(shù)據(jù)。
[0038]從擋風(fēng)玻璃105側(cè)依次提供成像透鏡204、濾光器205、成像元件206和傳感器板207。信號(hào)處理單元208與圖像分析單元102電連接。圖3示出了成像元件206和信號(hào)處理單元208彼此分離的示例；然而，成像設(shè)備201的配置不限于該示例。例如，如果成像元件206在每個(gè)像素具有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，則模數(shù)轉(zhuǎn)換單元作為信號(hào)處理單元208而起作用。即，在這種情況下，在成像元件206中裝備信號(hào)處理單元208。
[0039]成像元件206包括未示出的寄存器(傳感器寄存器)。通過(guò)圖像分析單元102改變傳感器寄存器中的參數(shù)值來(lái)控制要在以下描述的用于讀取像素?cái)?shù)據(jù)的規(guī)則。
[0040]提供光源202，使得成像透鏡204的視角范圍和光源202的照射區(qū)域在擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a上彼此交疊。使用具有人眼安全頻帶中的波長(zhǎng)和光強(qiáng)度的光源作為光源202。成像透鏡204由例如多個(gè)鏡頭形成，并聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)處或在無(wú)窮遠(yuǎn)與擋風(fēng)玻璃105的外表面105b之間。
[0041]光源202用于檢測(cè)附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的雨滴。當(dāng)雨滴203附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上時(shí)，從雨滴203和空氣之間的接觸面反射光源202所發(fā)射的光，并且反射光進(jìn)入成像設(shè)備201。另一方面，當(dāng)雨滴203沒(méi)有附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上時(shí)，穿過(guò)擋風(fēng)玻璃105向外部輸出光源202所發(fā)射的一部分光，同時(shí)從擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a或從外表面105b與空氣之間的接觸面反射剩余的光，并且反射光進(jìn)入成像設(shè)備201。
[0042]可以使用發(fā)光二極管(LED)或半導(dǎo)體激光器(LD)作為光源202。例如，光源202的發(fā)射波長(zhǎng)優(yōu)選為可見(jiàn)光區(qū)域或紅外區(qū)域中的波長(zhǎng)。然而，為了防止對(duì)面車輛的司機(jī)或行人由于來(lái)自光源202的光而導(dǎo)致晃眼，優(yōu)選選擇比可見(jiàn)光長(zhǎng)且在成像元件206的感光區(qū)域內(nèi)的波長(zhǎng)，例如，750nm和100nm之間的紅外區(qū)域中的波長(zhǎng)。以下，對(duì)光源202發(fā)射具有紅外區(qū)域中的波長(zhǎng)的光的示例進(jìn)行說(shuō)明。
[0043]光源202可以被配置為執(zhí)行連續(xù)發(fā)射(CW發(fā)射)或以預(yù)定時(shí)間執(zhí)行脈沖發(fā)射。具體地，優(yōu)選執(zhí)行脈沖發(fā)射的配置，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)將光發(fā)射的時(shí)間和捕獲圖像的時(shí)間進(jìn)行同步來(lái)減小環(huán)境光的影響。
[0044]來(lái)自包含對(duì)象(檢測(cè)對(duì)象)的成像范圍的光經(jīng)過(guò)成像透鏡204，傳輸濾光器205，并通過(guò)成像元件206被轉(zhuǎn)換為與光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。對(duì)象(檢測(cè)對(duì)象)可以是車輛100前方的場(chǎng)景、或外物(如附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的雨滴)。當(dāng)接收成像元件206輸出的電信號(hào)(模擬信號(hào))時(shí)，信號(hào)處理單元208基于該電信號(hào)，向后續(xù)階段的單元輸出包含成像元件206的每個(gè)像素亮度(亮度信息)的數(shù)字信號(hào)(作為所捕獲的圖像數(shù)據(jù))、以及圖像的水平和垂直同步信號(hào)。
[0045]如上所述，在該實(shí)施例中，成像透鏡204聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)或在無(wú)窮遠(yuǎn)與擋風(fēng)玻璃105的外表面105b之間。因此，可以從成像設(shè)備201所獲得的所捕獲圖像數(shù)據(jù)中獲取適合的信息，不僅用于檢測(cè)附著在擋風(fēng)玻璃105上的雨滴203，還用于檢測(cè)前方車輛、對(duì)面車輛或白線。
[0046]例如，為了檢測(cè)附著在擋風(fēng)玻璃105上的雨滴203，由于所捕獲圖像數(shù)據(jù)中的雨滴圖像通常是圓形的，所以執(zhí)行形狀識(shí)別過(guò)程，其中確定所捕獲圖像數(shù)據(jù)中的雨滴備選圖像是否是圓形，以區(qū)分雨滴備選圖像是否是雨滴圖像。當(dāng)要執(zhí)行這種形狀識(shí)別過(guò)程時(shí)，當(dāng)如上所述的，成像透鏡204聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)或在無(wú)窮遠(yuǎn)與擋風(fēng)玻璃105之間時(shí)，與成像透鏡204聚焦在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的雨滴203上聚焦的情況相比，雨滴檢測(cè)性能提高，因?yàn)橛捎诎l(fā)生輕微的聚焦模糊會(huì)提高雨滴形狀(圓形)的識(shí)別率。
[0047]圖4A和B是用于說(shuō)明作為用于雨滴檢測(cè)的所捕獲圖像數(shù)據(jù)的紅外圖像數(shù)據(jù)的圖示。圖4A示出當(dāng)成像透鏡204聚焦在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的雨滴203時(shí)獲得的紅外圖像數(shù)據(jù)，以及圖4B示出當(dāng)成像透鏡204聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)獲得的紅外圖像數(shù)據(jù)。
[0048]如圖4A所示，當(dāng)成像透鏡204聚焦在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的雨滴203時(shí)，還獲取出現(xiàn)在雨滴中的背景圖像203a。上述背景圖像203a導(dǎo)致雨滴203的錯(cuò)誤檢測(cè)。而且在一些情況下，如圖4A所示，雨滴的一部分203b的亮度在拱形中增加，并且具有增加了亮度的部分的形狀，即，雨滴圖像的形狀依據(jù)陽(yáng)光的方向或路燈位置而改變。為了執(zhí)行形狀識(shí)別過(guò)程來(lái)應(yīng)對(duì)以各種方式改變的雨滴圖像的形狀，處理負(fù)載增加，且識(shí)別精度降低。
[0049]與之相反，如圖4B所示，當(dāng)成像透鏡聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，出現(xiàn)輕微的聚焦模糊。因此，在所捕獲圖像數(shù)據(jù)中不反射出現(xiàn)在雨滴中的背景圖像203a，從而可以減少雨滴203的錯(cuò)誤檢測(cè)。此外，由于輕微聚焦模糊，可以降低基于陽(yáng)光的方向或路燈位置的雨滴圖像的形狀上的改變程度，從而雨滴圖像的形狀變?yōu)榭偸墙茍A形。因此，可以減小由于針對(duì)雨滴203的形狀識(shí)別處理而導(dǎo)致的負(fù)載，并且可以提高識(shí)別精度。
[0050]然而，當(dāng)在成像透鏡聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)的同時(shí)要區(qū)分向遠(yuǎn)處形式的前方車輛的尾燈時(shí)，在一些情況下，只有成像元件206上的一個(gè)或兩個(gè)光接收元件變得可用于接收尾燈的光。在這種情況下，可以不通過(guò)接收尾燈的顏色(紅色)的針對(duì)紅色的光接收元件接收尾燈的光。在這種情況下，難以區(qū)分尾燈并檢測(cè)前方車輛。為了防止這種缺陷，成像鏡頭204優(yōu)選聚焦在比無(wú)窮遠(yuǎn)更近的點(diǎn)。因而，向遠(yuǎn)方行駛的前方車輛的尾燈變得不聚焦，并且可以增加接收尾燈的光的光接收元件的數(shù)量。因此，可以提高尾燈的識(shí)別精度，使得能夠提高前方車輛的檢測(cè)精度。
[0051]當(dāng)成像設(shè)備201捕獲由光源202發(fā)射并從擋風(fēng)玻璃105反射的紅外波長(zhǎng)光時(shí)，成像設(shè)備201的成像元件206不僅接收來(lái)自光源202的紅外波長(zhǎng)光，還接收例如包括紅外波長(zhǎng)光的大量環(huán)境光，如陽(yáng)光。因此，為了從上述大量環(huán)境光中區(qū)分出光源202發(fā)射的紅外波長(zhǎng)光，光源202需要發(fā)射比環(huán)境光的量更大的光。然而，使用能夠發(fā)射這樣大量光的光源202通常是極其困難的。
[0052]因此，在該實(shí)施例中，例如，被配置為成像元件206經(jīng)由用于截止具有比光源202的發(fā)射波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的光的截止濾波器、或經(jīng)由其峰值透射率大致與光源202的發(fā)射波長(zhǎng)相同的帶通濾波器，從光源202接收光。因此，當(dāng)接收光時(shí)，可以消除具有與202的發(fā)射波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的光，使得成像元件206從光源202接收的光量相對(duì)大于環(huán)境光。結(jié)果，可以在不使用發(fā)射大量光的光源的情況下，從環(huán)境光中區(qū)分出由光源發(fā)射的光。
[0053]然而，在該實(shí)施例中，從所捕獲圖像數(shù)據(jù)中不僅檢測(cè)到擋風(fēng)玻璃105上的外物(如雨滴203)，還檢測(cè)到前方車輛、對(duì)面車輛或白線。因此，如果從所有所捕獲圖像中除去不同于光源202所發(fā)射的紅外波長(zhǎng)光的波長(zhǎng)頻帶，則成像元件206無(wú)法接收檢測(cè)前方車輛、對(duì)面車輛或白線所需的波長(zhǎng)頻帶中的光，從而會(huì)不利地影響檢測(cè)。因此，在該實(shí)施例中，將所捕獲圖像數(shù)據(jù)的圖像區(qū)域分割為用于檢測(cè)擋風(fēng)玻璃105上的雨滴203的雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域(第一圖像區(qū)域)和用于檢測(cè)前方車輛、對(duì)面車輛或白線的車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域(第二圖像區(qū)域)，并僅從與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分除去與光源202所發(fā)射的紅外波長(zhǎng)光不同的波長(zhǎng)頻帶。
[0054]圖5是沿光傳輸方向的濾光器205、成像兀件206和傳感器板207的不意性截面圖。
[0055]如圖5所示，濾光器205包括基板220，所述基板對(duì)于要使用的帶寬中的光(在該實(shí)施例中，可見(jiàn)光區(qū)域和紅外區(qū)域)是透明的；濾譜器層(第一濾譜器層)221，在成像透鏡204側(cè)的基板220的有效成像區(qū)域的整個(gè)表面上形成，并僅傳輸從波長(zhǎng)λ I至λ 2和波長(zhǎng)λ 3至λ 4 ( λ 1〈 λ 2〈 λ 3〈 λ 4)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)分量的光；在成像元件206側(cè)的基板220的表面上形成的偏振濾波器層223 ;在偏振濾波器層223上提供的濾波器224 ;以及濾譜器層(第二濾譜器層)222，經(jīng)由偏振濾波器層223和濾波器224在成像元件206側(cè)上的基板220的一部分有效成像區(qū)域中形成，并僅傳輸從波長(zhǎng)λ3至λ4范圍內(nèi)的波長(zhǎng)分量的光。成像元件206側(cè)上的濾譜器層222的表面與成像元件206緊密結(jié)合。
[0056]也就是說(shuō)，濾光器205具有以下結(jié)構(gòu):濾譜器層221和濾譜器層222沿光傳輸方向
彼此重疊。
[0057]圖6是用于說(shuō)明如何分割具有濾譜器層221和濾譜器層222的濾光器205的有效成像區(qū)域的示意性前視圖。如圖6所示，將有效成像區(qū)域分為與上述車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211和與上述雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的紅外光傳輸區(qū)域 212。
[0058]例如，可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211優(yōu)選為有效成像區(qū)域中的半缺中心(half center)區(qū)域，紅外光傳輸區(qū)域212為有效成像區(qū)域中的上部和下部區(qū)域。可選地，可以在有效成像區(qū)域的上部、下部或側(cè)部來(lái)提供紅外光傳輸區(qū)域212。然而，特別優(yōu)選的是，如圖6所示，在有效成像區(qū)域的上部和下部提供紅外光傳輸區(qū)域。以下解釋這樣做的原因。圖7示出了所捕獲圖像數(shù)據(jù)的示例。
[0059]對(duì)面車輛的前燈(未示出)的圖像、前方車輛的尾燈的圖像和白線的圖像可能主要出現(xiàn)在所捕獲圖像的中心，車輛附近和前方的公路的圖像通常出現(xiàn)在所捕獲圖像的下部。因此，在所捕獲圖像的中心集中了區(qū)分對(duì)面車輛的前燈(未示出)、前方車輛的尾燈和白線所需的信息，所捕獲圖像下部的信息對(duì)于區(qū)分來(lái)說(shuō)不太重要。同時(shí)，所捕獲圖像的上部通常包含天空，因而所捕獲圖像的上部的信息也不太重要。
[0060]因此，為了從一個(gè)所捕獲圖像數(shù)據(jù)中同時(shí)檢測(cè)對(duì)面車輛、前方車輛或白線和雨滴203，如圖7所示，優(yōu)選在所捕獲圖像的中心部分設(shè)置車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域213，并在所捕獲圖像的上部和下部設(shè)置雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域214。也就是說(shuō)，如圖6所示，優(yōu)選在有效成像區(qū)域的上部和下部設(shè)置用于雨滴檢測(cè)的紅外光傳輸區(qū)域212，在有效成像區(qū)域的剩余中心部分設(shè)置用于車輛周圍信息檢測(cè)的可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211，并根據(jù)所設(shè)置的區(qū)域劃分濾譜器層222。
[0061]可以在濾波器224中沒(méi)有在有效成像區(qū)域中形成濾譜器層222的區(qū)域中形成用于使光源202所發(fā)射的紅外光截止的濾波器。
[0062]成像元件206是使用電荷耦合器件(CXD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的圖像傳感器，并包括光電二極管206A作為光接收元件?；谙袼匾远S陣列設(shè)置光電二極管206A。為了增加光電二極管206A的光聚焦效率，根據(jù)光電二極管206A的像素，分別在光電二極管206A的入射側(cè)提供微透鏡206B。成像元件206通過(guò)絲焊法等與印刷線路板(PWB)接合，以形成傳感器板207。
[0063]圖8A和B示出顯示濾譜器層221和濾譜器層222的波譜特性的圖示。如圖8A所示，濾譜器層221傳輸400nm至670nm(這里，λ I = 400nm, λ 2 = 670nm)的波長(zhǎng)范圍的被稱為可見(jiàn)光區(qū)域中的光和940nm至970nm(這里，λ 3 = 940nm, λ 4 = 970nm)的波長(zhǎng)范圍的紅外區(qū)域中的光?？梢?jiàn)光區(qū)域中的光用于檢測(cè)車輛周圍信息，紅外區(qū)域中的光用于檢測(cè)雨滴。
[0064]然而，在該實(shí)施例的成像元件206中包括的每個(gè)光電二極管206A都對(duì)紅外波長(zhǎng)頻帶中的光敏感。因此，當(dāng)成像元件206接收包括紅外波長(zhǎng)頻帶的光時(shí)，所捕獲圖像變得完全微紅。因此，在一些情況下，難以區(qū)分與尾燈相對(duì)應(yīng)的紅色圖像部分。因而在該實(shí)施例中，濾譜器層221防止傳輸具有670nm至940nm的波長(zhǎng)范圍的紅外光(期望5%或更低的透射率)。因此，從用于區(qū)分尾燈的所捕獲圖像部分中除去紅外波長(zhǎng)頻帶，從而可以提高尾燈的區(qū)分精度。
[0065]此外，如圖8B所示，將濾譜器層222的傳輸頻帶設(shè)置為具有940nm至970nm的波長(zhǎng)范圍的紅外區(qū)域。因此，由于上述濾譜器層222和濾譜器層221的組合，濾光器205僅傳輸940nm( = λ 3)至970nm(= λ 4)的波長(zhǎng)范圍中的光。期望從λ3至λ 4的波長(zhǎng)范圍中的峰值透射率與光源202的發(fā)射波長(zhǎng)近似相同(或發(fā)射波長(zhǎng)在λ 3至λ 4的波長(zhǎng)范圍內(nèi))。
[0066]濾譜器層221可以具有圖9Α所示的波譜特性，而非圖8Α所示的波譜特性。濾譜器層222可以具有圖9Β所示的波譜特性，而非圖SB所示的波譜特性(該特性包括具有與光源202的發(fā)射波長(zhǎng)近似相同的峰值透射率的帶通濾波器)。也就是說(shuō)，濾譜器層222的波譜特性可以包括使在比光源202的發(fā)射波長(zhǎng)更短的波長(zhǎng)側(cè)的光截止的特性。[0067]同時(shí)，當(dāng)成像設(shè)備201的成像方向向下移動(dòng)時(shí)，車輛的引擎罩可以出現(xiàn)在成像范圍的下部。在這種情況下，從車輛引擎罩反射的陽(yáng)光、前方車輛的尾燈等成為環(huán)境光，在所捕獲圖像數(shù)據(jù)中包含的環(huán)境光導(dǎo)致對(duì)面車輛的前燈、到來(lái)車輛的尾燈和白線的錯(cuò)誤區(qū)分。甚至在這種情況下，在該實(shí)施例中，由于在整個(gè)有效成像區(qū)域中形成用于阻斷670nm至940nm的波長(zhǎng)范圍的光的濾譜器層221，可以除去環(huán)境光，如從前方車輛的尾燈或引擎蓋反射的陽(yáng)光。因此，可以提高對(duì)面車輛的前燈、前方車輛的尾燈和白線的區(qū)分精度。
[0068]通過(guò)在濾光器205的基板220的兩側(cè)形成濾譜器層221和濾譜器層222，可以防止濾光器205的翹曲。例如，如果僅在基板220的一側(cè)形成濾譜器層，則施加于基板220的壓力，導(dǎo)致翹曲。然而，如圖5所示，如果在基板220的兩側(cè)形成濾譜器層，則壓力效果可以被抵消，并且可以防止翹曲。
[0069]如圖5和6所示，期望采用以下樣式:在有效成像區(qū)域的上部和下部提供濾譜器層222。如果僅在有效成像區(qū)域的上部和下部之一提供用于雨滴檢測(cè)的紅外光傳輸區(qū)域212，則難以彼此平行地接合濾光器205和成像元件206。如果濾光器205和成像元件206被傾斜地接合，則光路長(zhǎng)度在有效成像區(qū)域的上部和下部之間改變。結(jié)果，可能由于對(duì)車輛周圍信息的錯(cuò)誤讀取(如在要檢測(cè)白線時(shí)白線坐標(biāo)的錯(cuò)誤讀取)而導(dǎo)致識(shí)別精度的降低。
[0070]甚至在整個(gè)有效成像區(qū)域中形成以檢查者方式或以條帶方式設(shè)置用于雨滴檢測(cè)的像素和用于車輛周圍信息檢測(cè)的像素的樣式時(shí)，也可以彼此平行地接合濾光器205和成像元件206。在這種情況下，可以確保更大的紅外光傳輸區(qū)域212，使得能夠提高雨滴的檢測(cè)精度。
[0071]形成偏振濾波器層223以在從光源202發(fā)射光之后切斷從擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a反射的環(huán)境光。通常，已知這種環(huán)境光的主要偏振分量是S偏振分量。也就是說(shuō)，形成偏振濾波器層223的偏振軸以阻斷沿與擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a的法線垂直的偏振方向的分量的光(S偏振分量)。換言之，將偏振濾波器層223設(shè)計(jì)得僅僅傳輸與兩個(gè)光軸(從光源202向擋風(fēng)玻璃105發(fā)射的光的光軸22和成像透鏡204的光軸23)形成的平面平行的偏振分量(P偏振分量)。如上設(shè)計(jì)的偏振濾波器層223還可以阻斷從儀表板等反射的額外的光。
[0072]如上所述，在成像元件206的微透鏡206B側(cè)的表面上接近地提供濾光器205?？梢栽跒V光器205與成像元件206之間提供空間。然而，利用濾光器205接近地附著于成像兀件206上的配置,可以容易地將濾光器205中的可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211和紅外光傳輸區(qū)域212之間的邊界與成像元件206中的光電二極管206A之間的邊界相匹配。因此，紅外光傳輸區(qū)域212與可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211之間的邊界變得清楚，從而可以提高雨滴的檢測(cè)精度。
[0073]例如可以通過(guò)UV粘合劑接合濾光器205和成像元件206?？蛇x地，可以在有效像素范圍外部的四個(gè)側(cè)區(qū)域處通過(guò)UV接合或熱壓接合來(lái)接合濾光器205和成像元件206，同時(shí)通過(guò)成像所使用的有效像素范圍外部的間隔片進(jìn)行支撐。
[0074]此外，如同在該實(shí)施例中，當(dāng)使用多個(gè)光源時(shí)，可以使光源同時(shí)發(fā)射光或依次發(fā)射光。當(dāng)依次發(fā)射光時(shí)，并且如果光發(fā)射的時(shí)間和成像的時(shí)間彼此同步，則可以減少環(huán)境光的影響。
[0075]同時(shí)，圖7示出通過(guò)使車輛周圍信息和雨滴同時(shí)成像來(lái)獲得圖像。然而，車輛周圍信息和雨滴可以單獨(dú)成像。例如，成像設(shè)備201可以以第一曝光量(曝光時(shí)間)捕獲用于使附著在紅外光傳輸區(qū)域212中的擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的外物(如雨滴)成像的圖像，并以第二曝光量(曝光時(shí)間)捕獲用于使遠(yuǎn)離可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211中的擋風(fēng)玻璃105的外表面105b的位置的遠(yuǎn)景成像的圖像。
[0076]捕獲圖像所需的光量在可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211與紅外光傳輸區(qū)域212之間改變。然而，在以不同曝光時(shí)間捕獲兩個(gè)圖像的上述配置中，可以以最佳曝光捕獲每個(gè)圖像。
[0077]具體地，為了捕獲遠(yuǎn)景的圖像，圖像分析單元102自動(dòng)調(diào)整曝光，同時(shí)檢測(cè)傳輸在其中僅僅形成濾譜器層211的有效成像區(qū)域(可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211)的光的量。為了捕獲雨滴的圖像，圖像分析單元102自動(dòng)調(diào)整曝光，同時(shí)檢測(cè)傳輸在其中形成濾譜器層222和濾譜器層221的有效成像區(qū)域(紅外光傳輸區(qū)域212)的光的量。
[0078]在僅形成濾譜器層221的有效成像區(qū)域中，光量發(fā)生很大改變。具體地，在車輛附近的輻照度在白天期間的若干萬(wàn)Iux和夜晚期間的Ilux或更少之間改變。因此，必須依據(jù)要成像的場(chǎng)景調(diào)整曝光時(shí)間。為了應(yīng)對(duì)這一點(diǎn)，執(zhí)行已知的自動(dòng)曝光控制是令人滿意的。在該實(shí)施例中說(shuō)明的成像設(shè)備201中，由于對(duì)象在公路附近，所以期望基于公路區(qū)域的圖像控制曝光。
[0079]另一方面，在形成濾譜器層221和濾譜器層222的有效成像區(qū)域中，由于將區(qū)域設(shè)計(jì)得僅獲取來(lái)自外物(如雨滴)的反射光，所以光量并不由于外圍環(huán)境而很大地改變。因此，可以以固定曝光時(shí)間捕獲圖像。
[0080]如上所述，通過(guò)圖像分析單元102使用車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域，以執(zhí)行例如用于區(qū)分白線或車輛的過(guò)程。在識(shí)別過(guò)程中，還使用輸入圖像幀之間的信息。因此，必須以預(yù)定時(shí)間間隔或按照預(yù)定規(guī)則向圖像分析單元102輸入所捕獲的幀。
[0081]同時(shí)，與例如提前的變道檢測(cè)或車前距檢測(cè)相比，雨滴檢測(cè)的結(jié)果不太可能在短時(shí)間內(nèi)改變，并且在安全方面雨滴檢測(cè)的優(yōu)先級(jí)較低。因此，期望以規(guī)律的間隔將用于雨滴檢測(cè)的幀(以下描述為雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀)插入用于車輛周圍信息檢測(cè)的幀(以下描述為車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀)。
[0082]圖10是該實(shí)施例的圖像處理方法流的流程圖。成像設(shè)備201以第二曝光量順序重復(fù)成像η次，用于使車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀(第二圖像區(qū)域幀)成像(步驟S120)。圖像分析單元102讀取通過(guò)成像設(shè)備201成像的車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的像素?cái)?shù)據(jù)(步驟S121)。
[0083]期望不從車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的整個(gè)區(qū)域(即，整個(gè)有效成像區(qū)域)、而僅從車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域讀取像素?cái)?shù)據(jù)。因此，不必讀取不需要用于感測(cè)的雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的像素?cái)?shù)據(jù)，并可以減少?gòu)能囕v周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間(可以減少用于讀取的時(shí)鐘數(shù)量)。因此，可以增大車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的幀速率。
[0084]圖像分析單元102分析在步驟S121讀取的車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀(步驟S122)，并輸出用于使前燈控制單元103、車輛驅(qū)動(dòng)控制單元108等執(zhí)行各種控制操作的指令信號(hào)(步驟S123)。
[0085]成像設(shè)備201以第一曝光量順序重復(fù)成像m次，用于使雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀(第一圖像區(qū)域幀)成像(步驟S124)。圖像分析單元102讀取成像設(shè)備201所成像的雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的像素?cái)?shù)據(jù)(步驟S125)。[0086]期望不從雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的整個(gè)區(qū)域(即，整個(gè)有效成像區(qū)域)、而僅從雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域讀取像素?cái)?shù)據(jù)。因此，不必讀取檢測(cè)雨滴所不需要的周圍車輛信息檢測(cè)圖像區(qū)域的像素?cái)?shù)據(jù)，使得可以減少讀取雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的時(shí)間。因此，可以增大車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的幀速率。
[0087]圖像分析單元102分析在步驟S125讀取的雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀(步驟S126)，并輸出用于使擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元106等執(zhí)行各種控制操作的指令信號(hào)(步驟S127)。
[0088]在發(fā)布預(yù)定終止指令(由車輛100的司機(jī)發(fā)布的終止指令等)之前，重復(fù)從步驟S120至S127的過(guò)程(步驟S128)。
[0089]在以上過(guò)程中，以第一曝光量成像的重復(fù)數(shù)量m小于以第二曝光量成像的重復(fù)數(shù)量η。也就是說(shuō)，用于雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的數(shù)量小于用于車輛周圍信息檢測(cè)圖像的幀的數(shù)量。例如，當(dāng)η = 30且m = I時(shí)，期望按照以下規(guī)則在要捕獲的幀之間進(jìn)行切換:車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀X30 —雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀Xl —車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀X30 —雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀Xl —車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀X30 —….[0090]可選地，當(dāng)將η和m的初始值設(shè)置為η = 120且m = I時(shí)，并且如果在步驟S126檢測(cè)到雨滴，則可以提高使雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀成像頻率，使得η = 30且m = I。
[0091]如上所述，在圖10中的流程圖所示的圖像處理方法中，用于讀取雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的像素?cái)?shù)據(jù)的規(guī)則不同于用于讀取車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的規(guī)則。具體地，用于僅從車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域讀取像素?cái)?shù)據(jù)的規(guī)則被應(yīng)用于車輛周圍信息檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)的幀，而用于僅從雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域讀取像素?cái)?shù)據(jù)的規(guī)則被應(yīng)用于雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀。
[0092]以下將詳細(xì)描述步驟S125中用于讀取雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的像素?cái)?shù)據(jù)的過(guò)程。圖11是用于說(shuō)明在與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的紅外光傳輸區(qū)域212中設(shè)置的光電二極管206A的像素設(shè)置的示例的圖示。在圖11中，光電二極管206A的每個(gè)像素被簡(jiǎn)化；然而在實(shí)際中，光電二極管206A對(duì)應(yīng)于二維設(shè)置的無(wú)數(shù)像素。
[0093]在該實(shí)施例的配置中，由于成像透鏡204(參見(jiàn)圖3)不聚焦于擋風(fēng)玻璃105的位置，從雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域獲得的雨滴的圖像最初是未聚焦的，并且不必確保雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域中的高分辨率。因此在步驟S125，不期望讀取與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的所有像素?cái)?shù)據(jù)，而是期望通過(guò)使像素稀疏而讀取與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)。
[0094]圖12A至D是用于說(shuō)明像素如何變稀疏的示例的圖示。例如，如圖12A所示，可以跳躍讀取特定列中像素?cái)?shù)據(jù)的一部分或全部。圖中的白方塊示出了跳過(guò)的像素?？蛇x地，可以跳躍讀取特定行中像素?cái)?shù)據(jù)的一部分或全部(圖12B)，或者可以跳躍讀取特定行和列中像素?cái)?shù)據(jù)的一部分或全部(圖12C)。
[0095]可選地，如圖12D所示，可以以檢查者方式跳躍讀取像素?cái)?shù)據(jù)。
[0096]因此，與讀取與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的所有像素?cái)?shù)據(jù)的情況相比，可以縮短讀取雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的時(shí)間。具體地，期望從雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域的幀中僅讀取與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)，并如上所述使像素稀薄。在這種情況下，可以進(jìn)一步提高車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的幀速率。
[0097]例如，當(dāng)成像元件具有WXGA分辨率(1280X800個(gè)像素點(diǎn))時(shí)，且如果像素稀薄到640X640個(gè)點(diǎn)用于讀取，則可以將讀取所需時(shí)間縮短1/4。[0098]此外，為了提高車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域的幀的幀速率，期望減小與雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的紅外光傳輸區(qū)域212的面積(參見(jiàn)圖6)。因此，期望將紅外光傳輸區(qū)域212的區(qū)域設(shè)置為小于與車輛周圍信息檢測(cè)圖像區(qū)域相對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211的區(qū)域。
[0099]以下將詳細(xì)描述濾光器205的每個(gè)單元?；?20由透明材料(如玻璃、藍(lán)寶石或水晶)制成，可以傳輸要使用的帶寬(在該實(shí)施例中，可見(jiàn)光區(qū)域和紅外區(qū)域)中的光。在該實(shí)施例中，可以優(yōu)選地使用廉價(jià)且耐用的玻璃、尤其是石英玻璃(1.46的折射率)或Tempax玻璃(1.51的折射率)。
[0100]在基板220上形成的偏振濾波器層223包括以如圖13所示的線柵結(jié)構(gòu)形成的偏振器。線柵結(jié)構(gòu)是以預(yù)定間距設(shè)置的、由金屬(如鋁)制成且沿特定方向伸展的金屬線(導(dǎo)線)的結(jié)構(gòu)。通過(guò)將線柵結(jié)構(gòu)的線間距設(shè)置得比發(fā)射光的波長(zhǎng)頻帶(例如，400nm到800nm)足夠小(例如，其1/2或更小)，可以反射沿與金屬線的縱向平行的方向振蕩的電場(chǎng)矢量分量的大多數(shù)光，并且可以傳輸沿與金屬線的縱向垂直的方向振蕩的電場(chǎng)矢量分量的大多數(shù)光。因此，偏振器可以用作產(chǎn)生單個(gè)偏振的偏振器。
[0101]在具有線柵結(jié)構(gòu)的偏振器中，通常當(dāng)金屬線的橫截面積增大時(shí)，消光比增大，且預(yù)定寬度或比圓環(huán)寬度更大的金屬線的透射率減小。如果與金屬線的縱向垂直的金屬線的橫截面具有錐形形狀，則透射率和偏振度的波長(zhǎng)分散性在寬帶寬中是低的，并且獲得高消光比的特性。
[0102]圖14是用于說(shuō)明在濾光器205的偏振濾波器層223中具有線柵結(jié)構(gòu)的金屬線縱向的圖示。擋風(fēng)玻璃105通常是彎曲的，以便從儀表板反射的光的偏振方向在有效成像區(qū)域中的各個(gè)位置處改變。因此，期望向偏振濾波器層223提供與偏振方向中的改變相對(duì)應(yīng)的偏振軸。
[0103]具體地,如圖14所不,為了實(shí)現(xiàn)與擋風(fēng)玻璃105的彎曲相對(duì)應(yīng)的偏振軸,在偏振濾波器層223中的各個(gè)位置改變線柵結(jié)構(gòu)的縱向(凹槽方向)。
[0104]在該實(shí)施例中，通過(guò)形成具有線柵結(jié)構(gòu)的偏振濾波器層223，可以獲得下述有益效
果O
[0105]可以通過(guò)已知的半導(dǎo)體制造過(guò)程形成線柵結(jié)構(gòu)。具體地，將鋁薄膜布置在基板220上，之后執(zhí)行圖案形成，并通過(guò)金屬刻蝕方法等形成線柵的子波長(zhǎng)凹凸結(jié)構(gòu)。在制造過(guò)程中，可以以等同于成像元件206的成像像素大小(若干ym量級(jí))的大小，調(diào)整金屬線的縱向，即，偏振方向(偏振軸)。因此，如同在該實(shí)施例中一樣，，可以產(chǎn)生以成像像素單位改變金屬線的縱向(即，偏振方向(偏振軸))的偏振濾波器層223。
[0106]除此之外，由于線柵結(jié)構(gòu)是由諸如鋁之類的金屬材料制成的，所以具有以下優(yōu)點(diǎn):該結(jié)構(gòu)具有高抗熱性，且優(yōu)選可用于高溫環(huán)境，諸如溫度可能升高的車輛內(nèi)部。
[0107]在偏振濾波器層223的金屬線之間的凹槽中提供用于使層疊方向的偏振濾波器層223的頂表面平坦的濾波器224。作為濾波器224，優(yōu)選可以使用具有等于或小于基板200折射率的折射率的無(wú)機(jī)材料。形成該實(shí)施例中的濾波器224，以也覆蓋層疊方向的偏振濾波器層223的金屬線部分的頂面。
[0108]作為濾波器224的特定材料，優(yōu)選使用具有接近于空氣的折射率(折射率=I)的折射率的低折射率材料，以便不減小偏振濾波器層223的偏振特性。例如，優(yōu)選使用由在其中分散有精細(xì)氣孔的陶瓷制成的多孔陶瓷材料。多孔陶瓷材料的示例包括多孔二氧化硅(S12),多孔氟化鎂(MgF)和多孔氧化鋁(Al2O3)?；谔沾芍袣饪椎臄?shù)目或大小(多孔性)來(lái)確定低折射率的程度。如果基板220的主要組件是由二氧化硅水晶或玻璃制成的，則優(yōu)選可以使用多孔二氧化硅(η = 1.22至1.26)。
[0109]作為用于形成濾波器224的方法，優(yōu)選可以使用無(wú)機(jī)涂膜方法(旋布玻璃:S0C)。具體地，通過(guò)溶解酒精中的硅醇(Si(OH4))形成的溶劑被旋涂在形成于基板220上的偏振濾波器層223上，然后執(zhí)行熱處理以使溶劑成分揮發(fā)，并實(shí)現(xiàn)硅醇的脫水聚合反應(yīng)。
[0110]偏振濾波器層223具有線柵結(jié)構(gòu)，該線柵結(jié)構(gòu)具有子波長(zhǎng)大小，從而機(jī)械強(qiáng)度低且金屬線被小的外力所破壞。期望將該實(shí)施例的濾光器205接近地設(shè)置在成像元件206上；因此，在制造階段，濾光器205和成像元件206可以彼此接觸。在該實(shí)施例中，由于層疊方向的偏振濾波器層223的頂表面，即，成像元件206側(cè)的表面覆蓋有濾波器224，所以可以防止由于與成像元件206接觸而導(dǎo)致破壞線柵結(jié)構(gòu)。
[0111]除此之外，如在該實(shí)施例中，通過(guò)以濾波器224填充偏振濾波器層223的線柵結(jié)構(gòu)中的金屬線之間的凹槽，可以防止外物進(jìn)入凹槽。
[0112]在該實(shí)施例中，不在濾波器224上層疊的濾譜器層222上提供保護(hù)層，如濾波器224。這是由于，根據(jù) 申請(qǐng)人:的實(shí)驗(yàn)，甚至在濾譜器層222與成像元件206接觸時(shí)，也不會(huì)發(fā)生影響所捕獲圖像的破壞。因此，省略保護(hù)層以重點(diǎn)降低成本。此外，偏振濾波器層223的金屬線(突起)的高度通常很小，也就是說(shuō)，等于或小于要使用的波長(zhǎng)的一半，但是將濾譜器層222的高度設(shè)置為等于要使用的波長(zhǎng)或比要使用的波長(zhǎng)大幾倍，因?yàn)橥ㄟ^(guò)增加高度(厚度)可以使截止波長(zhǎng)的透射率特性較陡。隨著濾波器224的厚度增加，更加難以確保濾波器頂表面的平坦，并更加影響濾光器205的特性。因此，限制濾波器224厚度的增加程度。因此，在該實(shí)施例中，濾譜器層222不覆蓋有濾波器。也就是說(shuō)，在該實(shí)施例中，由于在偏振濾波器層223覆蓋有濾波器224之后形成濾譜器層222，所以可以穩(wěn)定地形成濾波器224的層。此外，可以形成在濾波器224的層的頂表面上形成的濾譜器層222的最佳特性。
[0113]以多層結(jié)構(gòu)制造該實(shí)施例的濾譜器層221和濾譜器層222，在該多層結(jié)構(gòu)中，具有高折射率的薄膜和具有低折射率的薄膜交替層疊多次。通過(guò)采用多層結(jié)構(gòu)，可以使用光干擾增強(qiáng)設(shè)置光譜透射率的靈活性，并且針對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)(例如，不同于紅色的波長(zhǎng))可以實(shí)現(xiàn)近100%的反射。
[0114]在該實(shí)施例中，由于要用于捕獲圖像數(shù)據(jù)的波長(zhǎng)范圍是從近可見(jiàn)光到紅外光的波長(zhǎng)頻帶，所以采用對(duì)于要使用的波長(zhǎng)范圍的具有靈敏度的成像元件206。濾譜器層222足以能夠傳輸紅外光；因此足以形成在多層部分具有例如940nm或更長(zhǎng)的傳輸波長(zhǎng)范圍并反射其他波長(zhǎng)頻帶的截止濾波器(參見(jiàn)圖9B)。
[0115]可以通過(guò)形成具有自濾光器205的下側(cè)沿層疊方向形成具有“基板/(0.125L0.25H0.125L)p/介質(zhì)A”的結(jié)構(gòu)的多層來(lái)獲得截止濾波器?！盎濉笔巧鲜鰹V波器224?！?.125L”基于nd/λ為IL的低折射率材料(例如S12)的膜厚度的描述。具體地，“0.125L”的膜是由低折射率材料制成的膜，具有針對(duì)1/8波長(zhǎng)的光路長(zhǎng)度的膜厚度。這里，“η”是折射率，“d”是厚度，以及“λ ”是截止波長(zhǎng)。類似地，“0.25Η”基于nd/λ為IH的高折射率材料(例如T12)的膜厚度的描述。具體地，“0.25Η”的膜是由高折射率材料制成的膜，具有針對(duì)1/4波長(zhǎng)的光路長(zhǎng)度的膜厚度。這里，“P”表示括號(hào)中描述的膜的組合的重復(fù)(層疊)數(shù)。可以通過(guò)增加“P”來(lái)進(jìn)一步降低波動(dòng)等的影響。介質(zhì)A表示用于緊密粘著于空氣或成像元件206的樹(shù)脂或粘合劑。
[0116]如上述圖8B中所示，濾譜器222可以是具有940nm至970nm的傳輸波長(zhǎng)范圍的帶通濾波器。利用這種帶通濾波器，可以從紅色區(qū)域中區(qū)分出比紅色區(qū)域長(zhǎng)的波長(zhǎng)頻帶上的近紅外區(qū)域?？梢酝ㄟ^(guò)形成具有例如“基板/ (0.125L0.5M0.125L)p(0.125L0.5H0.125L)q(0.125L0.5H0.125L)r/介質(zhì)A”的結(jié)構(gòu)的多層來(lái)獲得這種帶通濾波器。如上所述，如果二氧化鈦(T12)用作高折射率材料，二氧化硅(S12)用作低折射率材料，則可以實(shí)現(xiàn)具有高耐候性的濾譜器層222。
[0117]以下說(shuō)明用于制造該實(shí)施例的濾譜器層222的方法的示例。首先，在形成于基板200和偏振濾波器層223上的濾波器224的層上形成上述多層膜。可以使用已知的蒸發(fā)方法等作為用于形成上述多層膜的方法。接下來(lái)，在與非反射區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分去除多層膜?？梢允褂靡话愕膭冸x處理方法作為去除方法。在剝離處理方法中，提前通過(guò)金屬或光致抗蝕劑在濾波器224的層的頂部形成期望圖案的逆圖案，在處理后的頂表面上形成多層，并且與金屬或光致抗蝕劑一起去除與非光譜區(qū)域(non-specular reg1n)相對(duì)應(yīng)的部分上的多層膜。
[0118]在該實(shí)施例中，由于在濾譜器層222中采用多層結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn):設(shè)置波譜特性的靈活性很高。通常，利用抗蝕劑形成用于彩色傳感器等中的濾色器。然而，與多層結(jié)構(gòu)相比，更難以通過(guò)抗蝕劑控制波譜特性。在該實(shí)施例中，由于在濾譜器層221和濾譜器層222中采用多層結(jié)構(gòu)，可以將光源202的波長(zhǎng)與紅外光傳輸區(qū)域212的波長(zhǎng)范圍相匹配。
[0119]圖15是用于說(shuō)明通過(guò)成像設(shè)備201的光源202發(fā)射的光的光路的圖示。將從光源202向擋風(fēng)玻璃105發(fā)射的光的入射角設(shè)置為，使得從光源202發(fā)射并在雨滴與空氣之間的接觸面發(fā)射的光成像在成像元件206。根據(jù)該實(shí)施例所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來(lái)自雨滴的反射光強(qiáng)度變?yōu)樽畲蟮牟季质纠?將光源202設(shè)置得使得成像透鏡204和光源202的光軸大致彼此平行的布局；以及將成像透鏡204的光軸23和光源202的光軸22設(shè)置得，使得經(jīng)過(guò)成像透鏡204的光軸23和光源202的光軸22的擋風(fēng)玻璃105的外表面105b的法線10被夾在中間的布局。
[0120]圖15示出了以上兩種布局的后者。以下，參照?qǐng)D15，說(shuō)明該實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)110的用于檢測(cè)附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上的外物(如雨滴)的功能。
[0121]?光束 A
[0122]向車輛100的外部輸出行至擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上未附著雨滴的部分的來(lái)自光束A的一部分光。從擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a (未不出)反射剩余一部分光。
[0123]?光束 B
[0124]如上所述，從擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a反射光源202所發(fā)射的一部分光。如上所述，這種反射光的大多數(shù)偏振分量是S偏振分量。此外，不需要用這種反射光檢測(cè)雨滴，這種發(fā)射光會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤檢測(cè)。在該實(shí)施例中，由于在濾光器205上設(shè)置了用于截止S偏振分量的偏振濾波器層223，可以除去不必要的光。
[0125]?光束 C
[0126]作為光源202發(fā)射且穿過(guò)擋風(fēng)玻璃105傳輸而沒(méi)有從擋風(fēng)玻璃105的內(nèi)表面105a反射的光的分量，P偏振分量的量變得大于S偏振分量的量。當(dāng)雨滴附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上時(shí)，入射在擋風(fēng)玻璃105上的光在雨滴內(nèi)被多次反射，穿過(guò)擋風(fēng)玻璃105向成像設(shè)備201重新傳輸，并達(dá)到成像設(shè)備201的濾光器205。
[0127]到達(dá)濾光器205的光傳輸穿過(guò)濾譜器層221，P偏振分量傳輸穿過(guò)線柵結(jié)構(gòu)的偏振濾波器層223。在被傳輸穿過(guò)偏振濾波器層223的P偏振分量的光(紅外光)中，到達(dá)用于雨滴檢測(cè)的紅外光傳輸區(qū)域212的濾譜器層222的光傳輸穿過(guò)濾譜器層222并進(jìn)入成像元件206，從而圖1所示的圖像分析單元102等可以識(shí)別出雨滴附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上。已經(jīng)傳輸穿過(guò)偏振濾波器層223的P偏振分量的光還可以進(jìn)入可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211。然而，如果在該區(qū)域形成用于使光源202所施加的紅外波長(zhǎng)光截止的濾波器，則可以防止光進(jìn)入成像元件206。
[0128]?光束 D
[0129]在除了來(lái)自光源202的光之外的來(lái)自擋風(fēng)玻璃105的外表面105b側(cè)并到達(dá)成像設(shè)備201的光中，通過(guò)濾譜器層221和濾譜器層222截止到達(dá)紅外光傳輸區(qū)域212的大多數(shù)光。這樣，將紅外光傳輸區(qū)域212構(gòu)造為,使得截止來(lái)自擋風(fēng)玻璃105的外部的環(huán)境光。
[0130]?光束 E
[0131]在除了來(lái)自光源202的光之外的來(lái)自擋風(fēng)玻璃105的外表面105b側(cè)并傳輸穿過(guò)可見(jiàn)光傳輸區(qū)域211的光中，僅將可見(jiàn)光分量和光源202所施加的紅外波長(zhǎng)光的波長(zhǎng)頻帶中的分量傳輸穿過(guò)濾譜器層221作為P偏振分量，到達(dá)成像元件206，同時(shí)使不必要的光截止，并被檢測(cè)為用于檢測(cè)車輛周圍信息的信號(hào)。
[0132]圖16A和B是用于說(shuō)明作為通過(guò)該實(shí)施例獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖像的圖示。在圖像的上部和下部設(shè)置雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域。圖16A示出在雨滴附著在擋風(fēng)玻璃105上時(shí)獲得的圖像；以及圖16B示出在雨滴未附著在擋風(fēng)玻璃105上時(shí)獲得的圖像。
[0133]圖16A和B中由白色矩形包圍的部分對(duì)應(yīng)于雨滴檢測(cè)圖像區(qū)域；當(dāng)雨滴附著在該區(qū)域中時(shí)，來(lái)自光源202的LED光進(jìn)入成像元件206，圖像分析單元102識(shí)別出雨滴附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上。在這種情況下，優(yōu)選在圖像中顯示“檢測(cè)到雨！ ”等，以通知司機(jī)附著了雨滴。
[0134]另一方面，當(dāng)雨滴沒(méi)有附著在擋風(fēng)玻璃105的外表面105b上時(shí)，由于來(lái)自光源202的LED光不進(jìn)入成像元件206，所以圖像分析單元102不識(shí)別雨滴的附著。在這種情況下，優(yōu)選在圖像中顯示“未檢測(cè)到雨”等，以通知司機(jī)未附著雨滴。
[0135]例如優(yōu)選按照以下方式通過(guò)圖像分析單元102執(zhí)行以上識(shí)別過(guò)程?；卺槍?duì)成像元件206接收的LED光量提前設(shè)置的閾值，當(dāng)接收的光量超過(guò)閾值時(shí)，圖像分析單元102識(shí)別出附著了雨滴，當(dāng)接收的光量等于或小于閾值時(shí)，識(shí)別未附著雨滴。
[0136]以上閾值不必是預(yù)定常數(shù)值，但是可以基于關(guān)于車輛周圍信息檢測(cè)圖像的曝光調(diào)整信息來(lái)進(jìn)行逐一計(jì)算。例如，當(dāng)在車輛周圍很亮的白天期間亮度高時(shí)，可以增大光源202的光輸出功率和閾值。因此，可以在除去環(huán)境光影響的同時(shí)檢測(cè)雨滴。
[0137]如上所述，根據(jù)該實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)，包括圖像處理系統(tǒng)的車輛和圖像處理方法，在一個(gè)成像設(shè)備檢測(cè)到外物(主要為雨滴)并檢測(cè)到車輛周圍信息的系統(tǒng)中，可以在用于車輛周圍信息檢測(cè)的幀的順序成像和用于外物檢測(cè)的幀的順序成像之間切換，并分析圖像。因此，可以降低功耗并增強(qiáng)安全性。
[0138] 此外，根據(jù)該實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)，包括圖像處理系統(tǒng)的車輛和圖像處理方法，通過(guò)區(qū)分用于讀取外物檢測(cè)的幀的像素?cái)?shù)據(jù)的規(guī)則和用于讀取車輛周圍信息檢測(cè)的幀的規(guī)則，可以防止由于插入用于外物檢測(cè)的幀而導(dǎo)致的用于車輛周圍信息檢測(cè)的幀的減少。
[0139]圖像分析單元102 (參見(jiàn)圖1)包括CPU(未示出)和存儲(chǔ)器(未示出)。通過(guò)在存儲(chǔ)器中安裝程序，將圖像分析單元102配置為軟件。在這種情況下，程序自身實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。在這種情況下，本發(fā)明的構(gòu)成要件包括程序；用于將程序提供給計(jì)算機(jī)的裝置，如存儲(chǔ)程序的記錄介質(zhì)；和用于傳輸程序的傳輸介質(zhì)，如因特網(wǎng)?？梢允褂芒?ROM、軟盤(pán)(FD)、⑶-R、數(shù)字通用盤(pán)(DVD)等用作記錄介質(zhì)。
[0140]盡管為了完整和清楚的公開(kāi)參照特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是所附權(quán)利要求不因此而受限，而是要被理解為體現(xiàn)可能對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員發(fā)生的落入這里所提出的基本示教范圍內(nèi)的所有修改和可選構(gòu)造。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像處理系統(tǒng),包括: 光源，從透明元件的一個(gè)表面?zhèn)认蛲该髟l(fā)射光； 包括成像元件的成像單元， 捕獲由光源發(fā)出并從附著在透明元件的另一表面的外物反射的光，并且 捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)透明元件傳輸?shù)墓?；以? 圖像分析單元，分析通過(guò)成像單元捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)，其中 所捕獲圖像數(shù)據(jù) 由第一圖像區(qū)域幀形成，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，以及 由第二圖像區(qū)域幀形成，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域，以及圖像分析單元在 用于讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)，和 用于讀取第二圖像區(qū)域幀之間， 將不同規(guī)則應(yīng)用于成像單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中 成像單元以第一曝光量 捕獲第一圖像區(qū)域幀，并以第二曝光量捕獲第二圖像區(qū)域幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中 第一圖像區(qū)域幀的數(shù)量小于第二圖像區(qū)域幀的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中圖像分析單元僅從第一圖像區(qū)域讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中當(dāng)讀取第一圖像區(qū)域幀時(shí)，圖像分析單元使像素稀薄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中圖像分析單元僅從第二圖像區(qū)域讀取第二圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中預(yù)定區(qū)域的面積小于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，還包括: 濾光器 在透明元件和成像元件之間提供，并且 在有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域中僅傳輸預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其中 濾光器包括: 基板，對(duì)于要使用的帶寬的光是透明的； 第一濾譜器層 在透明元件側(cè)的基板上的有效成像區(qū)域的整個(gè)表面上形成，并且僅傳輸從波長(zhǎng)λ?至λ2和波長(zhǎng)λ3至λ4范圍內(nèi)的波長(zhǎng)分量的光(λ 1〈入2〈入3〈入4);以及 第二濾譜器層在成像元件側(cè)的基板的有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域上形成，并且 僅傳輸從波長(zhǎng)λ3至λ4范圍內(nèi)的波長(zhǎng)分量的光。 其中 光源的發(fā)射波長(zhǎng)在從波長(zhǎng)λ 3至λ 4的范圍內(nèi)。
10.一種車輛，包括: 圖像處理系統(tǒng)； 擋風(fēng)玻璃擦拭器，去除附著在車輛的擋風(fēng)玻璃上的外物；以及擋風(fēng)玻璃擦拭器控制單元，從圖像處理系統(tǒng)的圖像分析單元接收外物的檢測(cè)結(jié)果，并產(chǎn)生用于控制擋風(fēng)玻璃擦拭器的控制信號(hào)，其中圖像處理系統(tǒng)包括: 光源，將光從擋風(fēng)玻璃的一個(gè)表面?zhèn)劝l(fā)射到擋風(fēng)玻璃； 包括成像元件的成像單元， 捕獲由光源發(fā)出并從附著在擋風(fēng)玻璃的另一表面的外物反射的光，并且 捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)擋風(fēng)玻璃傳輸?shù)墓猓灰约? 圖像分析單元，分析通過(guò)成像單元捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)，其中 所捕獲圖像數(shù)據(jù) 由第一圖像區(qū)域幀形成，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，以及 由第二圖像區(qū)域幀形成，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域，以及圖像分析單元將在 用于讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)和 用于讀取第二圖像區(qū)域幀之間， 將不同規(guī)則應(yīng)用于成像單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中 圖像處理系統(tǒng)還包括: 濾光器 在擋風(fēng)玻璃和成像元件之間提供，并且 在有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域中僅傳輸預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
12.一種通過(guò)圖像處理系統(tǒng)實(shí)施的圖像處理方法，包括: 光源，將光從透明元件的一個(gè)表面?zhèn)劝l(fā)射到透明元件； 圖像處理方法包括: 成像，包括: 捕獲由光源發(fā)出并從附著在透明元件的另一表面的外物反射的光，并且 捕獲從另一表面?zhèn)却┻^(guò)透明元件傳輸?shù)墓?；以? 圖像分析，包括分析在成像時(shí)捕獲的所捕獲圖像數(shù)據(jù)，其中 成像包括: 使第一圖像區(qū)域幀成像，第一圖像區(qū)域幀包含用于檢測(cè)外物并對(duì)應(yīng)于預(yù)定區(qū)域的第一圖像區(qū)域，以及使第二圖像區(qū)域幀成像，第二圖像區(qū)域幀包含對(duì)應(yīng)于除預(yù)定區(qū)域外的有效成像區(qū)域的第二圖像區(qū)域，以及 圖像分析包括在用于讀取第一圖像區(qū)域幀的像素?cái)?shù)據(jù)和用于讀取第二圖像區(qū)域幀之間應(yīng)用不同的規(guī)則。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理方法，還包括: 通過(guò)在圖像處理系統(tǒng)中提供的濾光器在有效成像區(qū)域的預(yù)定區(qū)域中僅傳輸在預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
14.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括:非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，在介質(zhì)中收錄有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于圖像處理系統(tǒng)在運(yùn)行該程序代碼時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12的圖像處理方法。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括:非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，在介質(zhì)中包含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，其用于圖像處理系統(tǒng)運(yùn)行該程序代碼時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13的圖像處理方法。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK104041008SQ201280058466
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】笠原亮介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光