(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野（２）を監視するための撮像システムであって、
前記撮像システムは、前記視野（２）が画像化される写真要素（４４）の２次元アレイ（３）と、第１のメモリユニット（７）と、第２のメモリユニット（８）と、処理ユニット（９）と、を有しており、
前記撮像システム（１）は、各前記写真要素（４４）に対して、前記写真要素（４４）と前記視野（２）内に位置する対象物（４，１３）の表面との間の距離を、前記撮像システム（１）によって前記視野（２）内に放射され、その後、前記写真要素（４４）に到達する光によって決定し、かつ、各前記距離に対して距離ベクトルを決定するように適合されており、前記距離ベクトルは、前記距離ベクトルを含んでいる座標図を形成するための少なくとも１つの成分を有しており、
前記第１のメモリユニット（７）は、前記座標図を記憶するように適合されており、
前記第２のメモリユニット（８）は、前記写真要素（４４）の少なくとも１つに対して論理関係を記憶し、前記論理関係は、前記成分の少なくとも１つに対して、前記成分が所定の低い方の値以上であり、かつ、前記成分が所定の高い方の値以下である形態を有しており、
前記処理ユニット（９）は、各前記写真要素（４４）に対して、前記論理関係が満たされているか否かを問い合わせし、かつ、前記論理関係の少なくとも１つが満たされている場合に、トリガ信号を出力するように適合されている、
撮像システム。
【請求項２】
前記視野内のボリューム（１２）を前記論理関係が表すように、前記所定の低い方の値と前記所定の高い方の値とが選択されており、前記ボリューム（１２）は、前記座標図を決定するための所定の繰返し率で、および、少なくとも１つの座標図での前記対象物（４，１３）の想定される最高速度で、前記対象物（４，１３）の前記表面が前記ボリューム（１２）内に現れるような拡がりを有している、
請求項１記載の撮像システム。
【請求項３】
前記所定の低い方の値のうちの少なくとも１つは、マイナス方向に無限である、または、前記所定の高い方の値のうちの少なくとも１つは、プラス方向に無限である、
請求項２記載の撮像システム。
【請求項４】
前記撮像システムは、ユーザが前記論理関係を設定することができるインタフェース（１０）を含んでいる、
請求項１から３のいずれか１項記載の撮像システム。
【請求項５】
前記写真要素（４４）はさらに、前記視野（２）の写真を評価するように適合されている、
請求項１から４のいずれか１項記載の撮像システム。
【請求項６】
撮像システム（１）によって視野（２）を監視するための方法であって、
前記撮像システム（１）は、前記視野（２）が画像化される要素（４４）の２次元アレイ（３）を有しており、
前記撮像システム（１）は、各前記要素（４４）に対して、前記要素（４４）と前記視野（２）内に位置する対象物（４，１３）の表面との間の距離を決定するように適用されており、
各前記距離は、距離ベクトルを形成するために使用可能であり、前記距離ベクトルは、前記距離ベクトルを含んでいる座標図を形成するための少なくとも１つの成分を有しており、
前記方法は、
ａ）前記成分の少なくとも１つに対して、前記成分が所定の低い方の値以上であり、かつ、前記成分が所定の高い方の値以下である形態を有している論理関係を少なくとも１つの前記要素に対して予め決定するステップと、
ｂ）前記要素と前記視野（２）内に位置する対象物（４，１３）の前記表面との間の前記距離を各要素（４４）に対して決定するステップと、
ｃ）前記距離の各々について前記距離ベクトルを決定するステップと、
ｄ）前記座標図を記憶するステップと、
ｅ）前記論理関係が満たされているか否かを、前記要素（４４）の各々に対して問い合わせるステップと、
ｆ）少なくとも、少なくとも１つの論理関係が満たされるまで、ステップｂ）からｅ）を繰返すステップと、
ｇ）少なくとも１つの論理関係が満たされている場合に、トリガ信号を出力するステップと、
を有している方法。
【請求項７】
前記撮像システム（１）は、前記要素が前記写真要素（４４）である、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像システム（１）である、請求項６記載の、視野を監視するための方法。
【請求項８】
ステップｂ）において、前記撮像システム（１）は、持続時間Ｔｐを有する光パルス（４７）で前記視野（２）を照明し、前記写真要素（４４）は、積分開始時点Ｔ１ｂと積分終了時点Ｔ１ｅとを有する第１の時間積分ゲート（４１）の間、および、積分開始時点Ｔ２ｂと積分終了時点Ｔ２ｅとを有する第２の時間積分ゲート（４２）の間、前記視野（２）から反射して戻された前記光パルスを捕え、ここで、前記第１の時間積分ゲート（４１）の間に前記写真要素（４４）に到達する前記光パルス（４８）の強度Ｉｐおよび前記持続時間に依存して信号値Ｕを有する信号値Ｕを決定するためにＴ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置し、かつ、前記写真要素（４４）に到達する前記光パルス（４８）の前記強度Ｉｐを決定するためにＴ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間に位置するような所定の遅延を、前記第１の時間積分ゲート（４１）および前記第２の時間積分ゲート（４２）は、前記光パルス（４７）の放射開始時点（４５）に対して有しており、ここで、Ｔ０は、前記光パルスが前記写真要素（４４）に到達する最初の時点であり、ここで前記撮像システム（１）は、ＵおよびＩｐを用いて、各写真要素（４４）に対して前記距離を計算する、
または
ステップｂ）において、前記撮像システム（１）は、自身の強度が時点Ｔｃで強度Ｉｏｕｔ，ｈから、Ｉｏｕｔ，ｈよりも低い強度Ｉｏｕｔ，ｌに切り替り、時点Ｔｃ＋ＴｐでＩｏｕｔ，ｈに戻る光で前記視野（２）を照明し、前記写真要素（４４）は、積分開始時点Ｔ１ｂと積分終了時点Ｔ１ｅとを有する第１の時間積分ゲートの間、および、積分開始時点Ｔ２ｂと積分終了時点Ｔ２ｅとを有する第２の時間積分ゲートの間、前記視野（２）から反射して戻された前記光を捕え、ここで、前記第１の時間積分ゲートの間に前記写真要素（４４）に到達する前記光の量に依存して信号値Ｕを有する信号値Ｕを決定するためにＴ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置し、かつ、前記写真要素（４４）に到達する光の、前記高い方の強度Ｉｏｕｔ，ｈに相当する強度Ｉｉｎ，ｈ＝Ｉｐを決定するために、Ｔ２ｅがＴ０より早いか、または、Ｔ２ｂがＴ０＋Ｔｐより遅いか、または、Ｔ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間に位置するような所定の遅延を、前記第１の時間積分ゲート（４１）および前記第２の時間積分ゲート（４２）は、Ｔｃに対して有しており、ここで、Ｔ０は、低い方の強度Ｉｏｕｔ，ｌに相応する強度Ｉｉｎ，ｌを有する光が前記写真要素（４４）に到達する最初の時点であり、ここで前記撮像システム（１）は、ＵおよびＩｉｎ，ｈ＝Ｉｐを用いて、各写真要素（４４）に対して前記距離を計算する、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
ステップａ）において、前記座標図を決定するための所定の繰返し率で、および、少なくとも１つの座標図での前記対象物（４，１３）の想定される最高速度で、前記対象物（４，１３）の前記表面が前記視野内のボリューム（１２）内に現れるような拡がりを有する、前記ボリューム（１２）を前記論理関係が表すように、前記所定の低い方の値と前記所定の高い方の値とを選択する、
請求項６から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
ステップａ）において、前記所定の低い方の値のうちの少なくとも１つは、マイナス方向に無限である、または、前記所定の高い方の値のうちの少なくとも１つは、プラス方向に無限である、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ステップｆ）において、隣接する要素（４４）の複数の論理関係が満たされるまで前記ステップｂ）からｅ）を繰返し、
前記複数の論理関係が満たされている場合に、ステップｇ）において前記トリガ信号を出力する、
請求項６から１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
各距離ベクトルは、前記少なくとも１つの成分として前記距離を含み、特に各距離ベクトルは、前記距離または極座標（ｒ，θ，Φ）から成り、ここでｒは、前記距離であり、θは、第２の成分としての角座標であり、Φは、第３の成分としての方位角である、
請求項６から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
各距離ベクトルは、デカルト座標（ｘ，ｙ，ｚ）から成り、ｘは第１の成分であり、ｙは第２の成分であり、ｚは第３の成分であり、（ｒ，θ，Φ）から（ｘ，ｙ，ｚ）への座標変換によって決定されており、ここでｒは前記距離であり、
前記方法は、
ａ１）各写真要素（４４）に対して、前記写真要素（４４）の視線（１１）を表す、極座標系の一対の角度θ、Φを提供するステップを有している、
請求項６から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
ｈ）前記トリガ信号が出力された場合、前記２次元アレイ（３）によって少なくとも１枚の写真を撮影するステップを有している、
請求項６から１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
ｉ）座標図のシーケンスを、前記トリガ信号で前記シーケンスをトリガし、タイムスタンプを有する各座標図でステップｂ）からｄ）を繰返すことによって取得するステップを有している、
請求項６から１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
ステップｉ）において、前記距離ベクトルが、前記要素（４４）の視線における対象物の不在に関連する距離ベクトルに戻ると、前記シーケンスを終了する、
請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
論理関係の第２のセットが設けられており、
前記第２のセットの前記論理関係の少なくとも１つが満たされている場合に、前記撮像システム（１）の処理ユニット（９）は、第２のトリガ信号を出力し、ステップｉ）において、前記第２のトリガ信号が出力された場合に、前記シーケンスが終了する、
請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
ｊ）前記トリガ信号と前記第２のトリガ信号との間の時間差を用いて、前記対象物（４，１３）の速さを決定するステップを有している、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記対象物は、自動車（１３）であり、前記方法は、
ｋ）前記２次元アレイ（３）に到達する前記光パルスの最大強度Ｉｐを決定する前記写真要素（４４）を識別することによって、前記自動車（１３）のナンバープレートの位置を識別するステップを有している、
請求項８記載の方法。
【請求項２０】
前記方法は、
ｌ）座標図のシーケンスを、前記トリガ信号で前記シーケンスをトリガし、タイムスタンプを有する各座標図でステップｂ）からｄ）を繰返すことによって取得すること、並びに、各座標図における前記ナンバープレートの位置を用いることによって、前記自動車（１３）の速度を決定するステップを有している、
請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、
ｍ）前記トリガ信号が供給された場合に、前記ナンバープレートの位置に関して位置する、前記視野の細部の写真を撮影するステップを有している、
請求項１９または２０記載の方法。
【請求項２２】
ｎ）時間に対する前記距離ベクトルのプロットを含んでいる、前記要素（４４）の少なくとも１つに対するシグネチャ（２１，２６）を作成し、前記対象物（４，１３）の分類のために前記シグネチャ（２１，２６）を使用するステップを有している、
請求項１５から２１のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視野を監視するための撮像システムおよび視野を監視するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、特に移動している車両のパラメータを決定することが望まれており、これらのパラメータを多くの用途において使用することができる。例えば、交通の流れを制御するために、交通量および交通速度の測定を使用して交通渋滞を予測したり、速度制限を動的に調整したりすることができる。また、犯罪者の逮捕に使用可能な運転手の写真またはナンバープレートの写真を撮影することも考えられる。車両に関するその他のパラメータには、車両のタイプ、例えば乗用車とトラックとの差異、車軸の数、車速、車両の方向、ナンバープレートの番号および車両重量が含まれる。
【０００３】
これらのパラメータを決定するための現在のシステムは、複数のセンサの使用を必要とする。例えば、レーザスキャナを使用して、所定の場所に車両が存在すること、または、存在しないことが検出される。車両が存在することがレーザスキャナによって検出されるとすぐに、高解像度ビデオカメラが、この車両の写真または動画を撮影する。この所定の場所の位置変更が必要な場合は、レーザスキャナの物理的な調整が必要になる。さらに、このためには、レーザスキャナを、人のアクセスが可能なようにすることが必要になる、または、レーザスキャナにモータ駆動式の移動ユニットを設けなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、視野を監視するための撮像システムおよび撮像システムを用いて視野を監視するための方法を提供することであり、ここでこの撮像システムは簡素な設計を有しており、この方法は容易に実行される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
視野を監視するための本発明の撮像システムは、視野が画像化される、写真要素の２次元アレイを含んでいる。ここでこの撮像システムは、各写真要素に対して距離を決定するように適合されている。ここでこの距離は、当該写真要素と、視野内に位置する対象物の表面との間の距離である。ここでこの距離決定は、撮像システムによって、視野内に放射され、その後、写真要素に到達する光によって行われる。さらに、この撮像システムは、この距離の各々に対して、距離ベクトルを決定するように適合されている。この距離ベクトルは、この距離ベクトルを含んでいる座標図を形成するための少なくとも１つの成分を有している。この撮像システムはさらに、座標図を記憶するように適合されている第１のメモリユニットと、写真要素の少なくとも１つに対して論理関係を記憶する第２のメモリユニットとを有している。ここでこの論理関係は、上記の成分のうちの少なくとも１つに対して、当該成分が所定の低い方の値以上であり、かつ、この成分が所定の高い方の値以下である形態を有している。この撮像システムはさらに、処理ユニットを有しており、この処理ユニットは、各写真要素に対して、この論理関係が満たされているか否かを問い合わせ、少なくとも１つの論理関係が満たされている場合にトリガ信号を出力するように適合されている。
【０００６】
視野が画像化される要素の二次元アレイを有する撮像システムを用いて視野を監視するための方法であって、この撮像システムは、各要素に対して、当該要素と、視野内に位置する対象物の表面との間の距離を決定するように適合されている。ここで距離の各々は、距離ベクトルを形成するために使用され得る。この距離ベクトルは、この距離ベクトルを含んでいる座標図を形成するための少なくとも１つの成分を有している。この方法は、ａ）上記の成分のうちの少なくとも１つに対して当該成分が所定の低い方の値以上であり、かつ、この成分が所定の高い方の値以下である形態を有している論理関係を上記の要素のうちの少なくとも１つに対して予め決定するステップと、ｂ）各要素に対して、当該要素と、視野内に位置する対象物の表面との間の距離を決定するステップと、ｃ）各距離に対して、距離ベクトルを決定するステップと、ｄ）座標図を記憶するステップと、ｅ）論理関係が満たされているかを、各要素に対して問い合わせるステップと、ｆ）少なくとも、少なくとも１つの論理関係が満たされるまでステップｂ）からｅ）を繰返すステップと、ｇ）少なくとも１つの論理関係が満たされている場合にトリガ信号を出力するステップとを含む。
【０００７】
論理関係に特定の形態を用いることによって、論理関係が視野内の、あるボリューム（Volume）を規定し、対象物の表面がこのボリューム内に位置している場合にトリガ信号が与えられる。このボリュームは論理関係によって規定されるので、第２のメモリユニットに記憶されている論理関係を新しい論理関係によって上書きするだけで、このボリュームの場所および拡がりを変更することができる。従って、この撮像システムおよびこの方法が、トリガ信号を提供するために用いられる柔軟なボリュームを提供するので、この撮像システムを、極めて多様な状況で使用することができる。さらに、有利には、撮像システムに物理的にアクセスすること、または、ボリュームを移動させるため、および、ボリュームの形状を変化させるために撮像システムの一部を物理的に移動させることは不必要である。この撮像システムは距離を決定するので、動いている対象物のみがトリガ信号を提供することができ、従来のビデオ撮像システムによって検出されていたであろう強度変化は、トリガ信号を提供することはできない。この強度変化は、例えば、雨、影、水たまり、霧、雲、そこからの反射、または周辺光の変化、特に、一日を通した周辺光の変化によって引き起こされることがある。トリガ信号を、撮像システムの別の動作または動作シーケンスを開始するために使用することができる。例えば、この動作は、撮像システムにトリガ信号を出力させた対象物と同じ対象物の写真を撮影することを含み得る。
【０００８】
有利には、所定の低い方の値および所定の高い方の値は、論理関係が視野内のボリュームを表すように選択され、ここでこのボリュームは、座標図を決定するための所定の繰返し率で、および、少なくとも１つの座標図での対象物の想定される最高速度で、このボリューム内に対象物の表面が現れるような拡がりを有している。従って、有利には、この最高速度以下で動いている全ての対象物が撮像システムによって捕えられ、撮像システムにトリガ信号を出力させることが保証される。所定の低い方の値のうちの少なくとも１つがマイナス方向に無限である、または、所定の高い方の値のうちの少なくとも１つがプラス方向に無限であることが有利である。この場合、２つの不等性の代わりに１つの不等性のみが問い合わせられればよく、これは計算上簡単であり、これによってステップｅ）を短時間で実行することができ、従って、ステップｂ）からｅ）を繰返すためのより高い繰返し率が得られる。
【０００９】
撮像システムは、有利には、ユーザが論理関係を設定することができるインタフェースを含んでいる。これは、異なる状況に適応させるために、１つの撮像システムを多くの異なる方法で設定してもよいという利点を有している。インタフェースは離れた場所にあってよく、これによって、視野の場所から離れているユーザによって撮像システムを動的に設定しなおすことが可能になる。さらに写真要素が視野の写真を評価するように適合されていることは有利である。従って、撮像システムに１つのアレイのみを設ければよく、撮像システムは、ボリューム内の対象物の存在を検出するためにも、対象物の写真を撮るためにも使用でき、これによって撮像システムにかかるコストは低くなる。写真から多くの種類の情報を抽出することができる。例えば、写真を使用してナンバープレートを抽出するか、または、写真を使用して人物を識別することができる。視野のビデオシーケンスを記録するために、複数の後続の写真を撮影するように写真要素を適合させることもできる。
【００１０】
ステップｅ）において、各座標図がタイムスタンプとともに記憶されることが有利である。タイムスタンプによって、有利には、対象物がいつボリューム内に位置しているのかを決定することができる。これらの要素は有利には写真要素である。
【００１１】
有利には、ステップｂ）において、撮像システムは、持続時間Ｔｐを有する光パルスで視野を照明し、写真要素は、積分開始時点Ｔ１ｂと積分終了時点Ｔ１ｅとを有する第１の時間積分ゲートの間、および、積分開始時点Ｔ２ｂと積分終了時点Ｔ２ｅとを有する第２の時間積分ゲートの間、視野から反射して戻された光パルスを捕らえる。第１の積分ゲートの間に写真要素に到達する光パルスの強度Ｉｐおよび持続時間に依存して信号値Ｕを有する信号値Ｕを決定するためにＴ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置し、かつ、写真要素に到達する光パルスの強度Ｉｐを決定するためにＴ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間に位置するような所定の遅延を、積分ゲートは光パルスの放射開始時点に対して有しており、ここで、Ｔ０は、光パルスが写真要素に到達する最初の時点であり、ここで撮像システムは、ＵおよびＩｐを用いて、各写真要素に対して距離を計算する。放射開始時点に関して積分ゲートを変更するために、対象物が位置することができる距離範囲が予め決定可能である。この距離範囲Ｔｐから、Ｔ１ｂおよびＴ１ｅを、この距離範囲の可能な全ての距離に対して、Ｔ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置するように選択することができる。次に、Ｔ２ｂおよびＴ２ｅを、この距離範囲の全ての可能な距離に対して、Ｔ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間に位置するように選択することができる。
【００１２】
代替的に、有利には、ステップｂ）において、撮像システムは、自身の強度が時点Ｔｃで強度Ｉｏｕｔ，ｈから、Ｉｏｕｔ，ｈよりも低い強度Ｉｏｕｔ，ｌに切り替り、時点Ｔｃ＋ＴｐでＩｏｕｔ，ｈに戻る光で視野を照明し、写真要素は、積分開始時点Ｔ１ｂと積分終了時点Ｔ１ｅとを有する第１の時間積分ゲートの間、および、積分開始時点Ｔ２ｂと積分終了時点Ｔ２ｅとを有する第２の時間積分ゲートの間、視野から反射して戻された光を捕え、ここで、第１の積分ゲートの間に写真要素に到達する光の量に依存して信号値Ｕを有する信号値Ｕを決定するためにＴ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置し、かつ、写真要素に到達する光の、高い方の強度Ｉｏｕｔ，ｈに相応する強度Ｉｉｎ，ｈ＝Ｉｐを決定するために、Ｔ２ｅがＴ０より早いか、または、Ｔ２ｂがＴ０＋Ｔｐより遅いか、または、Ｔ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間に位置するような所定の遅延を、積分ゲートはＴｃに対して有しており、ここで、Ｔ０は、低い方の強度Ｉｏｕｔ，ｌに相応する強度Ｉｉｎ，ｌを有する光が写真要素に到達する最初の時点であり、ここで撮像システムは、ＵおよびＩｉｎ，ｈ＝Ｉｐを用いて、各写真要素に対して距離を計算する。Ｔｃに対して積分ゲートを変更するために、対象物が位置することができる距離範囲が予め決定されている。この距離範囲Ｔｐから、Ｔ１ｂおよびＴ１ｅを、この距離範囲の可能な全ての距離に対して、Ｔ０またはＴ０＋ＴｐがＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置するように選択することができる。次に、Ｔ２ｂおよびＴ２ｅを、この距離範囲の全ての可能な距離に対して、Ｔ２ｅがＴ０より早いか、または、Ｔ２ｂがＴ０＋Ｔｐよりも遅くなるように選択することができる。
【００１３】
このように距離を決定することによって、放射から、対象物から反射して戻された後に、写真要素へ到達するまでの光パルスの飛行時間が決定される。光パルスの飛行時間を決定することによって、有利には、距離を明確に決定することができる。例えば、他の装置から放射された光強度を周期的に変調し、放射されたこの光と、装置の検出器に到達した、反射して戻された光との間の位相差を測定することによって距離が決定される場合には、そうではない。
【００１４】
有利には、ステップａ）において、所定の低い方の値と所定の高い方の値とが、論理関係が視野内のボリュームを表すように選択される。ここでこのボリュームは、座標図を決定するための所定の繰返し率で、および、少なくとも１つの座標図での対象物の想定される最高速度で、このボリューム内に対象物の表面が現れるような拡がりを有している。有利には、ステップａ）において、所定の低い方の値のうちの少なくとも１つがマイナス方向に無限であるか、または、所定の高い方の値のうちの少なくとも１つがプラス方向に無限である。
【００１５】
有利には、ステップｆ）において、ステップｂ）からｅ）が、隣接する要素の複数の論理関係が満たされるまで繰返され、ステップｇ）において、これらの複数の論理関係が満たされている場合にトリガ信号が出力される。従って、有利には、特定の大きさを超えている対象物だけがトリガ信号の出力を引き起こすことが実現される。例えば、このボリュームを飛んで通過する鳥はトリガ信号の出力を引き起こさないが、自動車はトリガ信号の出力を引き起こすように、これら複数の論理関係を選択することができる。
【００１６】
各距離ベクトルは有利には、少なくとも１つの成分としての距離を含み、特に、各距離ベクトルは距離または極座標（ｒ、θ、Φ）から成る。ここでｒは距離であり、θは第２の成分としての角座標であり、Φは第３の成分としての方位角である。唯一の成分としての距離ｒだけを用いることは、計算上最も簡単な方法である。極座標は、座標系が撮像システムに関して設定されている場合に特に簡便である。極座標系の天頂は撮像システムの光軸によって規定することができ、極座標系の原点はアレイによって規定することができ、これにより、１つのピクセルの視線は角度θとΦとの対によって規定される。これは数学的に単純な、視野の記述であり、従って、処理ユニットによって実行されるデータ処理は速い。
【００１７】
代替的に、有利には、各距離ベクトルはデカルト座標（ｘ，ｙ，ｚ）から成り、ここで、ｘは第１の成分であり、ｙは第２の成分であり、ｚは第３の成分であり、これらは（ｒ，θ，Φ）から（ｘ，ｙ，ｚ）への座標変換によって決定され、ここでｒは距離である。この方法は、ａ１）写真要素の視線を表す、極座標系の一対の角度θ、Φを各写真要素に対して提供するステップを含む。デカルト座標は、撮像システムの位置および向きから独立して座標系が設定されるべき場合に特に簡便である。軸ｘ、ｙおよびｚのうちの１つを、例えば、道路上の交通の方向に向けることができる。
【００１８】
有利にはこの方法は、ｈ）トリガ信号が出力された場合に、アレイによって少なくとも１枚の写真を撮影するステップを含む。有利にはこの方法は、ｉ）座標図のシーケンスを、トリガ信号でこのシーケンスをトリガし、タイムスタンプを有する各座標図でステップｂ）からｄ）を繰返すことによって取得するステップを含む。タイプスタンプを伴う座標図のシーケンスによって、有利には、速さ、方向、速度を決定することが可能であり、さらに、このシーケンスが少なくとも３つの座標図を含むならば、対象物の加速度を決定することが可能である。ステップｉ）において、有利には、距離ベクトルが、写真要素の視線内の対象物の不在に関する距離ベクトルに戻るとこのシーケンスを終了する。代替的に論理関係の第２のセットが提供されるのは有利であり、第２のセットの論理関係の少なくとも１つが満たされた場合に処理ユニットが第２のトリガ信号を出力し、ステップｉ）において、第２のトリガ信号が出力された場合に、このシーケンスを終了する。論理関係の第２のセットは視野内の第２のボリュームを規定し、対象物は、自身の表面が第２のボリューム内に位置すると、このシーケンスを終了させる。有利にはこの方法は、ｊ）第１のトリガ信号と第２のトリガ信号との間の時間差を用いて対象物の速さを決定するステップを含む。これは、時間差と、第１のボリュームと第２のボリュームとの間の距離だけを用いる、対象物の速さを決定するための計算上簡単な方法を提供する。
【００１９】
有利には対象物は自動車であり、この方法は、ｋ）アレイに到達する光パルスの最大強度Ｉｐを決定する写真要素を識別することによって、自動車のナンバープレートの位置を識別するステップを含む。ナンバープレートは、光の反射のために、その表面上に多数の立方体および／または角柱を含む再帰反射材料を含む。光パルスによるナンバープレートの照明は、第２の積分ゲートによって検出され得る極めて強い反射をもたらす。従って、この方法では、アレイによって決定された信号値Ｕおよび強度Ｉｐの同じデータセットを用いて、同時に、対象物の座標図を決定し、かつ、ナンバープレートの場所を識別することが可能である。視野の写真を同じアレイで撮影することができるので、さらに、ステップｋ）で識別されたナンバープレートの場所を使用して、写真内のナンバープレートの場所を突き止めることが可能である。
【００２０】
この方法は、有利には、ｌ）座標図のシーケンスを、トリガ信号でシーケンスをトリガし、タイムスタンプを有する各座標図でステップｂ）からｄ）を繰返すことによって取得すること、および、各座標図におけるナンバープレートの位置を用いることによって、自動車の速度を決定するステップを含む。ナンバープレートを使用することによって、有利には、各座標図において、自動車の同じ部分が速度を決定するために使用されることが保証され、これによって速度の精度が高くなる。
【００２１】
有利にはこの方法は、ｍ）トリガ信号が供給された場合に視野の細部の写真を撮影するステップを含む。ここで、この細部の位置は、ナンバープレートの位置に関して位置する。このステップでは、細部にズームするためにナンバープレートの位置が使用され、ここでこの細部は、例えばナンバープレート自体または自動車の運転手であり得る。
【００２２】
有利にはこの方法は、ｎ）時間に対する距離ベクトルのプロットを含む、少なくとも１つの写真要素に対するシグネチャを作成し、対象物の分類のためにこのシグネチャを用いるステップを含む。この分類は、乗用車、トラックまたは自動二輪等の異なる対象物間の区別を含んでいる。この分類を、プロットに論理関係を適用することによって、または、基準対象物の基準シグネチャを決定し、シグネチャを基準シグネチャと比較することによって実行することができる。これら両方の方法は、対象物を自動的に分類するための計算上簡単な方法である。
【００２３】
以下で本発明を概略図に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】撮像システムとその視野
【図２】撮像システムとその視野の詳細
【図３】種々の時点での第１の場面と撮像システムによって提供される、この場面の対応する画像
【図４】距離ｒのプロットを含むシグネチャ
【図５】成分ｘ、ｙ、ｚのプロットを含むシグネチャ
【図６】写真要素のアレイの第１の図
【図７】写真要素のアレイの第２の図
【図８】写真要素のアレイの第３の図
【図９】写真要素のアレイの第４の図
【図１０】第２の場面
【図１１】強度および異なる積分ゲートでの時間プロファイルダイアグラム
【図１２】本発明による方法の異なる実施形態の第１のフローチャート
【図１３】本発明による方法の異なる実施形態の第２のフローチャート
【図１４】本発明による方法の異なる実施形態の第３のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１から見て取れるように、撮像システム１は、写真要素４４の２次元アレイ３と、このアレイ３上に視野２を投影するレンズ６と、を備える。撮像システム１は、さらに、光パルスによって視野２を照明するように適合されている光源（図示されていない）を含んでいる。この光パルスは、特にナノ秒またはピコ秒のオーダーの持続時間と、特に長方形の時間プロファイルと、を有している。この光パルスは、可視スペクトル領域および／または赤外スペクトル領域にあり得る。撮像システム１は、光源からの放射から、光パルスが視野２内に位置する対象物４の表面から反射して戻された後に、当該写真要素４４に到達するまでの、各写真要素４４に対する光パルスの飛行時間を決定するように適合されている。ここでこの表面はレンズ６に面している。撮像システム１はさらに、この飛行時間と光速とから写真要素４４と対象物４の表面との間の距離を計算するように適合されている。
【００２６】
撮像システム１は、少なくとも１つの成分を含む各距離から距離ベクトルを決定するように適合されている。全写真要素４４の距離ベクトルが、座標図を形成する。距離ベクトルの第１の実施形態では、各距離ベクトルは、唯一の成分としての距離ｒから成る。距離ベクトルの第２の実施形態では、各距離ベクトルは、第１の成分としての距離ｒと、第２の成分としての角座標θと、第３の成分としての方位角Φと、から成り、ｒ、θ、Φは、極座標系の成分である。極座標系の天頂を、レンズ６の光軸によって規定することができ、極座標系の原点をアレイ３の中心によって規定することができる。距離ベクトルの第３の実施形態では、各距離ベクトルは、第１の成分としてのｘと、第２の成分としてのｙと、第３の成分としてのｙと、から成り、ｘ、ｙおよびｚは、デカルト座標系５の座標である。第３の実施形態において、距離ベクトルは、（ｒ，θ，Φ）から（ｘ，ｙ，ｚ）への座標変換によって計算可能である。
【００２７】
撮像システム１はさらに、この座標図を記憶するように、または、複数の座標図を記憶するように適合されている第１のメモリユニット７を含み、従って、これらの座標図によってデータ処理を行うことができる。撮像システム１は、距離ベクトルの成分の少なくとも１つに対して、ｖｌ，ｉ≦成分ｉ≦ｖｕ，ｉの形態である論理関係を、写真要素４４の少なくとも１つに対して記憶する第２のメモリユニット８を含んでいる。ここでｖｌ，ｉは、距離ベクトルのｉ番目の成分ｉに対する所定の低い方の値であり、ｖｕ，ｉは所定の高い方の値である。距離ベクトルに対する座標系の配置とともに、この低い方の値ｖｌ，ｉおよびこの高い方の値ｖｕ，ｉは、この論理関係が視野２内のボリューム１２を表すように選択される。
【００２８】
論理関係が明確化された各写真要素４４に対する等式、成分ｉ＝ｖｕ，ｉは、第１の２次元プロファイル４９を表し、論理関係が明確化された各写真要素４４に対する等式、成分ｉ＝ｖｌ，ｉは第２の２次元プロファイル５０を表す。ここでボリューム１２は、第１の２次元プロファイル４９と、第２の２次元プロファイル５０と、によって制限されている。図２は、撮像システム１と視野２とを示しており、ここでは１つの写真要素４４の視線１１が示されている。全写真要素４４の視線１１が視野２を形成する。さらに、図２には、１つの写真要素に対するボリューム１２が示されている。ここでこのボリューム１２は、レンズ６とは反対側に面する第１の２次元プロファイル４９と、レンズ６に面している第２の２次元プロファイル５０と、によって制限されている。図２に示されているデカルト座標系５によると、１つの写真要素４４に対する論理関係は、ｖｌ≦ｚ≦ｖｕであり、ここで、ｚ＝ｖｕは第１の２次元プロファイル４９を表し、ｚ＝ｖｌは第２の２次元プロファイル５０を表す。ｖｌ＝−∞を設定することも考えられる。これにより、ボリューム１２は第１の側では第１の２次元プロファイル４９によって、また、第１の側とは反対側に位置する第２の側では、視野２によって制限される。また、複数の写真要素に対して論理関係を明確化することも考えられる。複数の写真要素の第１の２次元プロファイル４９と第２の２次元プロファイル５０は、視野２において、任意の形状を有することができ、例えば、これらは長方形の形状を有することができる、または、弓状であり得る。
【００２９】
撮像システム１は、距離ベクトルが論理関係を満たしているか否かを各写真要素４４に対して問い合わせるように適合されている処理ユニット９を含んでいる。これは、表面がレンズ６に面している対象物４の表面がボリューム１２内に位置している場合である。処理ユニット９はさらに、論理関係の少なくとも１つが満たされている場合にトリガ信号を出力するように適合されている。処理ユニット９が、隣接する写真要素４４に対する複数の論理関係が満たされている場合にトリガ信号を出力するように適合されていてもよい。複数の論理関係によって、閾値サイズを超えている対象物４だけが、処理ユニット９にトリガ信号を出力させる。
【００３０】
２次元プロファイルが対象物の形状を有することが可能である。複数の論理関係、特に隣接する写真要素の行および／または列に対して、複数の論理関係が満たされていなければならない場合、この二次元プロファイルの形状を有する対象物がボリューム内に位置している場合にのみ、トリガ信号が出力されることが可能である。例えば、特定のタイプの自動車のみがトリガ信号の出力を引き起こすことができるように、２次元プロファイルを成形することができる。
【００３１】
所定の高い方の値ｖｕ，ｉおよび所定の低い方の値ｖｌ，ｉは、ボリューム１２が次のような拡がりを有するように選択可能である。すなわち、座標図を決定するための所定の繰返し率で、および、少なくとも１つの座標図での対象物４の想定される最高速度で、ボリューム１２内に対象物４の表面が現れる拡がりである。例えば、撮像システム１は１ｋＨｚの繰返し率で座標図を記録することが可能であり、かつ、対象物４に対して最高速度３００ｋｍ／ｈが想定される場合、少なくとも１つの座標図が処理ユニット９にトリガ信号を出力させることを保証するためには、ボリューム１２は少なくとも３００ｋｍ／ｈ・１０−３ｓ＝８．３３ｃｍの長さを、対象物４の移動方向において有する必要がある。
【００３２】
撮像システム１はさらに、ユーザが論理関係を設定することを可能にするインタフェース１０を含んでいる。インタフェース１０と撮像システム１の他の部分との間の接続は、例えば、ＬＡＮ接続またはＷ−ＬＡＮ接続であってよく、論理関係は、ソフトウェア更新によって第２のメモリユニット８に書き込まれる。第２のメモリユニット８が、製造業者によってのみ更新可能なＥＰＲＯＭであることも考えられる。
【００３３】
図３は、自動車１３が道路１４上に位置している第１の場面を示している。ここでは、撮像システム１は自動車１３の上方に位置付けられ、自身の視野２が道路１４の一部を含むように斜め下方に向けられている。撮像システム１はさらに、道路１４上を走行する自動車１３が、特定の時点で視野を通って走行するように配向されている。第１の場面は、４つの異なる時点で示され、撮像システム１は、各時点で座標図を決定する。第１の時点で自動車１３は第１の位置１５に位置し、第２の時点で第２の位置１６に位置し、第３の時点で第３の位置１７に位置し、第４の時点で第４の位置１８に位置する。座標図を決定するために、撮像システム１は、視野２を写真要素４４の自身のアレイ３上に画像化する。各時点に対する視野２の該当する画像も図３に示されている。
【００３４】
図６はアレイ３の第１の光景３１を示し、図７はアレイ３の第２の光景３２を示し、図８はアレイ３の第３の光景３３を示し、図９はアレイ３の第４の光景３４を示している。図６から見て取れるように、各写真要素４４は数の対（ｌ，ｃ）によって表され、ここでｌはアレイの行であり、ｃはアレイの列である。図４は、写真要素（２，２）の視線１１を示している。図７および図８は、第１の時点および第２の時点における自動車１３とともに、撮像システム１によって決定された各写真要素４４の距離ベクトルをそれぞれ示している。距離ベクトルの第１の実施形態が選択されており、これは各距離ベクトルが距離ｒから成ることを意味している。図３および図７から見て分かるように、自動車１３は第１の時点で視野２内に位置し、距離ベクトルを、写真要素（１，２）および（１，３）に対して、値ｒ＜１０まで降下させる。ここで他の写真要素については、距離ベクトルはｒ＞１０である。第２の時点で、さらなる写真要素（２，２）、（２，３）、（３，２）および（３，３）に対する距離ベクトルが、値ｒ＜１０まで低下する。ここで残りの写真要素については、距離ベクトルはｒ＞１０である。
【００３５】
図９の、斜線が付けられている写真要素３５は、論理関係が設定されている写真要素３５を示しており、このケースでは写真要素（２，２）、（２，３）、（３，２）および（３，３）である。各写真要素３５の論理関係はｒ≦１０であるが、写真要素３５ごとに異なる論理関係を設定することも考えられる。第１の時点で、距離ベクトルが論理関係を満たしているか否かを各写真要素３５に対して問い合わせると、いずれの論理関係も満たされていない、という結果が出る。一方、第２の時点で、距離ベクトルが論理関係を満たしているか否かを各写真要素３５に対して問い合わせると、全ての写真要素３５について、論理関係が満たされるという結果が出る。
【００３６】
図４は、写真要素（２，２）によって記録された自動車１３の第１の軌跡を示しており、この第１の軌跡は、横軸の時間２０に対する縦軸の距離ｒ１９のプロットによって表されている。また、このプロットには、距離が高い方の値ｖｕ以下の場合に満たされる論理関係５１が示されている。自動車１３が第１の位置１５にある第１の時点では、撮像システム１は、写真要素（２，２）の視線１１内に対象物が存在しないことに関連する距離ｒ０を、写真要素（２，２）に対して決定する。この距離ｒ０は、視線１１の方向における、写真要素（２，２）と道路１４との間の距離である。次に、自動車１３が視線１１内を走行すると、これは開始時点２２で距離ｒをｒ＜ｒ０に低下させる。自動車１３が第２の位置１６にある第２の時点では、自動車１３の前端と写真要素（２，２）との間の距離ｒが決定される。自動車１３が第３の位置１７にある第３の時点では、自動車１３の屋根と写真要素（２，２）との間の距離ｒが決定される。自動車１３が視線１１外へ移動すると、距離ｒは、終了時点２３でｒ０に戻る。これは図３では、自動車１３が第４の位置１８にある第４の時点で発生する。開始時点２２と終了時点２３との間のプロットは自動車１３のシグネチャ２１であり、ここでシグネチャ２１を自動車の分類に使用することができる。この分類は、シグネチャ２１を基準シグネチャと比較することによって行われる。シグネチャ２１については、距離ベクトルに対する第１の実施形態が使用され、ここでは距離ｒが唯一の成分であるので、シグネチャ２１と基準シグネチャとの比較を可能にするために、シグネチャ２１を生成するためと、基準シグネチャを生成するためとに、自動車１３の移動方向に対する視野２の同じ向きが用いられなければならない。
【００３７】
図５は、写真要素４４によって記録された別の対象物４、１３の第２の軌跡を示しており、ここでは、距離ベクトルの第３の実施形態が用いられている。第２の軌跡は、時間２５に対する成分２４ｘ、ｙ、ｚの各プロットによって、デカルト座標系５で表されている。ｘ≦ｖ１かつｚ≧ｖ３である場合に満たされる論理関係２９もプロットに示されている。ｖ１は成分ｘに対する高い方の値であり、ｖ３は成分ｚに対する低い方の値である。論理関係２９が満たされる最初の時点は、トリガ時点３０である。図５から見て取れるように、初期の時間２５では成分２４ｘ、ｙ、ｚは一定であり、視線１１内に対象物が存在しないことに関連している。開始時点２７で、対象物４、１３が視線１１に入り、成分２４ｘ、ｙ、ｚの変化を引き起こし、終了時点２８で対象物４、１３が視線１１を離れ、これは、対象物の不在に関連する値に、成分２４ｘ、ｙ、ｚを戻す。成分ｘ、ｙ、ｚの開始時点２７と終了時点２８との間のプロットは、対象物４、１３のシグネチャ２６である。座標系５が対象物の移動方向に関して配向されており、例えばここで第１の成分が対象物の移動方向に配向され、他の２つの成分が第１の成分に対して垂直に配向され、特に、この他の２つの成分のうちの１つが地面または道路に対して垂直である場合、シグネチャ２６と基準シグネチャとの比較を行うことが可能である。この際に、対象物４、１３の移動方向に関する視線１１の向きが、シグネチャ２６の決定と、基準シグネチャの決定と、に対して同じである必要はない。デカルト座標系のこの配向によって、道路１４の車線の方向および道路１４を横切る方向において、自動車１３の速度成分を決定することも可能になる。
【００３８】
図１０は、自動車１３が道路１４上に位置する第２の場面を示している。ここでは、撮像システム１が、自動車１３の上方に位置付けられており、自身の視野２が道路１４の一部を含むように斜め下方に向けられている。撮像システム１はさらに、道路１４上を走行する自動車１３が、特定の時点で視野２を通って走行するように配向されている。第１のトリガ場所３７および第２のトリガ場所３８が視野２内に位置し、ここで、自動車１３が最初に第１のトリガ場所３７に入り、その後に第２のトリガ場所３８に入るように、第１のトリガ場所３７と第２のトリガ場所３８が配置されている。第１のトリガ場所３７は第１のボリュームから成り、第２のトリガ場所３８は第２のボリュームから成る。第１のボリュームおよび第２のボリュームは各論理関係セットによって表される。図１０では、各トリガ場所３７、３８に対して、各ボリュームの片側を制限している各二次元プロファイルが示されている。これらのボリュームは、自動車１３の移動方向において、各二次元プロファイルから延びるボリュームである。これらのボリュームが視野２の終わりまで延びているか、または、各第２の２次元プロファイルまで延びていることが考えられる。
【００３９】
自動車１３が、第１のトリガ場所３７に属する第１のボリュームに進入すると、処理ユニット９は第１のトリガ信号を出力する。この第１のトリガ信号は、その後、撮像システム１の他の動作を開始させるのに使用される。例えば、トリガ信号は、撮像システム１に、連続的に取得された座標図のシーケンスを取得させることができ、ここで各座標図にはタイムスタンプが与えられている。トリガ信号を生じさせる座標図が、このシーケンスの最初の座標図であるか、または、トリガ信号を生じさせる座標図の後にシーケンスが開始することが考えられる。第１のメモリユニット７に複数の座標図を記憶することが可能なので、トリガ信号を生じさせる座標図の前に取得された座標図がシーケンスの一部であることも可能である。
【００４０】
自動車１３が、第２のトリガ場所３８に属する第２のボリュームに進入すると、処理ユニット９は第２のトリガ信号を出力する。この第２のトリガ信号は、シーケンスを終了させるために使用可能である。代替的に、写真要素４４の視線内に対象物が存在しないことに関連する距離ベクトルに距離ベクトルが戻ったときに、シーケンスを終了させることが可能である。対象物が存在しないことに関連する距離ベクトルへの戻りは、例えば図４および図５に対して表されている。自動車１３の速さは、第１のトリガ信号と第２のトリガ信号との間の時間差を用いて、並びに、移動方向とは反対の側で、第１のボリュームおよび第２のボリュームを制限している２つの２次元プロファイルの間の距離を用いて決定可能である。座標図のシーケンスを用いて自動車１３の速度を決定することができる。
【００４１】
写真要素４４のアレイ３はまた、視野の写真を撮影するように適合されている。この写真は、各写真要素４４に対する強度情報を含み、周辺光だけを用いて、または、視野２をフラッシュで照明することによって撮影することができる。距離ベクトルを決定するため、および、強度を決定するために、同一のアレイ３が使用されるので、撮像システム１は、写真要素毎に、強度と距離情報との一致を提供する。処理ユニット９によるトリガ信号の出力は、写真、または、視野２のビデオシーケンスを記録するために写真シーケンスを開始することができる。このシーケンスが、写真が交互に配置された座標図を含み、視野の２つの相補的な描写が得られることも考えられる。また、写真撮影後のタイムスタンプの操作が不可能になるように、タイムスタンプを写真内に埋め込むことも考えられる。
【００４２】
図１１は、撮像システム１がどのように距離を決定し、どのように写真が撮られるのかを説明するために、光パルスの時間プロファイルダイアグラムおよび写真要素４４の時間積分ゲートの時間プロファイルダイアグラムを示している。時間４０に対して強度３９がプロットされている。撮像システム１は、長方形の時間プロファイルおよび持続時間Ｔｐを有する光パルス４７で視野２を照明する。写真要素４４は、積分開始時点Ｔ１ｂおよび積分終了時点Ｔ１ｅを有する第１の時間積分ゲート４１の間、並びに、積分開始時点Ｔ２ｂと積分終了時点Ｔ２ｅとを有する第２の時間積分ゲート４２の間に、視野２から反射して戻された後の光パルス４８を捕える。第１の積分ゲート４１の間に写真要素４４に到達する光パルス４８の強度Ｉｐおよび持続時間に依存して信号値Ｕを有する信号値Ｕを決定するためにＴ０がＴ１ｂとＴ１ｅとの間に位置するような所定の遅延を、積分ゲート４１、４２は光パルス４７の放射開始時点４５に対して有している。ここで、Ｔ０は、光パルスが写真要素に到達する最初の時点である。写真要素に到達する光パルス４８の強度Ｉｐを決定するために、第２の積分ゲート４２の場合には、Ｔ０およびＴ０＋ＴｐがＴ２ｂとＴ２ｅとの間にある。互いに隣接して配置された２つの写真要素４４を使用することによって、または、２つのアレイ３を使用し、入射光をビームスプリッタによって分割し、分割された各光を各アレイ３に向けることによって、第１の積分ゲート４１と第２の積分ゲート４２とを同時に用いることができる。１つの写真要素４４を用いて、両方の積分ゲート４１、４２を連続して使用することも可能である。
【００４３】
図１１の斜線が付けられている領域は信号値Ｕに比例し、斜線が付けられている領域の鉛直方向の延在は強度Ｉｐに比例する。強度Ｉｐを、光パルスの既知の持続時間Ｔｐおよび第２の積分ゲート４２を用いて決定された信号値Ｕ２によって、Ｉｐ＝Ｕ２／Ｔｐによって決定することができる。図１１から、式Ｔ０＋Ｔｐ＝Ｔ１ｂ＋Ｕ／Ｉｐを導出することができ、それによってＴ０＝Ｔ１ｂ−Ｔｐ＋Ｕ／Ｉｐとなる。次に距離ｒを、ｒ＝０．５＊ｃ＊Ｔ０によって計算することができ、ここでｃは、視野２が位置する媒体内の光速である。
【００４４】
図１１において、撮像システム１は、対応する距離ベクトルが積分ゲート４６によって生じる論理関係を満たすまで、距離ｒを決定する。処理ユニット９は、トリガ信号を出力し、これは、撮像システム１に第３の積分ゲート４３を用いて写真を撮影させる。これは、光パルスによって視野が照明されることなく用いられ、写真を撮影するのに十分な光量がアレイ３に到達するほど長い。
【００４５】
最大強度Ｉｐを決定する写真要素４４を識別することによって、自動車１３のナンバープレート３６の場所を決定することが可能である。この場所は、ナンバープレートの場所および／またはナンバープレートの場所に関連する他の場所に撮像システム１をズームするために使用され、その後、高倍率でナンバープレート３６および／または他の場所の写真を撮影するために使用される。このズーミングを、レンズ６を移動させることによって、写真からこの場所のピクセルを抽出することによって、および／またはソフトウェア拡大によって実行することができる。インタフェース１０を、完全な視野２を有する画像と、ズームされたこの場所を有する画像とが同時に提供されるように構成することができる。ズームされた場所の境界が、視野２の画像内にマークされてもよい。アレイ３は、拡大画像の高い解像度が得られるのに十分な数の写真要素４４を含んでいる。座標図のシーケンスにおけるナンバープレート３６の場所を、自動車１３の速度を決定するために使用することもできる。
【００４６】
図１２は、撮像システムを設定するための有利な方法を表す第１のフローチャートを示している。ステップａにおいてインタフェース１０が開かれ、次にステップｂにおいて、対象物が存在しない視野２の座標図が捕らえられる。ステップｃにおいて、各ボリューム１２を有する少なくとも１つのトリガ場所が、座標図において規定される。ステップｄにおいて、撮像システム１が行うと考えられる動作または動作シーケンスが、各トリガ場所に対して規定される。ステップｅにおいて、トリガ場所および動作が撮像システムに記憶され、その後、ステップｆにおいて、座標図の連続取得が始められる。
【００４７】
図１３は、視野２を監視するための有利な方法を表す第２のフローチャートを示している。ステップｇでは、座標図が撮像システム１によって決定され、その後ステップｈにおいて、タイムスタンプとともにリングバッファに記憶される。リングバッファには、複数の座標図が各タイムスタンプとともに記憶され、新しい座標図がリングバッファに記憶されるべき場合には、最も古いタイムスタンプを有する座標図が新しい座標図によって上書きされる。ステップｊにおいて、処理ユニット９は、論理関係が与えられている各写真要素に対して、距離ベクトルがこの論理関係を満たしているか否かを問い合わせる。距離ベクトルが論理関係を満たしている場合、この方法はステップｋに続き、距離ベクトルが論理関係を満たしていない場合、この方法はステップｇに続く。ステップｃにおいて複数のトリガ場所が規定されている場合、論理関係が満たされているか否かが各トリガ場所に対して問い合わせられる。ステップｋでは、動作シーケンスが調べられる。この際に各トリガ場所３７、３８に対して動作シーケンスが異なっていてよい。ステップｌでこのシーケンスが実行され、ステップｍで、このシーケンスが完了したか否かがチェックされる。シーケンスが完了しているとステップｇが実行され、シーケンスが完了していなければステップｎが実行される。任意のステップｎにおいて、第２のトリガ場所３８に対応する第２のトリガ信号が出力されたか否かがチェックされる。第２のトリガ信号が出力されている場合、ステップｇが実行され、第２のトリガ信号が出力されていない場合にはステップｌが実行される。
【００４８】
図１４は、動作シーケンスの例を表す第３のフローチャートを示している。ステップｏは、トリガ信号の出力を引き起こす座標図の決定を示している。ステップｐにおいて、アレイは視野の写真を撮影し、ステップｑにおいてナンバープレート３６の場所が、この座標図に対して決定された強度Ｉｐによって識別される。この場所はその後、ナンバープレート３６を写真から抽出するために使用され、抽出されたナンバープレート３６は記憶される。ステップｒでは第２の座標図が決定され、ステップｓにおいて所定の時間待機した後、ステップｔにおいて第３の座標図が決定される。ステップｕにおいて、自動車の速さと方向が、第２の座標図および第３の座標図ならびに所定の時間を用いて決定される。
【符号の説明】
【００４９】
１  撮像システム
２  視野
３  アレイ
４  対象物
５  デカルト座標系
６  レンズ
７  第１のメモリユニット
８  第２のメモリユニット
９  処理ユニット
１０  インタフェース
１１  １つのピクセルの視線
１２  ボリューム
１３  自動車
１４  道路
１５  第１の位置
１６  第２の位置
１７  第３の位置
１８  第４の位置
１９  距離
２０  時間
２１  距離ｒのプロットを含むシグネチャ
２２  シグネチャシーケンスの開始時点
２３  シグネチャシーケンスの終了時点
２４  成分ｘ、ｙ、ｚ
２５  時間
２６  距離ｘ、ｙ、ｚのプロットを含むシグネチャ
２７  シグネチャの開始時点
２８  シグネチャの終了時点
２９  論理関係
３０  トリガ時点
３１  第１の光景
３２  第２の光景
３３  第３の光景
３４  第４の光景
３５  論理関係が与えられた写真要素
３６  ナンバープレート
３７  第１のトリガ場所
３８  第２のトリガ場所
３９  強度
４０  時間
４１  第１の積分ゲート
４２  第２の積分ゲート
４３  第３の積分ゲート
４４  写真要素
４５  放射開始時点
４６  トリガ信号を搬送するゲート
４７  放射された光パルス
４８  写真要素に到達する光パルス
４９  第１の２次元プロファイル
５０  第２の２次元プロファイル
５１  論理関係
【図１】
0006526178.tif 000002
【図２】
0006526178.tif 000003
【図３】
0006526178.tif 000004
【図４】
0006526178.tif 000005
【図５】
0006526178.tif 000006
【図６】
0006526178.tif 000007
【図７】
0006526178.tif 000008
【図８】
0006526178.tif 000009
【図９】
0006526178.tif 000010
【図１０】
0006526178.tif 000011
【図１１】
0006526178.tif 000012
【図１２】
0006526178.tif 000013
【図１３】
0006526178.tif 000014
【図１４】
0006526178.tif 000015