(57)【要約】少なくとも１つの画像センサの幾何学的なキャリブレーションの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの監視、トラッキング、決定のための装置及び方法が提案され、少なくとも１つの画像センサは部分において不変のシーンを監視する。実施例においては、少なくとも１つの画像センサが自動車の車内空間の監視のために使用される。
2006527354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための装置において、
少なくとも１つの画像センサは、部分において不変のシーン、とりわけ自動車の車内空間を監視し、
少なくとも１つの処理ユニットは画像信号に依存して少なくとも１つの画像センサの動作においてこの少なくとも１つの画像センサのデキャリブレーションを識別し、
少なくとも１つの処理ユニットはデキャリブレーションが識別される場合にはこのデキャリブレーションを後続のシステム及び／又は運転者に通報し、及び／又は、少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを画像信号に依存して決定し、
少なくとも１つの画像センサは画像信号を少なくともこの少なくとも１つの画像センサの画像検出領域内の少なくとも１つの不変パターンから導出する、少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための装置。
【請求項２】
少なくとも１つの不変パターンは少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するためにシーンに設けられた少なくとも１つの基準オブジェクトによって形成されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの基準オブジェクトは発光手段であり、とりわけ少なくとも１つの基準オブジェクトは赤外線発光ダイオードであり、及び／又は、少なくとも１つの基準オブジェクトは高い反射率を有するように、とりわけ０．５と１．０との間の反射率を有するように構成されていることを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの基準オブジェクトは幾何学的形状、とりわけ点及び／又は円及び／又は三角形及び／又は四角形及び／又は正方形を有し、及び／又は、少なくとも１つの基準オブジェクトは少なくとも１つの文字及び／又は少なくとも１つの字体及び／又は少なくとも１つのロゴであることを特徴とする、請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの基準オブジェクトは少なくとも１つの画像センサの監視機能に関して重要なシーンの少なくとも１つのオブジェクトに設けられており、とりわけ少なくとも１つの基準オブジェクトは自動車の車内空間のエアバッグの蓋及び／又は少なくとも１つのエアバッグ及び／又は少なくとも１つのハンドルに設けられていることを特徴とする、請求項２〜４のうちの１項記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの不変パターンはシーンの少なくとも１つの自然に存在するオブジェクトによって形成され、とりわけ少なくとも１つの不変パターンは自動車の車内空間内に構造上存在する少なくとも１つのオブジェクトによって形成されることを特徴とする、請求項１〜５のうちの１項記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための方法において、
少なくとも１つの画像センサは、部分において不変のシーン、とりわけ自動車の車内空間を監視し、
少なくとも１つの画像センサのデキャリブレーションがこの少なくとも１つの画像センサの動作中に画像信号に依存して識別され、
デキャリブレーションが識別される場合にはこのデキャリブレーションが後続のシステム及び／又は運転者に通報され、及び／又は、少なくとも１つのキャリブレーションパラメータが画像信号に依存して決定され、
少なくとも１つの画像センサによってこの少なくとも１つの画像センサの画像検出領域内の少なくとも１つの不変パターンから画像信号が導出される、少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための方法。
【請求項８】
画像信号は、少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するためにシーンに設けられた少なくとも１つの基準オブジェクト及び／又は少なくとも１つの自然に存在するシーンのオブジェクトから導出され、少なくとも１つの基準オブジェクトはとりわけ発光手段であり及び／又は少なくとも１つの基準オブジェクトは高い反射率を有することを特徴とする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
画像信号は少なくとも１つの基準オブジェクトから導出され、この少なくとも１つの基準オブジェクトは少なくとも１つの画像センサの監視機能に関して重要なシーンのオブジェクトに設けられており、とりわけ少なくとも１つの基準オブジェクトは自動車の車内空間の少なくとも１つのエアバッグの蓋及び／又は少なくとも１つのエアバッグ及び／又は少なくとも１つのハンドルに設けられていることを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
プログラムがコンピュータで実行される場合に請求項７〜９のうちの各々任意の請求項の全てのステップを実施するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像センサのキャリブレーションパラメータ（Kalibrierparameter）の決定のための装置及び方法に関する。
【０００２】
自動車メーカは、自動車の車内空間の監視のためのセンサ装置、とりわけ画像センサの使用を企画している。インテリジェントエアバッグ制御において画像センサの使用が行われる。例えば後ろ向きに組み込まれるチャイルドシートにおけるエアバッグのトリガによる幼児の負傷を良好に阻止するために、インテリジェントエアバッグ制御の枠内では自動車における着座の分類が行われる。他方で、例えば頭又は胴体のような乗員のボディ部分の位置及び／又はエアバッグに関して乗員の着座体勢をいわゆる「アウト・オブ・ポジション（Out-of-Position）検出」によって監視することが企画されており、この結果、とりわけエアバッグモジュールのトリガの際のこのエアバッグモジュールへの頭部の密接した位置決めによる負傷を防止する。
【０００３】
例えばＷＯ０１／６０６６２Ａ１からビデオセンサ装置及びフットスペースセンサ装置による着座識別のための方法及び装置が公知である。フットスペースセンサ装置とともにシートにいる人物の頭部の高さをビデオセンサ装置によって検出し、着座の分類を実施し、着座に依存してエアバッグを制御することが提案されている。ビデオセンサ装置の画像センサのキャリブレーションパラメータの決定のための装置及び方法に対する示唆はこのＷＯ０１／６０６６２Ａ１には欠けている。
【０００４】
本発明の利点
少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための以下に記述される装置であって、少なくとも１つの画像センサのデキャリブレーションが識別される場合には少なくとも１つの処理ユニットが少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを画像信号に依存して決定し、これらの画像信号を少なくとも１つの画像センサは少なくとも１つの不変パターンから導出する、少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための以下に記述される装置は、次のような利点を有する。すなわち、少なくとも１つの画像センサの誤作動がデキャリブレーション（Dekalibrierung）によって識別され、さらに自動的に補正されうる。選択的に又は付加的に、有利には、識別されたデキャリブレーションを少なくとも１つの後続のシステム及び／又は自動車の運転者（オペレータ）に通報する。キャリブレーションの自動的な監視は有利には画像センサの信頼できる確実な機能に寄与し、これによってとりわけ自動車内部空間における安全性のクリティカルな適用事例に対する画像センサの使用を可能にする。
【０００５】
さらに有利なやり方では自動車における少なくとも１つの画像センサの取り付けのコストが少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの自動的な決定によって低減される。これによって、自動車の製造中に及び／又は修理作業に特別なキャリブレーション方法を実施する必要性がなくなる。さらに、本発明の装置は、もしキャリブレーションパラメータの維持のための以下において記述される本発明の装置が無いならば、詳しく明細を示さなければならないはずの狭い製造トレランスを拡大することに寄与する。これから自動車の製造及び／又は修理におけるとりわけ有利なコスト低下が得られる。要するに、以下において記述される本発明の装置は、有利なやり方で、自動車の安全性に関するクリティカルな適用事例における、とりわけインテリジェントエアバッグ制御における画像センサの大量生産方式による配備（Serieneinsatz）に適している。なぜなら、画像センサの誤作動がとりわけデキャリブレーションの形式において識別されるからである。
【０００６】
少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のためにシーンに設けられる少なくとも１つの基準オブジェクトによる少なくとも１つの不変パターンの形成は、とりわけ有利である。少なくとも１つの画像センサのキャリブレーションのためにシグナリングする基準オブジェクトの利用は有利である。自動車の車内空間におけるシグナリングする基準オブジェクトがとりわけ有利である。シグナリングする基準オブジェクトは、センサ装置により簡単に検出可能であり、シグナリングによって信号処理手段により測定データの中から確実に識別可能であるという利点を有する。
【０００７】
基準オブジェクトのシグナリングが特別な輝度によって、ＬＥＤダイオード及び／又は赤外線発光ダイオードのような発光手段によってアクティブに又は高い反射率の表面（反射能（Rueckstrahlvermoegen）、アルベド（Albedo））によってパッシブに達成されると有利である。従って、発光手段、とりわけ発光ダイオード（ＬＥＤダイオード）として構成される及び／又は高い反射率を有する基準オブジェクトは特別な利点を有する。このように構成される基準オブジェクトは処理ユニットによる少なくとも１つの不変パターンの簡単な検出可能性に寄与する。
【０００８】
さらに、少なくとも１つの基準オブジェクトのシグナリングが特別な形状によって達成されると有利である。例えば点及び／又は円及び／又は三角形及び／又は四角形及び／又は正方形のような幾何学的形状を有する基準オブジェクトはとりわけ有利である。選択的に又は付加的に、文字及び／又は字体及び／又はロゴも基準オブジェクトとして有利である。これは画像信号における少なくとも１つの不変パターンの簡単な識別可能性に寄与する。
【０００９】
さらに、少なくとも１つの２次元（２Ｄ）及び／又は少なくとも１つの３次元（３Ｄ）の不変パターンへの基準オブジェクトの配置は有利であり、パターンは例えば十字及び／又は円及び／又は字体のような幾何学的形状を有する。とりわけ有利には以下に記述される本発明の装置のこの変形実施形態は、シグナリングする基準オブジェクトに、とりわけ発光ダイオードのような発光手段によりシグナリングする基準オブジェクトに関連している。これは、少なくとも１つの不変パターンが処理ユニットによって簡単に再識別され、場合によっては様々な異なる不変パターンが互いに区別されうることに寄与する。
【００１０】
とりわけ有利には、少なくとも１つの基準オブジェクトは少なくとも１つの画像センサの監視機能に関して重要な少なくとも１つのシーンのオブジェクトに設けられる。とりわけ自動車における本発明の装置の使用の際には、少なくとも１つの既知の基準オブジェクト及び／又は不変パターン（基準パターン）が例えばエアバッグの蓋及び／又は本来のエアバッグ及び／又はハンドルのようなその都度の適用事例にとって重要な少なくとも１つのオブジェクトに存在すると特に有利である。このことは、センサ装置の、すなわち少なくとも１つの画像センサの位置及び配向がこの少なくとも１つの重要なオブジェクトにア・プリオリに例えば更に別のセンサによる測定によって既知となる必要なしに、自動車車内空間の少なくとも１つの又は複数のこれらの重要なオブジェクトと他のシグナリングしないオブジェクトとの間の間隔測定を可能にする。
【００１１】
さらに有利には、少なくとも１つの不変パターンは選択的に又は付加的にシーンの少なくとも１つの自然に存在するオブジェクトによって形成される。とりわけ有利には、キャリブレーションの目的のために、自動車の車内空間内に構造上存在する少なくとも１つのオブジェクトの位置が画像信号において監視され、トラッキングされる。自動車内に構造上存在するオブジェクトは例えば少なくとも１つのドアバー及び／又は少なくとも１つの計器類及び／又は少なくとも１つの自動車ルーフの天井である。
【００１２】
少なくとも１つのＣＭＯＳ画像センサ及び／又は少なくとも１つのＣＣＤ画像センサ及び／又は少なくとも１つの単眼画像センサ及び／又は少なくとも１つのステレオカメラ及び／又は少なくとも１つの距離画像生成画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のための以下において記述される本発明の装置は有利である。
【００１３】
上述の本発明の装置の利点は少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のための方法に対しても相応に当てはまる。
【００１４】
プログラムがコンピュータで実行される場合に、以下において記述される本発明の方法の全てのステップ又は少なくとも基本的なステップを実施するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムはとりわけ有利である。コンピュータプログラムの使用によって、異なる不変パターン及び／又は異なるシーン、とりわけ異なる自動車の車内空間への本発明の方法の迅速かつコスト安な適合が可能となる。
【００１５】
更なる利点は図面を参照する実施例の以下の記述及び従属請求項から得られる。
【００１６】
図面
本発明を次に図面に図示された実施形態に基づいて詳しく説明する。
【００１７】
図１は概略図を示し、
図２はブロック回路図を示し、
図３は有利な実施例の概略図を示し、
図４はフローチャートを示し、
図５は更に別の実施例の概略図を示す。
【００１８】
実施例の記述
以下において少なくとも１つの画像センサの幾何学的なキャリブレーションの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの監視、トラッキング、決定のための装置及び方法が記述され、少なくとも１つの画像センサは部分において不変のシーンを監視するように構成されている。実施例では、この少なくとも１つの画像センサが自動車の車内空間の監視のために使用される。
【００１９】
とりわけ着座の分類及び／又はアウト・オブ・ポジション検出の際の車両内空間におけるインテリジェントエアバッグ制御の枠内での画像センサの使用では、測定データと車両内空間、例えばボディ及び／又はエアバッグモジュールとの間の幾何学的な位置関係の作成が必要不可欠である。このために２つの異なるやり方が考えられる。まず第１には、数学的モデルによって明示的に測定値検出を記述することが可能である。この数学的モデルは自動車に関して少なくとも１つの画像センサの位置を記述する数値的なキャリブレーションパラメータ（外因的（extrinsic）キャリブレーションの外因的キャリブレーションパラメータ）及び／又は少なくとも１つの画像センサにおける測定値検出を特徴付ける数値的キャリブレーションパラメータ（内因的（intrinsic）キャリブレーションの内因的キャリブレーションパラメータ）を含む。内因的キャリブレーションパラメータは例えば少なくとも１つのカメラ定数及び／又は少なくとも１つのカメラ中心点及び／又は少なくとも１つのインデックスパラメータである。第２のやり方では、測定データの直接評価が例えばクラシフィケータを介して行われる。この場合、明示的に数値的キャリブレーションパラメータは全システム画像センサ及び評価において存在しない。分類のためには、処理ユニットにおいて学習能力のあるクラシフィケータ、例えばニューラルネットワークが使用される。クラシフィケータはまず最初にトレーニングされる。このためにセンサによって様々な着座、例えば空席及び／又はチャイルドシートが撮影され、状況に対して手動で例えば空席のような所望の正しい判定が記憶される。正しい判定を有する測定データがクラシフィケータに伝達され、このクラシフィケータはここから分類のためのデータを抽出する（ニューラルネットワークのトレーニング）。その後の使用において、クラシフィケータは入力されてくる測定データから判定を導き出す。クラシフィケータはジオメトリ及びキャリブレーションについては何も知らない。画像センサがその位置を自動車内で変える場合には、このクラシフィケータが新たなトレーニングなしで正確な結果を供給することは保証されない。車内空間の監視のための自動車内画像センサの作動開始の後で、これら２つのやり方に相応してキャリブレーションパラメータが既知でなければならない及び／又は決定されなければならないか、又は、暗黙裡に測定検出の特性は既知なものとしてかつ使用時間に亘って不変なものとして前提される。測定データと監視されるシーンとりわけ自動車の車内空間との間に明示的に及び／又は暗黙裡に既知の幾何学的関係が存在するという少なくとも１つの画像センサのこの特性は、少なくとも１つの画像センサの幾何学的キャリブレーションを表している。
【００２０】
以下に記述される本発明の装置及び方法は、例えば調整不足（Dejustage）及び／又は測定値検出における変化による少なくとも１つの画像センサのデキャリブレーションの自動的な監視及び識別を行う。そのほかに、本発明の装置及び方法は、センサ動作中の少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの自動的な決定及び／又はトラッキングを可能にする。デキャリブレーションの自動的な監視及び少なくとも１つの画像センサのキャリブレーションのためには、少なくとも１つの特別なシグナリングする基準オブジェクトが使用され、この特別なシグナリングする基準オブジェクトは有利な実施例では自動車の車内空間に設けられており及び／又は少なくとも１つの自然に存在するシーンのオブジェクトが有利な実施例では自動車内に構造上存在する少なくとも１つのオブジェクトが基準オブジェクトとして使用される。これらの基準オブジェクトは少なくとも１つの画像センサによって観察される。さらに、これらの基準オブジェクトに所属する少なくとも１つの画像センサの測定データは目標データと比較されることによって評価される。測定データと目標データとの間の差に基づいて、少なくとも１つの画像センサの機能が監視され及び／又は少なくとも１つの画像センサが少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定の後でキャリブレートされる。
【００２１】
図１は、自動車の車内空間２８の監視のために使用される画像センサ１２の使用を説明するための有利な実施例の概略図を示す。画像センサ１２は自動車の風防ガラス３０及びルーフ３６の領域に設けられ、この画像センサ１２の画像検出領域は自動車の車内空間２８を検出する。この場合、画像センサ１２はシート３８、例えば同乗者シート及び／又はヘッドレスト４０を撮影する。さらに、画像センサ１２は場合によっては車内空間２８内のここには示されていない人物及び／又はとりわけシート３８上の他の対象物を検出する。画像センサ１２は信号線路２６を介して処理ユニット１４に接続されている。図１では画像センサ１２の位置３０は自動車の基準系３２に関して図示されている。さらに、図１はエアバッグモジュール５０を示し、このエアバッグモジュール５０は自動車の事故の際に車内空間２８内の人物の保護のために使用される。
【００２２】
図２は図１のブロック回路図を示し、これは監視すべきシーン１０、画像センサ１２及び処理ユニット１４から成る。監視すべきシーン１０は自動車の車内空間である。画像センサ１２は監視すべきシーン１０の光放射２０から画像信号２２を発生する。画像信号２２は測定データとして図１の信号線路２６を介して処理ユニット１４に伝送される。処理ユニット１４では一方で少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための後述する方法が実施される。他方で、処理ユニット１４では画像センサ１２の監視機能を果たすために画像センサ１２の画像信号２２の処理が実施される。画像センサ１２及び処理ユニット１４は測定システム１６を形成する。有利な実施例では、画像センサ１２はインテリジェントエアバッグ制御のために使用される。処理ユニット１４は画像信号２２を評価し、この結果、測定システムの信号２４を信号線路を介してエアバッグ制御のための後続システム１８に転送する。測定システムの信号２４は、着座の分類のための情報及び／又は自動車のシート上の人物のアウト・オブ・ポジション検出に関するデータを含んでいる。画像信号２２及び／又は測定システムの信号２４の信号線路における伝送は電気的に及び／又は光学的に及び／又は無線により行われる。この有利な実施例の変形実施例では、画像センサ１２及び／又は処理ユニット１４及び／又は後続システム１８が１つの又は場合によっては複数のユニットにおいて実現されている。
【００２３】
図３は、画像センサ１２の少なくとも１つのキャリブレーションパラメータを決定するための装置を有する有利な実施例の概略図を示す。図３は図１の拡張例である。以下においては図３の付加部分のみを説明する。自動車の車内空間２８には特別にシグナリングするオブジェクト４２が設けられており、これらのオブジェクト４２は画像センサの画像検出領域にある。シグナリングするオブジェクト４２はこの有利な実施例では各センサシステム、画像センサ１２によって良好に自動的に検出されるオブジェクトである。この有利な実施例では、赤外線発光ダイオード（ＩＲ発光ダイオード）が使用される。画像センサ１２（ビデオセンサ）の測定データ（画像信号）におけるシグナリングするオブジェクト４２の位置は、シグナリングするオブジェクト４２の目標位置と処理ユニット１４において比較される。偏差によってデキャリブレーションが識別される。さらに、シグナリングするオブジェクト４２の位置はセンサ測定データにおいて少なくとも１つのキャリブレーションパラメータのトラッキング及び／又は決定のために使用される。この有利な実施例の変形実施例では、シグナリングする基準オブジェクト４２として高い反射率を有する表面を有する基準オブジェクトが使用される。有利には０．５と１．０との間の反射率を有するシグナリングする基準オブジェクト４２が使用される。反射率の同義語、反射能（Rueckstrahlvermoegen）すなわちアルベド（Albedo）は表面に入射するビームのうちの反射されるビームの成分を示す。反射率の値は０と１と間の値を取りうる。１の値は入射するビームの１００％が反射されることを意味する。さらに、基準オブジェクトは場合によっては幾何学的な形状を有する。幾何学的な形状としては、例えば少なくとも１つの点及び／又は少なくとも１つの円及び／又は少なくとも１つの三角形及び／又は少なくとも１つの四角形及び／又は少なくとも１つの正方形が使用される。幾何学的形状に対して選択的に又は付加的に、更に別の変形実施例では基準オブジェクトとして少なくとも１つの文字及び／又は少なくとも１つの字体及び／又は少なくとも１つのロゴが使用される。更に別の変形実施例では、２Ｄ又は３Ｄパターン、例えば少なくとも１つの十字及び／又は少なくとも１つの円及び／又は少なくとも１つの字体に対して選択的に又は付加的に複数の基準オブジェクトが設けられる。さらに、基準オブジェクト及び／又はパターンが選択的に又は付加的にその都度の適用事例にとって重要な少なくとも１つのオブジェクト、例えばエアバッグの蓋及び／又は本来のエアバッグ及び／又はハンドルに設けられる。処理ユニット１４は少なくとも１つのマイクロプロセッサを含み、図４に図示される複数のモジュールから成り、これらの複数のモジュールは少なくとも１つのマイクロプロセッサのプログラム及び／又はプログラムステップとして構成されている。
【００２４】
図４は少なくとも１つの画像センサの幾何学的キャリブレーションの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの自動的な制御及び／又はトラッキング及び／又は決定のための有利な実施例の方法のフローチャートを示す。この方法は、自動車の車内空間における基準オブジェクトの幾何学的位置に関するモデル知識６０及び／又は自動車の車内空間の基準オブジェクトの少なくとも１つの画像センサの測定データの目標値６４に関するモデル知識を前提とする。使用（動作）中には既知の基準オブジェクトに所属するセンサ測定データが画像信号２２の形式で画像センサ１２によって検出される。基準オブジェクトのセンサ測定データ（画像信号２２）は目標データ６４と差形成のためのモジュール６６において比較され、これからキャリブレーションデータの決定のためのモジュール６８において画像センサのデキャリブレーションが識別され、及び／又は、基準オブジェクトのセンサ測定データ（画像信号２２）から少なくとも１つのキャリブレーションパラメータが画像センサイメージングの数学的モデルを介して決定される。自動車内部空間ではユークリッド座標系（車両座標系）が定義される。車両内部空間内には既知の３Ｄ座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を有する点状の基準オブジェクトＰｉ（ｉ＝１．．Ｎ）がある。さらに、３Ｄ車両座標系に画像センサの目標位置（外因的キャリブレーションパラメータ）が与えられている。この目標位置は、６つのパラメータすなわち自動車内の画像センサの投影中心の位置：（ｔｘ，ｔｙ，ｔｚ）及び回転角度α、ψ、γによって指示される自動車と画像センサとの間の回転から成る。これらの回転角度から回転行列
【００２５】
【数１】
2006527354.tif 000003
が得られる。さらに内因的キャリブレーションパラメータ、チャンバ定数ｃｘ、ｃｙ及び画像中心点の座標ｘＨ、ｙＨが既知である。点オブジェクトの３Ｄ座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）の画像への、画像座標（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）への投影は数学的に次式により記述される：
【００２６】
【数２】
2006527354.tif 000004
【００２７】
結果は画像における点状基準オブジェクトの目標座標（ｘ’Ｓｉ，ｙ’Ｓｉ）である。画像における点状基準オブジェクトの測定は画像座標（ｘ’Ｍｉ，ｙ’Ｍｉ）を供給する。目標位置と実際位置との間の距離
【００２８】
【数３】
2006527354.tif 000005
はセンサシステムのデキャリブレーションの識別のために使用される。距離が所定の閾値より上にある（ｄＳＭｉ＞ｄＳＭｍａｘ）ならば、画像センサのデキャリブレーションが存在する。画像センサの外因的キャリブレーションパラメータ（α，ψ，γ，ｔｘ，ｔｙ，ｔｚ）の補正のために、これらのパラメータ（α，ψ，γ，ｔｘ，ｔｙ，ｔｚ）が変化され、この結果、測定された画像座標と投影された画像座標との間の誤差二乗和が最小となる：
【００２９】
【数４】
2006527354.tif 000006
画像座標ｘ’（α，ψ，γ，ｔｘ，ｔｙ，ｔｚ）乃至はｙ’（α，ψ，γ，ｔｘ，ｔｙ，ｔｚ）は上記投影規則（２）から得られる。
【００３０】
図５は画像センサ１２の少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のための装置を有する更に別の実施例の概略図を示す。図５は図１の拡張例である。以下において図５の付加部分のみを説明する。デキャリブレーションの監視のために及び／又は幾何学的キャリブレーションの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のために、この実施例では自動車内に構造上存在するオブジェクトの位置がセンサ測定データにおいて監視され、トラッキングされる。ドアバー４４及び／又は車両ルーフの天井４６及び／又は計器類４８のような構造上自動車内に存在するオブジェクトが基準オブジェクトとして使用され、これらの基準オブジェクトの位置は画像センサ１２の画像信号に依存して測定され、チェックされる。処理ユニット１４は図３の有利な実施例の場合のように少なくとも１つのマイクロプロセッサを含み、図４に図示された複数のモジュールから成る。これらの複数のモジュールは少なくとも１つのマイクロプロセッサのプログラム及び／又はプログラムステップとして構成されている。更に別の実施形態では基準オブジェクトとして少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のためにシーンに設けられる少なくとも１つの基準オブジェクト（シグナリングする基準オブジェクト）及び少なくとも１つの自然に存在するシーンのオブジェクト、すなわち自動車の車内空間に構造上存在するオブジェクトが使用される。
【００３１】
少なくとも１つの画像センサの少なくとも１つのキャリブレーションパラメータの決定のための上記装置及び方法は、自動車技術における使用に限定されない。むしろ、相応の特徴的構成を有する上記方法は自動車技術以外でも使用される。前提条件は、少なくとも１つの画像センサが部分において不変のシーンの監視に適するように構成されていることだけである。部分において不変のシーンは、シーンの部分が時間的に変化しないことによって特徴付けられる。このようなシーンは例えば監視技術及びセキュリティ技術においてあらわれる。空港、駅又は道路の監視において、シーンは同様に部分において不変である。別の適用事例は、少なくとも１つの画像センサによる部屋の監視、例えば銀行の金庫室の監視である。これらのシーンも部分において不変である。さらに、本発明の方法は自動車の周囲の監視のために使用される少なくとも１つの画像センサにおいて使用される。この場合も、前提条件は、シーンの部分が時間的に不変であることである。時間的に不変の部分は、自動車の構成部材、例えばボンネット及び／又はバンパーが少なくとも１つの画像センサの画像検出領域内にある場合に存在する。
【００３２】
上記装置及び方法の変形実施例では、少なくとも１つの基準オブジェクトが少なくとも１つの画像センサの監視機能に関連してシーンの少なくとも１つの重要なオブジェクトに設けられる。重要なオブジェクトは、これらの重要なオブジェクトが直接的に少なくとも１つの画像センサ１２の監視機能のオブジェクトであるか又は選択的に又は付加的に間接的に機能的に画像センサの監視機能と結びつけられているかのいずれかによって特徴付けられる。自動車技術の分野では、エアバッグの蓋が間接的に機能的に画像センサの監視機能と結びつけられている重要なオブジェクトの例である。画像センサは第１にシートの着座状況の監視のために使用されるにもかかわらず、監視機能は機能的にはエアバッグ制御を介してエアバッグの蓋に結びつけられている。セキュリティ技術の分野では、例えば銀行の金庫室の監視の場合には、銀行の金庫は直接的に少なくとも１つの画像センサの監視機能の重要なオブジェクトである。
【００３３】
上述の装置及び方法は更に別の変形実施形態において少なくとも１つの又は１つ以上の画像センサにおいて適用される。画像センサとしては、少なくとも１つの単眼画像センサ及び／又は少なくとも１つのステレオカメラ及び／又は少なくとも１つの距離画像生成画像センサが使用される。ステレオカメラは少なくとも２つの画像センサから成り、これらの少なくとも２つの画像センサは実質的に同一のシーンを撮影する。距離画像生成画像センサは距離画像センサ、例えばタイム・オブ・フライト（Time-of-Flight）光学センサ（レンジビデオカメラ）である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】概略図を示す。
【図２】ブロック回路図を示す。
【図３】有利な実施例の概略図を示す。
【図４】フローチャートを示す。
【図５】更に別の実施例の概略図を示す。
【符号の説明】
【００３５】
１０  監視すべきシーン
１２  画像センサ
１４  処理ユニット
１６  測定システム
１８  後続システム
２０  光放射
２２  画像信号
２４  測定システムの信号
２６  信号線路
２８  車内空間
３０  風防ガラス
３２  自動車の基準系
３６  ルーフ
３８  シート
４０  ヘッドレスト
４２  シグナリングする基準オブジェクト
４４  ドアバー
４６  車両ルーフの天井
４８  計器類
５０  エアバッグモジュール
６０  モデル知識
６４  測定データの目標値
６６  差形成のためのモジュール
６８  キャリブレーションデータの決定のためのモジュール
【図１】
2006527354.tif 000007
【図２】
2006527354.tif 000008
【図３】
2006527354.tif 000009
【図４】
2006527354.tif 000010
【図５】
2006527354.tif 000011
【国際調査報告】
2006527354.tif 000012
2006527354.tif 000013
2006527354.tif 000014
2006527354.tif 000015