用于校准照明机构和光学传感器的方法、控制机构、校准装置、机动车、校准标记和校准标记组件制造方法及图纸

技术编号:38358287 阅读:15 留言:0更新日期:2023-08-05 17:28
本发明专利技术涉及一种用于校准照明机构(5)和光学传感器(7)的方法,其中,所述照明机构(5)以及光学传感器(7)两者的控制在时间上相互协调,其中,协调控制对应配属有可见的距离范围(15),其中,借助协调控制使用光学传感器(7)在借助照明机构(5)照明的情况下采集一系列时间接连的照片(35),其中,在该系列照片中的在时间上排第一的在其中识别出至少一个具有至少一个预定尺寸(21)的校准标记(19)的照片(35)中,依据该至少一个预定尺寸(21)来确定该至少一个校准标记(19)的第一实际距离(23.1),其中,该协调控制和/或可见距离范围(15)基于该可见距离范围(15)的远边界(17)和第一实际距离(23.1)来评估和/或改变。离(23.1)来评估和/或改变。离(23.1)来评估和/或改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校准照明机构和光学传感器的方法、控制机构、校准装置、机动车、校准标记和校准标记组件


[0001]本专利技术涉及一种用于校准照明机构和光学传感器的方法、一种用于执行这种方法的控制机构、一种具有这种控制机构的校准装置、一种具有这种校准装置的机动车、一种用在这种方法中的校准标记、一种具有这种校准标记的校准标记组件和一种具有这种校准标记组件的校准机构。

技术介绍

[0002]一种用于校准照明机构的方法来自公开号为EP 3 308 193 B1的欧洲专利申请。在此方法中,借助照明机构发出光脉冲。所发出的光脉冲与参考光脉冲相比较,并且基于比较结果来校准照明机构。但在此方法中并未关注照明机构与光学传感器的合作。
[0003]校准技术系统时的原理在于,完成校准的环境的尺寸和运行技术系统的环境的尺寸尽量彼此相同。在距离长达200m的距离测量中,这很难以成本和空间节约的方式实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是提供一种用于校准照明机构和光学传感器的方法、一种用于执行这种方法的控制机构、一种具有这种控制机构的校准装置、一种具有这种校准装置的机动车、一种应用在这种方法中的校准标记、一种具有这种校准标记的校准标记组件和一种具有这种校准标记组件的校准机构,其中,所述缺点被至少部分消除、优选地得以避免。
[0005]该任务被如此完成,即,提供本技术教导,尤其是独立权利要求的教导以及在从属权利要求和说明书中公开的实施方式的教导。
[0006]该任务尤其被如此完成,即,提供一种用于校准照明机构和光学传感器的方法,其中,该照明机构和光学传感器的控制在时间上相互协调,并且该协调控制对应有可见距离范围。借助协调控制,在借助照明机构照明的情况下用光学传感器采集一连串在时间上前后接连的照片。在这一连串照片中的在时间上排第一的、在其中识别出具有至少一个预定尺寸的至少一个校准标记的照片中,依据该至少一个预定尺寸来确定该至少一个校准标记的第一实际距离。依据可见距离范围的远边界和第一实际距离,协调控制和/或可见距离范围被评估和/或改变。
[0007]借助此处提出的方法,有利地可能的是,基于几次距离测量、优选一次距离测量来校准照明机构和光学传感器的控制、尤其是可见距离范围的远边界。因此该照明机构和光学传感器的测量精度被提高且法定要求得到满足。校准尤其包括照明机构的协调配合和光学传感器的曝光控制。
[0008]另外,可以有利地利用该方法来识别并补偿在照明机构部件和光学传感器中的老化效应。另外,优选尽早识别由老化效应造成的可能未来出现的部件失效,对此可以启动各自部件的更换。
[0009]另外,该照明机构和光学传感器的校准有利地在具有照明机构和光学传感器的机
动车的行驶期间进行,尤其最好在真实道路且特别最好是在公用道路例如像公路或高速公路上的真实条件下的行驶期间。因此,完成校准的环境的尺寸和该照明机构和光学传感器工作的环境的尺寸彼此相同。
[0010]该照明机构和光学传感器的校准保证了照明机构和/或光学传感器的老化效应和/或脏污未使距离测量失真。10ns的渡越时间偏差已经足以导致约3m的距离测量误差。
[0011]用于借助在时间上相互协调地控制照明机构和光学传感器来产生照片的方法尤其是被称为选通成像法的方法;该光学传感器尤其是这样一种摄像头,其仅在一定的有限时间范围内被切换至感光,这被称为“选通控制”,即,摄像头是选通摄像头。照明机构也相应地在时间上仅在一定的所选时间间隔期内被驱控以照明物侧场景。
[0012]尤其是,通过该照明机构发出预定数量的优选各自具有5ns到20ns的持续时间的光脉冲。光学传感器的曝光的开始和结束与所发出的光脉冲的数量和持续时间相关联。其结果是,一定的可见距离范围可以通过照明机构和光学传感器两者的时间控制而根据规定的空间位置(即尤其是光学传感器的可见距离范围的近边界和远边界的一定距离)通过该光学传感器被测量。
[0013]可见距离范围在此是三维空间中的物侧区域,其通过将照明机构的光脉冲的数量和持续时间与光学传感器的曝光的开始和结束结合使用而借助光学传感器在光学传感器的图像平面上的两维照片中被成像。
[0014]就在这里和以下提到的“物侧”而言,这是指真实空间内的、即在待观察的校准标记一侧的区域。就在此和以下提到的“像侧”而言,这是指在光学传感器的图像平面上的区域。在此在物侧得到可见距离范围。它对应于图像平面上的由成像定律以及照明机构和光学传感器的时间控制所指定的像侧区域。
[0015]依据在借助照明机构的照明开始之后的光学传感器的曝光开始和结束,光脉冲光子照中光学传感器。照明机构和光学传感器的可见距离范围越远,在此距离范围中尤其在距离范围内的校准标记处被反射的光子照中光学传感器所需的持续时间越长。因此照明机构和光学传感器的可见距离范围越远,在照明结束与曝光开始之间的时间间隔越长。
[0016]因此,根据该方法的一个设计而尤其可能的是,通过相应适当地选择照明机构和光学传感器两者的时间控制来限定所述可见距离范围的位置和空间宽度、尤其是可见距离范围的近边界和远边界之间的距离。
[0017]在该方法的一个优选设计中,设定该可见距离范围,其中,由此确定并相应设定所述照明机构和光学传感器两者的时间协调。
[0018]在该方法的另一个优选实施方式中,这一连串的在时间上前后接连的照片包含至少这样一张照片,这张照片在时间上在第一次识别出该至少一个校准标记的照片之前被采集并且在这张照片中未识别出校准标记。因此保证该至少一个校准标记在时间上首先靠近可见距离范围的远边界被识别。因此可以实现照明机构和光学传感器的依据可见距离范围的远边界和第一实际距离的可靠校准。优选将第一实际距离与在光学传感器与可见距离范围的远边界之间距离相比较。如果所述距离有差异,则优选将第一实际距离设定为所述协调控制的可见距离范围的远边界。
[0019]该照明机构在一个优选设计中是激光器。替代地或附加地,光学传感器最好是摄像头。
[0020]在本技术教导的上下文中,至少一个校准标记的至少一个已知的预定尺寸是至少一个校准标记的高度和/或宽度和/或面积。
[0021]至少一个校准标记的至少一个已知的物侧伸展尺寸是至少一个预定尺寸并且用A
O
标示。至少一个校准标记的像侧伸展尺寸用A
b
标示并且可以直接依据在光学传感器的图像平面内的至少一个校准标记的至少一个预定尺寸的成像被确定。借助使用射线定理,从至少一个校准标记的至少一个预定尺寸的物侧和像侧伸展尺寸和存在于光学传感器中的预定已知距离S
b
中用以下公式计算用S
o
标示的第一实际距离:
[0022][0023]根据本专利技术的一个改进方案而规定,在这一连串照片中的在时间上排最后的、在其中识别出至少一个校准标记的照片中,依据至少一个预定尺寸来确定至少一个校准标记的第二实际距离。依据可见距离范围的近边界和第二实际距离,该协调控制和/或可见距离范围被评估本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校准照明机构(5)和光学传感器(7)的方法,其中,

该照明机构(5)以及该光学传感器(7)两者的控制在时间上相互协调,

所述协调控制对应有可见距离范围(15),

在借助该照明机构(5)照明的情况下使用该光学传感器(7)借助该协调控制来采集一连串在时间上前后接连的照片(35),

在这一连串照片中的在时间上排第一的在其中识别出具有至少一个预定尺寸(21)的至少一个校准标记(19)的照片(35)中,依据该至少一个预定尺寸(21)确定该至少一个校准标记(19)的第一实际距离(23.1),

所述协调控制和/或该可见距离范围(15)基于该可见距离范围(15)的远边界(17)和该第一实际距离(23.1)而被评估和/或改变。2.根据权利要求1所述的方法,其中,

在这一连串照片中的在时间上排最后的在其中识别出具有所述至少一个预定尺寸(21)的至少一个校准标记(19)的照片(35)中,依据该至少一个预定尺寸(21)确定该至少一个校准标记(19)的第二实际距离(23.2),

该协调控制和/或该可见距离范围(15)基于该可见距离范围(15)的近边界(25)和该第二实际距离(23.2)而被评估和/或改变。3.根据前述权利要求之一所述的方法,其中,

在这一连串照片中的在其中识别出具有所述至少一个预定尺寸(21)的至少两个校准标记(19)的照片(35)中,依据该至少一个预定尺寸(21)确定所述至少两个校准标记(19)的第一实际距离(23.1)和该第二实际距离(13.2),

该协调控制和/或该可见距离范围(15)基于该可见距离范围(15)的远边界(17)和该近边界(25)、该第一实际距离(23.1)和该第二实际距离(23.2)被评估和/或改变。4.根据前述权利要求之一所...

【专利技术属性】
技术研发人员:F
申请(专利权)人:戴姆勒卡车股份公司
类型:发明
国别省市:

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