图像捕获装置和包括这种图像捕获装置的车辆的制作方法

1.本发明涉及一种图像捕获装置，特别是包括被配置为获取分开的波长范围内的图像的第一图像捕获仪器和第二图像捕获仪器的图像捕获装置。


背景技术：

2.us20180302564a1公开了一种图像捕获装置，其包括被配置为获取远红外和/或中红外范围内的图像的热感摄像机(thermal camera)、被配置为获取近红外范围内的图像的nir(近红外的英文缩写)摄像机以及利用近红外范围内的辐射照亮场景的照明系统。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是提供一种易于集成到更复杂的系统中并且可靠的图像捕获装置。
4.为此，本发明提供了一种图像捕获装置，用于捕获在图像捕获装置的视场内的场景的图像，该图像捕获装置包括外壳，在该外壳内定位有：被配置为获取第一波长范围内的图像的第一图像捕获仪器，该第一图像捕获仪器为热感摄像机或热感摄影仪器；被配置为捕获与第一波长范围分开的第二波长范围内的图像的第二图像捕获仪器；以及照明系统，该照明系统包括至少一个辐射源并被配置为从每个辐射源发出第二波长范围内的辐射，图像捕获装置还包括定位在外壳内的隔热隔板，该隔热隔板插入在第一图像捕获仪器与照明系统之间，以将第一图像捕获仪器与照明系统热隔离。
5.第一图像捕获仪器、第二图像捕获仪器和照明系统组合在单个外壳中提供了作为可以容易地集成到车辆中的单元的图像捕获装置。
6.隔热隔板在照明系统与第一图像捕获仪器之间的布置降低了第一图像捕获仪器被照明系统、特别是被照明系统发出的热量干扰的风险。
7.根据特定实施方式，图像捕获装置包括单独地或以任何技术上可行的组合采用的以下可选特征中的一个或多个：
[0008]-第二图像捕获仪器通过被插入在第一图像捕获仪器与照明系统之间而定位在外壳内；
[0009]-隔热隔板定位在外壳内并且被插入在第二图像捕获仪器与照明系统之间；
[0010]-第一波长范围在1.4μm到1,000μm的波段内；
[0011]-第二图像捕获仪器为近红外摄影仪器或近红外摄像机；
[0012]-第二波长范围在0.750μm到1.4μm的波段内；
[0013]-照明系统被配置为不利用每个辐射源发出在第一波长范围内的辐射；
[0014]-每个辐射源都是发光二极管。
[0015]
本发明还涉及一种车辆，特别是机动车辆，其配备有如上限定的图像捕获装置。
附图说明
[0016]
通过阅读仅作为非限制性例子给出并参照附图做出的以下描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图中，图1示意性示出了定位在车辆中的图像捕获装置。
具体实施方式
[0017]
如图所示，图像捕获装置2被配置为获取位于视场fv中的场景的图像。图像捕获装置2具有视轴a，视场fv以视轴a为中心。
[0018]
图像捕获装置2包括外壳4，外壳4容纳第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8、照明系统10和隔热隔板12。
[0019]
第一图像捕获仪器6和第二图像捕获仪器8均被布置为基本上沿着视轴a捕获场景的图像。
[0020]
例如，第一图像捕获仪器6是摄影仪器或摄像机。例如，第二图像捕获仪器8是摄影仪器或摄像机。
[0021]“被配置为获取某个波长范围内的图像的图像捕获仪器”是指被配置为从波长在该波长范围内的电磁辐射(或下文中的“辐射”)获取图像的图像捕获仪器。
[0022]
第一图像捕获仪器6被配置为捕获第一波长范围内的图像。
[0023]
在一个示例性实施方式中，第一图像捕获仪器6为热感摄像机或热感摄影仪器。
[0024]
在一个示例性实施方式中，第一波长范围在远红外范围内(即8μm到1,000μm之间的波长)，和/或在中红外范围内(即1.4μm到8μm之间的波长)。
[0025]
在一个特定示例性实施方式中，第一波长范围在5μm到7μm之间。
[0026]
远红外和中红外范围内、特别是在上述指定的波段内的辐射是被称为“热”的辐射。
[0027]
热辐射是自发发出的，尤其是人自发发出的。
[0028]
对由人发出的热辐射的检测使此人的存在能被确定，并且可以使此人的生理状态被确定，例如通过分析热辐射的强度和/或热辐射根据其强度在人身体的至少一个部位、特别是面部上的分布。
[0029]
第二图像捕获仪器8被配置为获取与第一波长范围分开的第二波长范围内的图像。
[0030]
优选地，第二波长范围内的波长小于第一波长范围内的波长。
[0031]
在一个示例性实施方式中，第二图像捕获仪器8为近红外摄影仪器或近红外摄像机。
[0032]
在一个示例性实施方式中，第二波长范围在近红外范围内，即0.750μm到1.4μm之间的波长。
[0033]
在一个特定的示例性实施方式中，第二波长范围在0.850μm到0.940μm之间。
[0034]
照明系统10包括一个或多个辐射源14，照明系统10被配置为使得每个辐射源14发出第二波长范围内的辐射。
[0035]
照明系统10被配置为通过产生第二波长范围内的辐射的每个辐射源14来照明场景，从而能够通过第二图像捕获仪器8获取第二波长范围内的场景的图像。
[0036]
物体、尤其是人自发发出的在诸如近红外或可见范围的范围内的辐射很少或没
有。照明系统10对场景的照明允许使用第二图像捕获仪器8捕获在第二波长范围内的场景的图像。
[0037]
在包括在不可见的、近红外范围内的第二波长范围内照明场景使该场景能在对场景内的人几乎不敏感或不敏感的波长范围内被照明，从而避免对该人造成干扰。
[0038]
优选地，照明系统10被配置为使得每个辐射源14都不发出第一波长范围内的辐射。
[0039]
这防止了每个辐射源14发出的辐射被第一图像捕获仪器6检测到。
[0040]
特别是，优选地，照明系统10被配置为使得每个辐射源14仅发出第二波长范围内的辐射。
[0041]
在一个示例性实施方式中，每个辐射源14例如是发光二极管(或led)。
[0042]
按本身已知的方式，由以发光二极管形式提供的每个辐射源14发出的辐射的波长特别是取决于辐射源本身和操作期间的供电电流。
[0043]
隔热隔板12布置在外壳4内，被插入在第一图像捕获仪器6与照明系统10之间。
[0044]
因此，第一图像捕获仪器6通过隔热隔板12与照明系统10分开，这使得可以保护第一图像捕获仪器6免受照明系统10在其操作期间产生的热量的影响。例如，该热量由每个辐射源14的电源电子器件和/或每个辐射源14产生。
[0045]
隔热隔板12例如被附接至外壳4的内部上。
[0046]
隔热隔板12例如由与制造外壳4的材料不同的材料制成。
[0047]
有利地，隔热隔板12由热导率低的材料制成，特别是比制造外壳4的材料的热导率低。
[0048]
在一个示例性实施方式中，外壳4由金属制成，特别是铝或镁。
[0049]
在一个示例性实施方式中，隔热隔板12由隔热材料制成，特别是由纤维(例如以商标名销售的纤维)形成的隔热材料。
[0050]
在一个变型中，隔热隔板12由与外壳4相同的材料制成。
[0051]
在一个特定的实施方式中，隔热隔板12与外壳4由一件材料制成。
[0052]
优选地，第二图像捕获仪器8定位在外壳4内，同时也被插入在第一图像捕获仪器6与照明系统10之间。
[0053]
因此，第一图像捕获仪器6通过隔热隔板12和第二图像捕获仪器8与照明系统10分开。
[0054]
由于第一图像捕获仪器6在外壳4内与照明系统10间隔开，并且第二图像捕获仪器8和隔热隔板12插入在第一图像捕获仪器6与照明系统10之间，因此这保护了第一图像捕获仪器6免受照明系统10产生的热量的影响。
[0055]
优选地，第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8、隔热隔板12和照明系统10沿着排列方向e成一直线，第二图像捕获仪器8和隔热隔板12位于第一图像捕获仪器6与照明系统10之间。
[0056]
排列方向e垂直于图像捕获装置2的视轴a。
[0057]
优选地，如图1所示，隔热隔板12定位在第二图像捕获仪器8与照明系统10之间。
[0058]
因此，第二图像捕获仪器8也通过隔热隔板12与照明系统10热隔离。
[0059]
在优选实施方式中，第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8、隔热隔板12和照明
系统10以该顺序沿着排列方向e成一直线地布置在外壳4内。
[0060]
第二图像捕获仪器8插入在第一图像捕获仪器6与照明系统10之间，隔热隔板12还插入在第二图像捕获仪器8与照明系统10之间。
[0061]
外壳4限定了内部空间16，在该内部空间16中接收第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8、照明系统10和隔热隔板12。
[0062]
在图示的实施方式中，隔热隔板12在外壳4内界定通过隔热隔板12彼此热隔离的第一隔间18和第二隔间20。
[0063]
第一图像捕获仪器6被接收在第一隔间18中，而照明系统10被接收在第二隔间20中。
[0064]
第二图像捕获仪器8例如被接收在第一隔间18中，优选被插入在第一图像捕获仪器6与隔热隔板12之间。
[0065]
隔热隔板12将第一图像捕获仪器6与照明系统10的热辐射隔离。
[0066]
有利地，隔热隔板12以密封的方式将第一隔间18和第二隔间20隔开。因此，隔热隔板12防止了照明系统10产生的热量从照明系统10所在的第二隔间20对流扩散到第一图像捕获仪器6所在的第一隔间18。
[0067]
外壳4具有面向图像捕获装置2的视场fv的前面22，其中定位在外壳4内的第一图像捕获仪器6和第二图像捕获仪器8被配置为从该前面22捕获场景的图像，并且照明系统10被配置为从该前面22照亮场景。
[0068]
在一个示例性实施方式中，前面22包括一个或多个孔口24，第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8和照明系统10中的每一个都与相关的孔口24相对定位以视情况通过相关的孔口24捕获场景的图像或通过相关的孔口24照亮场景。
[0069]
在一个示例性实施方式中，为第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8和照明系统10中的每一个提供一个相应的孔口24。
[0070]
在一个变型中，一个孔口24与第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8和照明系统10中的至少两个相关联。
[0071]
在特定例子中，前面22包括与第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8和照明系统10相关联的公共孔口24。
[0072]
在操作中，第一图像捕获仪器6捕获图像捕获装置2前方的在第一波长范围内的场景的图像。照明系统10利用从每个辐射源14发出的辐射来照亮场景。第二图像捕获仪器8捕获由照明系统10照亮的在第二波长范围内的场景的图像。
[0073]
优选地，照明系统10发出的辐射在第一波长范围之外，使得第一图像捕获仪器6不受照明系统10的每个辐射源发出的辐射的干扰。
[0074]
外壳4内的各种元件(第一图像捕获仪器6、第二图像捕获仪器8、照明系统10和隔热隔板12)的布置允许保护第一图像捕获仪器6免受照明系统10在其操作期间发出并可能干扰第一图像捕获仪器6的操作的热量的影响。
[0075]
附接在单个外壳4内的各种部件的布置提供了可以作为单个单元处理的图像捕获装置2。这使得组装它和将它与更复杂的系统连接更容易。
[0076]
第一图像捕获仪器6和第二图像捕获仪器8固定在同一个外壳4内的预定相对位置，这便于需要在第一图像捕获仪器6和第二图像捕获仪器8捕获的图像之间进行匹配时的
图像处理。
[0077]
图像捕获装置2装备于车辆26，例如机动车辆26。
[0078]
在一个示例性实施方式中，图像捕获仪器2被布置为使得场景位于车辆26内部，并且特别地使得场景包括车辆26的乘客厢。
[0079]
例如，这样的图像捕获装置2可以通过分析捕获的图像来检测乘客厢中乘员的存在和/或检测每个乘员的生理状态，例如基于每个乘员发出的热辐射及其在每个乘员身体的至少一部分上(例如，在每个乘员的面部上)的分布。
[0080]
在一个示例性实施方式中，检测系统28包括图像捕获装置2和被配置为自动处理由图像捕获装置2捕获的图像的处理模块30。
[0081]
处理模块30被配置为分析图像捕获装置2所捕获的图像，例如，即第一图像捕获仪器6所捕获的图像和第二图像捕获仪器8所捕获的图像。
[0082]
处理模块30例如是存储在数据处理单元34的存储器32中并可由数据处理单元34的处理器36执行的软件应用程序。在一个变型中，处理模块30以特定集成电路或可编程逻辑电路的形式提供。
[0083]
本发明不限于上面描述的和在附图中示出的示例实施方式，因为其他示例实施方式是可以想到的。
[0084]
在图示的示例实施方式中，隔热隔板12插入在照明系统10与第二图像捕获仪器8之间。
[0085]
在一个变型中，如图1中的虚线所示，隔热隔板12插入在第一图像捕获仪器6与第二图像捕获仪器8之间。这还保护第一图像捕获仪器6免受由照明系统10发出的热量的影响。
[0086]
在另一个变型中，图像捕获装置2包括两个隔热隔板12，一个插入在第一图像捕获仪器6与第二图像捕获仪器8之间(图1中的虚线)，另一个插入在第二图像捕获仪器8与照明系统10之间。
[0087]
第一图像捕获仪器6则通过第二图像捕获仪器8和两个隔热隔板12与照明系统10分开。
[0088]
例如，第二图像捕获仪器8则位于两个隔热隔板12之间的中间隔间中。