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1. WO2020126250 - ERMITTELN EINER DURCHLASSGÜTE EINER OPTIKEINHEIT EINES KAMERASYSTEMS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Beschreibung

Ermitteln einer Durchlassgüte einer Optikeinheit eines Kame rasystems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Durchlassgüte einer Optikeinheit eines Kamerasystems.

Kamerasysteme werden immer öfter eingesetzt, um bestimmte technische Komponenten teil- oder vollautomatisch zu überwa chen und/oder um Räumlichkeiten bzw. Plätze und die sich da rin bzw. darauf aufhaltenden Personen zu überwachen.

In der Regel werden die aufgenommenen Bilder von dem Kame-rasystem mittels einer Videokompression komprimiert und über tragen. Dabei kann ein Bild für sich komprimiert werden. Um ganze Bildfolgen zu komprimieren, ist es außerdem üblich, Än derungen innerhalb der Bilder zu vorhergehenden Bildern zu erfassen und nur diese zu übertragen.

Um ein Bild zu komprimieren, wird es zunächst mittels eines Helligkeits-Farbigkeits-Farbmodells (z. B. YUV-Modell, YCbCr-Modell usw.) dargestellt. Falls das Bild beispielsweise im RGB-Farbmodell vorliegt, ist also eine Umrechnung in das Hel-ligkeits-Farbigkeits-Farbmodell nötig. Das Bild wird in meh rere Abschnitte eingeteilt. Ein Abschnitt kann beispielsweise 8x8 Pixel oder beispielsweise 16x16 Pixel umfassen. Die orts aufgelösten Informationen eines jeden Abschnitts werden mit tels einer Frequenztransformation in den Frequenzraum trans-formiert. Die transformierten Informationen können anschlie ßend unter Verwendung von Quantifizierungskoeffizienten quan-tisiert werden. Die Koeffizienten der sich ergebenden Matrix werden dann nach ihrer Frequenz sortiert. Zur Sortierung der Koeffizienten wird die Matrix zickzackförmig entlang ihrer Gegendiagonalen durchlaufen. Es ergibt sich für jeden Ab schnitt eine Folge von Transformationskoeffizienten. Die Transformationskoeffizienten liegen in der jeweiligen Folge nach der Frequenz sortiert vor.

Ein jeweiliger Transformationskoeffizient, insbesondere des sen Betrag, ist jeweils ein Maß für eine Energie bei einem bestimmten Frequenzbereich, auch Frequenzband.

Die komprimierten Bildinformationen können dann von dem Kame rasystem an einen Empfänger übermittelt werden. Der Empfänger dekomprimiert die empfangenen Bildinformationen wieder, so-dass die Bilder angezeigt und ggf. ausgewertet werden können.

Ein Problem ist, dass die Optikeinheit des Kamerasystems, insbesondere eine Schutzscheibe der Optikeinheit, mit der Zeit durch Abrieb, durch Schmutzablagerungen und/oder durch andere Umwelteinflüsse verschmutzet und/oder abgenutzt wird, sodass sich die Qualität der von dem Kamerasystem aufgenommen Bilder mit der Zeit reduziert. In diesem Fall muss die Op tikeinheit, insbesondere die Schutzscheibe, gewartet werden, beispielsweise gereinigt, poliert oder ausgetauscht.

In der Regel wird ein festes Wartungsintervall festgelegt, welches unabhängig von der konkreten Verschmutzung und/oder Abnutzung und damit unabhängig von der konkreten Notwendig keit einer Wartung ist. Außerdem kann auch manuell festge stellt werden, dass die Bildqualität nicht mehr ausreicht und eine Wartung durchgeführt werden muss.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe Rückschlüsse auf eine Verschmutzung und/oder Abnutzung der Optikeinheit gezogen werden können, insbesonde-re um zu bestimmen, ob eine Wartung der Optikeinheit notwen dig ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln ei ner Durchlassgüte einer Optikeinheit eines Kamerasystems, bei dem erfindungsgemäß ortsaufgelöste Informationen zumindest eines Bilds des Kamerasystems unter Verwendung einer Fre quenztransformation abschnittsweise transformiert werden, so dass für jeden Abschnitt des zumindest einen Bilds eine Folge von Transformationskoeffizienten ermittelt wird, wobei ein jeweiliger Transformationskoeffizient jeweils ein Maß für ei ne Energie in einem bestimmten Frequenzbereich ist. Insbeson dere kann der Betrag eines jeweiligen Transformationskoeffi-zienten jeweils ein Maß für die Energie in einem bestimmten Frequenzbereich sein.

Weiter wird zumindest eine Folge von Transformationskoeffi zienten ausgewählt, die für die höchsten Frequenzen die höchsten Energien aufweisen. Unter Verwendung der zumindest einen ausgewählten Folge wird eine Verteilung der Frequenzen ermittelt . Die Verteilung der Frequenzen wird mit einer Refe renz verglichen, wobei unter Verwendung des Vergleichs die Durchlassgüte der Optikeinheit ermittelt wird.

Auf diese Weise kann die Durchlassgüte im laufenden Betrieb des Kamerasystems ermittelt werden.

Außerdem kann auf diese Weise die Durchlassgüte einfach, res-sourcenschonend und/oder kostengünstig ermittelt werden. Ins besondere kann das vorgeschlagene Verfahren - insbesondere mit der Auswertung im Frequenzraum - vorteilhaft gegenüber einer Auswertung der ortsaufgelösten Informationen sein.

Es ist zweckmäßig, wenn die Optikeinheit zumindest eine Op tikkomponente aufweist. Eine Optikkomponente kann eine Linse, eine transparente Scheibe, ein Spiegel oder Ähnliches sein. Die transparente Scheibe kann z. B. eine Schutzscheibe sein. Vorzugsweise umfasst die Optikeinheit mehrere Optikkomponen-ten.

Vorzugsweise ist die Durchlassgüte der Optikeinheit ein Maß dafür, wie groß der Anteil von Licht ist, der die Optikein heit durchdringt. Insbesondere kann die Durchlassgüte der Op-tikeinheit ein Maß dafür sein, welcher Anteil an einfallendem Licht die Optikeinheit durchdringt.

Das Kamerasystem kann auf sichtbares Licht und/oder auf nicht sichtbares Licht sensitiv sein. Zweckmäßigerweise ist die Durchlassgüte der Optikeinheit ein Maß dafür, wie groß der Anteil von für das Kamerasystem detektierbarem Licht ist, der die Optikeinheit durchdringt .

Falls die Optikeinheit zumindest eine Linse und/oder zumin dest eine transparente Scheibe aufweist, ist die Durchlassgü te vorzugsweise abhängig vom Transmissionsgrad der zumindest einen Linse bzw. der zumindest einen Scheibe.

Falls die Optikeinheit mehrere Optikkomponenten aufweist, ist die Durchlassgüte vorzugsweise abhängig vom Transmissionsgrad des Mediums zwischen den Optikkomponenten.

Falls die Optikeinheit zumindest einen Spiegel aufweist, ist die Durchlassgüte vorzugsweise abhängig vom Reflexionsgrad des zumindest einen Spiegels .

Die ermittelte Durchlassgüte kann als ein Maß für einen Ver-schmutzungs- und/oder Abnutzungsgrad der Optikeinheit des Ka merasystems herangezogen werden.

Anhand der ermittelten Durchlassgüte kann eine Notwendigkeit einer Wartung der Optikeinheit, insbesondere zum Zwecke einer Reinigung, einer Politur und/oder eines Austauschs zumindest einer der Optikkomponenten der Optikeinheit, abgeleitet wer den. Ferner kann anhand der ermittelten Durchlassgüte eine Wartung der Optikeinheit vorausschauend geplant werden.

Die Frequenztransformation kann im Rahmen einer Bild-und/oder Videokompression durchgeführt werden.

Das zumindest eine Bild muss für das vorgeschlagene Verfahren nicht angezeigt werden. Insbesondere ist eine Rücktransforma tion für das vorgeschlagene Verfahren nicht notwendig.

Die ortsaufgelösten Informationen des zumindest einen Bildes sind vorzugsweise ortsaufgelöste Helligkeitsinformationen.

Das Bild kann ein Farbbild sein. Es ist bevorzugt, wenn das Bild mittels des Helligkeits-Farbigkeits-Farbmodells darge stellt wird. Das Bild kann beispielsweise im Helligkeits-Farbigkeits-Farbraum vorliegen oder in diesen transformiert werden. Weiter kann das Bild ein Graustufenbild sein.

Wie bereits oben erwähnt, wird in dem erfindungsgemäßen Ver fahren diejenige zumindest eine Folge von Transformationsko effizienten ausgewählt, welche für die höchsten Frequenzen die höchsten Energien aufweist.

Sinnvollerweise liegen die Transformationskoeffizienten in einer jeweiligen Folge jeweils nach dem Frequenzbereich sor tiert, insbesondere nach dem Frequenzbereich aufsteigend sor tiert, vor. Es ist bevorzugt, wenn innerhalb einer jeweiligen Folge auf einen Transformationskoeffizient für einen Fre-quenzbereich bei geringen Frequenzen ein Transformationskoef fizient für einen Frequenzbereich bei höheren Frequenzen folgt .

Es ist vorteilhaft, wenn bei der Auswahl der zumindest einen Folge von Transformationskoeffizienten die zumindest eine längste Folge von Transformationskoeffizienten ausgewählt wird .

Vorzugsweise gilt als letzter Transformationskoeffizient ei-ner Folge derjenige Transformationskoeffizient, welcher un gleich Null ist und auf welchen - wenn überhaupt - nur noch ein oder mehrere Transformationskoeffizient (en) - insbesonde re für (einen) Frequenzbereich (e ) bei höheren Frequenzen, kurz: für höhere Frequenzen - folgt/folgen, der/die gleich Null ist/sind.

Mit anderen Worten: Vorzugsweise gehören nur Transformations koeffizienten zur Folge, welche ungleich Null sind, und/oder für die es zumindest einen Transformationskoeffizienten für höhere Frequenzen gibt, der ungleich Null ist.

Falls mehrere Folgen gleich lang sind, können vorzugsweise diejenigen Folgen ausgewählt werden, deren letzte Transforma tionskoeffizienten betragsmäßig am höchsten sind.

Bei der Auswahl der zumindest einen Folge von Transformati onskoeffizienten können ferner diejenigen Transformations-koeffizienten, welche einer gemeinsamen Gegendiagonalen ent stammen, betragsmäßig zu einer Summe aufaddiert werden. Vor zugsweise wird die zumindest eine Folge von Transformations koeffizienten ausgewählt, welche die meisten Summen aufweist. Ist die Anzahl an Summen gleich, dann wird vorzugsweise die zumindest eine Folge von Transformationskoeffizienten ausge wählt, deren letzte Summe am höchsten ist.

Vorzugsweise ist eine Anzahl vorgegeben, wie viele Folgen von Transformationskoeffizienten auszuwählen sind.

Wie bereits oben erwähnt, wird erfindungsgemäß unter Verwen dung der zumindest einen ausgewählten Folge eine Verteilung der Frequenzen ermittelt .

Zur Ermittlung der Verteilung der Frequenzen können diejeni gen Transformationskoeffizienten der zumindest einen ausge wählten Folge, welche Transformationskoeffizienten jeweils für gleiche Frequenzbereiche gelten, betragsweise aufaddiert werden. Beispielsweise kann die Summe der Transformationsko-effizienten für einen jeweiligen Frequenzbereich jeweils als Maß für die Häufigkeit der jeweiligen Frequenzen herangezogen werden .

Zur Ermittlung der Transformationskoeffizienten können Quan tifizierungskoeffizienten herangezogen/verwendet werden. Ins besondere können die Transformationskoeffizienten quantisier-te Transformationskoeffizienten sein.

Falls zur Ermittlung der Transformationskoeffizienten Quanti fizierungskoeffizienten verwendet wurden, können bei dem Ver gleich der Verteilung der Frequenzen mit einer Referenz die Quantifizierungskoeffizienten berücksichtigt werden.

Ferner können die Transformationskoeffizienten nicht quanti-sierte Transformationskoeffizienten sein.

Wie bereits oben erwähnt, wird erfindungsgemäß die Verteilung der Frequenzen mit einer Referenz verglichen, wobei unter

Verwendung des Vergleichs die Durchlassgüte der Optikeinheit ermittelt wird.

Falls beispielsweise in der Verteilung der Frequenzen der An-teil an bestimmten hohen Frequenzen unterhalb eines vorgege benen Minimalwerts liegt, kann die Durchlassgüte der Op tikeinheit als unzureichend ermittelt werden.

Das heißt, dass die Referenz ein vorgegebener Minimalwert für den Anteil an bestimmten hohen Frequenzen sein kann. In die sem Fall kann der Vergleich beispielsweise eine Schellwert-entscheidung sein.

Falls beispielsweise die Verteilung der Frequenzen gegenüber der Referenz zumindest um ein bestimmtes Maß zu niedrigeren

Frequenzen hin verschoben ist, kann die Durchlassgüte der Op tikeinheit als unzureichend ermittelt werden.

In diesem Fall kann der Vergleich eine Schwellwertentschei-düng sein. Weiter kann der Vergleich unter Verwendung eines selbstlernenden Systems, insbesondere eines neuronalen Netz werkes, durchgeführt werden. Weitere Formen des Vergleichs sind möglich.

Die Referenz kann eine Referenzverteilung sein. Vorzugsweise wurde die Referenzverteilung unter Verwendung eines Referenz bildes desselben Kamerasystems ermittelt.

Weiter kann die Referenz anhand einer solchen Referenzvertei lung ermittelt worden sein. Das heißt, dass die Referenz an hand einer Referenzverteilung, die unter Verwendung eines Re ferenzbildes desselben Kamerasystems ermittelt wurde.

Das Referenzbild kann zu einem früheren Zeitpunkt aufgenommen worden sein als das oben genannte zumindest eine Bild des Ka merasystems .

Die von dem Kamerasystem bei der Aufnahme des zumindest einen Bilds abgebildete Szene ist vorzugsweise zumindest im Wesent lichen dieselbe wie bei der Aufnahme des Referenzbilds.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden für mehrere innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls aufgenom mene Bilder der Schritt der Transformation von ortsaufgelös ten Informationen zumindest eines Bilds des Kamerasystems und der Schritt der Auswahl der Folgen von Transformationskoeffi zienten mehrmals wiederholt.

Das heißt, dass vorzugsweise für mehrere innerhalb des vorge gebenen Zeitintervalls aufgenommene Bilder jeweils ortsaufge löste Informationen jeweils zumindest eines Bilds des Kame rasystems unter Verwendung einer Frequenztransformation ab-schnittsweise transformiert werden, sodass für jeden Ab schnitt des jeweiligen zumindest einen Bilds eine Folge von Transformationskoeffizienten ermittelt wird, wobei ein jewei liger Transformationskoeffizient jeweils ein Maß für eine Energie in einem bestimmten Frequenzbereich ist. Das heißt weiter, dass vorzugsweise für mehrere innerhalb des vorgege benen Zeitintervalls aufgenommene Bilder - insbesondere aus den für das jeweilige Bild vorliegenden Folgen von Transfor mationskoeffizienten - jeweils zumindest eine Folge von Transformationskoeffizienten ausgewählt wird, die für die höchsten Frequenzen die höchsten Energien aufweist.

Vorzugsweise wird für die mehreren innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls aufgenommenen Bilder unter Verwendung der aus- gewählten Folgen der Transformationskoeffizienten eine gemit telte Frequenzverteilung ermittelt.

Zweckmäßigerweise wird die gemittelte FrequenzVerteilung mit der Referenz verglichen, wobei unter Verwendung des Ver gleichs die Durchlassgüte der Optikeinheit ermittelt wird.

Das Zeitintervall kann mehrere Stunden und/oder mehrere Tage umfassen. Auf diese Weise kann der Einfluss von wetterbeding-ten und/oder tageszeitabhängigen Helligkeitsschwankungen auf die Frequenzverteilung reduziert werden.

Falls das Kamerasystem mehrere Bilder aufnimmt, ist es vor teilhaft, wenn die von dem Kamerasystem abgebildete Szene bei der Aufnahme der mehreren Bilder zumindest im Wesentlichen unverändert bleibt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Kamerasystem bei der Aufnahme der mehreren Bilder auf diesel be Szene, insbesondere auf denselben Gegenstand, gerichtet ist/bleibt. Insbesondere ändert sich eine Ausrichtung des Ka-merasystems bei der Aufnahme der mehreren Bilder nicht.

Bei der Aufnahme der mehreren Bilder sind Änderungen der Hel ligkeit und/oder Veränderungen im Hintergrund, wie beispiels weise ein durch das Bild fliegender Vogel, ein durch das Bild fliegendes Flugzeug und/oder sich verändernde Wolkenformatio nen, möglich. Bei der Aufnahme der mehreren Bilder sind au ßerdem Änderungen der Durchlassgüte der Optikeinheit, wie beispielsweise aufgrund von Verschmutzung und/oder Abnutzung, möglich .

Die mehreren Bilder können mehrere Bilder sein, deren orts aufgelöste Informationen transformiert werden. Weiter kann eines der mehreren Bilder das zuvor genannte Referenzbild sein .

Das zumindest eine Bild des Kamerasystems kann zur Überwa chung einer Komponente einer technischen Einheit verwendet werden. Insbesondere kann die zu überwachende Komponente in der Szene abgebildet werden.

Beispielsweise können die Folgen von Transformationskoeffi-zienten für die Abschnitte des zumindest einen Bildes inner halb eines Signals von dem Kamerasystem an eine Empfangsein heit übermittelt werden. Vorzugsweise wird die zumindest eine auszuwählende Folge von Transformationskoeffizienten aus dem Signal ausgewählt und herausgefiltert. Weiter kann die Ver-teilung der Frequenzen insbesondere unter Verwendung der zu mindest einen ausgewählten und herausgefilterten Folge von Transformationskoeffizienten ermittelt werden.

Das Signal kann beispielsweise ein komprimierter Videostrom sein.

Unter Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens kann auf eine Rück-Transformation der im komprimierten Videostrom bereits vorliegenden Transformationskoeffizienten zurück zu ortsauf-gelösten Informationen verzichtet werden.

Die Frequenztransformation kann beispielsweise eine Fourier-Transformation sein. Weiter kann die Frequenztransformation beispielsweise eine Wavelet-Transformation sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die Frequenztransformation eine Co sinus-Transformation ist. Insbesondere kann die Frequenz transformation eine diskrete Cosinus-Transformation oder eine integer Cosinus-Transformation sein.

Zweckmäßigerweise wird anhand der ermittelten Durchlassgüte eine Notwendigkeit einer Wartung der Optikeinheit zum Zwecke einer Reinigung, einer Politur und/oder eines Austauschs zu mindest einer der Optikkomponenten der Optikeinheit ermit-telt .

Beispielsweise kann die ermittelte Durchlassgüte unzureichend sein. Im Falle einer unzureichenden Durchlassgüte kann vor- zugsweise eine Notwendigkeit einer Wartung der Optikeinheit festgestellt werden. Beispielsweise kann bei der Wartung der Optikeinheit eine Reinigung, eine Politur und/oder ein Aus tausch zumindest einer der Optikkomponenten der Optikeinheit erfolgen.

Beispielsweise kann die ermittelte Durchlassgüte ausreichend sein. Im Falle einer ausreichenden Durchlassgüte ist vorzugs weise eine Wartung der Optikeinheit nicht notwendig.

Es sind weitere Abstufungen der ermittelten Durchlassgüte möglich. Beispielsweise kann die ermittelte Durchlassgüte mittelmäßig sein. Im Falle einer mittelmäßigen Durchlassgüte kann beispielsweise festgestellt werden, dass die Notwendig-keit einer Wartung der Optikeinheit näher rückt.

Ferner ist die Erfindung gerichtet auf eine Auswerteeinheit zum Ermitteln einer Durchlassgüte einer Optikeinheit eines Kamerasystems .

Die Auswerteeinheit ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, aus mehreren Folgen von Transformationskoeffizienten, welche anhand von ortsaufgelöste Informationen zumindest eines Bil des des Kamerasystems unter Verwendung einer Frequenztrans-formation derart erzeugt wurden, dass für jeden Abschnitt des zumindest einen Bilds eine Folge von Transformationskoeffi zienten ermittelt wird, wobei ein jeweiliger Transformations koeffizient jeweils ein Maß für eine Energie in einem be stimmten Frequenzbereich ist, zumindest eine Folge von Trans-formationskoeffizienten auszuwählen, welche für die höchsten

Frequenzen die höchsten Energien aufweist .

Außerdem ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, unter Verwendung der zumindest einen ausgewählten Folge eine Ver-teilung der Frequenzen zu ermitteln.

Weiter ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, die Vertei lung der Frequenzen mit einer Referenz zu vergleichen und un- ter Verwendung des Vergleichs die Durchlassgüte der Optikein heit zu ermitteln.

Die Auswerteeinheit kann zur Durchführung des oben beschrie-benen Verfahrens genutzt werden.

Die Auswerteeinheit kann ein Filterelement aufweisen. Vor zugsweise ist das Filterelement dazu eingerichtet, die zumin dest eine auszuwählende Folge von Transformationskoeffizien-ten aus einem Videostrom, welcher von dem Kamerasystem an ei ne Empfangseinheit übermittelt wird, auszuwählen und heraus zufiltern .

Das Filterelement kann z. B. ein Proxy sein, der insbesondere zwischen das Kamerasystem und die Empfangseinheit geschaltet ist. Weiter kann das Filterelement auch Teil des Kamerasys tems oder der Empfangseinheit sein.

Die Empfangseinheit kann beispielsweise ein Videorekorder sein. Es sind aber auch andere Empfangseinheiten denkbar.

Weiter ist die Erfindung gerichtet auf ein System mit einem Kamerasystem und der zuvor genannten Auswerteeinheit und/oder einer seiner Weiterbildungen.

Zweckmäßigerweise umfasst das Kamerasystem eine Optikeinheit, insbesondere die zuvor genannte Optikeinheit. Die Optikein heit weist vorzugsweise zumindest eine Optikkomponente auf.

Vorzugsweise ist das Kamerasystem dazu eingerichtet, ein Bild oder mehrere Bilder mit ortsaufgelösten Informationen aufzu nehmen .

Weiter ist es bevorzugt, wenn das Kamerasystem dazu einge richtet ist, ortsaufgelöste Informationen zumindest eines Bilds des Kamerasystems, insbesondere zumindest eines der aufgenommenen Bilder, unter Verwendung einer Frequenztrans formation abschnittsweise zu transformieren, sodass für jeden Abschnitt des zumindest einen Bilds eine Folge von Transfor mationskoeffizienten ermittelt wird.

Zweckmäßigerweise ist ein jeweiliger Transformationskoeffi-zient jeweils ein Maß für eine Energie in einem bestimmten Frequenzbereich .

Ferner ist die Erfindung gerichtet auf eine Verwendung des zuvor genannten Verfahrens und/oder der zuvor genannten Aus-werteeinheit und/oder des zuvor genannten Systems bzw. eine deren Weiterbildungen zum Ermitteln eines Verschmutzungs und/oder Abnutzungsgrads einer transparenten Schutzscheibe der Optikeinheit des Kamerasystems.

Bei der Verwendung kann beispielsweise angenommen werden, dass eine Verschmutzung und/oder Abnutzung anderer Optikkom ponenten der Optikeinheit vernachlässigbar ist gegenüber ei ner Verschmutzung und/oder Abnutzung der Schutzscheibe.

Insbesondere kann das Kamerasystem an einem Fahrzeug ange bracht sein. Beispielsweise kann das Kamerasystem außen an dem Fahrzeug angebracht sein.

Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Schienenfahrzeug sein.

Beispielsweise kann das Kamerasystem zur Überwachung einer Komponente des Fahrzeugs, insbesondere des Schienenfahrzeugs, verwendet werden. Die Komponente kann beispielsweise ein Pan-tograf des Schienenfahrzeugs sein.

Falls das Kamerasystem an einem Fahrzeug angebracht ist, kann zumindest der Vergleich auf der Landseite erfolgen. Insbeson dere können die Transformationskoeffizienten und/oder kann die Verteilung der Frequenzen von dem Fahrzeug unter Verwen dung einer Datenverbindung an die Landseite übermittelt wer den. Zweckmäßigerweise ist die Datenverbindung eine drahtlose Datenverbindung .

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweck-mäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weite ren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfin dungsgemäßen Auswerteeinheit, dem erfindungsgemäßen System und der erfindungsgemäßen Verwendung kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und umgekehrt .

Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfin dung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das je weilige Zahlwort eingeschränkt sein.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Aus führungsbei-spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die da rin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit iso liert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung einge bracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert wer den .

Es zeigen:

FIG 1 ein Flussdiagramm zur schematischen Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

FIG 2 ein System mit einem Kamerasystem und einer Auswer teeinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach FIG 1,

FIG 3 ein Diagramm, welches eine Verteilung der Frequen zen zeigt, die unter Verwendung einer Auswahl von Folgen von Transformationskoeffizienten ermittelt wurde, wobei die Folgen von Transformationskoeffi zienten anhand von ortsaufgelösten Informationen zumindest eines Bildes des Kamerasystems unter Ver wendung einer Frequenztransformation erzeugt wur den, und

FIG 4 ein Diagramm, welches eine Referenzverteilung

zeigt .

FIG 1 zeigt ein Flussdiagramm 2 zur schematischen Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer Durch lassgüte einer Optikeinheit 25 eines Kamerasystems 24 (vgl. FIG 2) . Die Optikeinheit 25 weist zumindest eine Optikkompo nente auf.

Bei dem Verfahren liegen ortsaufgelöste Informationen 4 zu mindest eines Bilds eines Kamerasystems 24 vor. Die ortsauf gelösten Informationen 4 sind ortsaufgelöste Helligkeitsin formationen des zumindest einen Bildes.

Im Zusammenhang mit FIG 1 wird das Verfahren unter Verwendung von ortsaufgelösten Informationen 4 eines einzigen Bilds be schrieben .

Bei dem Verfahren werden die ortsaufgelösten Informationen 4 des Bilds unter Verwendung einer Frequenztransformation 6 ab schnittsweise transformiert, sodass für jeden Abschnitt des Bilds eine Folge 8 von Transformationskoeffizienten ermittelt wird .

Zur Ermittlung der Folgen 8 von Transformationskoeffizienten werden die ortsaufgelösten Informationen 4 eines jeden Ab schnitts mittels einer Frequenztransformation 6 in den Fre-quenzraum transformiert und können dann unter Verwendung von Quantifizierungskoeffizienten quantisiert werden. Die Koeffi zienten der sich ergebenden Matrix werden dann nach ihrer Frequenz sortiert. Zur Sortierung der Koeffizienten wird die Matrix zickzackförmig entlang ihrer Gegendiagonalen durchlau-fen. Es ergibt sich für jeden Abschnitt eine Folge von Trans formationskoeffizienten. Die Transformationskoeffizienten liegen in der jeweiligen Folge 8 nach der Frequenz f sortiert vor .

Ein jeweiliger Transformationskoeffizient ist jeweils ein Maß für eine Energie in einem bestimmten Frequenzbereich.

Je größer ein jeweiliger Transformationskoeffizient in einem bestimmten Frequenzbereich ist, desto größer ist der Anteil dieses Frequenzbereichs in dem jeweiligen Abschnitt des Bilds .

Weiter wird - insbesondere aus den vielen Folgen 8 für das eine Bild - zumindest eine Folge 8 von Transformationskoeffi-zienten ausgewählt (Auswahl 10), welche für die höchsten Fre quenzen f die höchsten Energien aufweist. In diesem Beispiel werden mehrere solcher Folgen 8 von Transformationskoeffi zienten ausgewählt. Beispielsweise können zehn Folgen von Transformationskoeffizienten ausgewählt werden, wobei diese zehn Folgen 8 für die höchsten Frequenzen f die höchsten Energien aufweisen.

Die Transformationskoeffizienten liegen in einer jeweiligen Folge 8 jeweils nach dem Frequenzbereich aufsteigend sortiert vor.

Hierzu wird ein Beispiel für quantisierte Matrizen gegeben, anhand welchen jeweils eine Folge 8 von Transformationskoef- fizienten ermittelt wird:




Anhand dieser Matrizen können beispielhaft die nachstehenden Folgen 8 von Transformationskoeffizienten (Folgen a, b, c) ermittelt werden:

Folge a: [78, 11, 2, 5, 0, 8, 3, 0, 0, 0, 1]

Folge b: [92, 12, -3, 4, 0, 6, 3, 0, 1]

Folge c: [80, 10, 2, 4, 0, 5, 3, 0, -3]

Zur Auswahl der zumindest einen Folge 8 von Transformations koeffizienten, welche für die höchsten Frequenzen f die höchsten Energien aufweist, kann wie folgt vorgegangen wer-den:

Folge a ist länger als Folge b oder Folge c, also hat Folge a einen Transformationskoeffizienten (nämlich den letzten in der Folge) in einem Frequenzbereich bei höheren Frequenzen als Folge b oder c. Folglich weist Folge a in diesem Beispiel für die höchsten Frequenzen die höchsten Energien auf. In den Folgen b und c dagegen fehlt ein Frequenzanteil bei denselben Frequenzen.

Die Folgen b und c sind gleich lang. Also haben Folge b und Folge c jeweils den letzten Transformationskoeffizienten in einem Frequenzbereich bei gleichhohen Frequenzen.

Der Betrag eines Transformationskoeffizienten ist ein Maß für eine Energie in einem bestimmten Frequenzbereich. Der Betrag des letzten Transformationskoeffizienten der Folge c ist hö her als der Betrag des letzten Transformationskoeffizienten der Folge b. Folglich weist Folge c in diesem Beispiel für die gleichen höchsten Frequenzen (d. h. für den gleichen höchsten Frequenzbereich) der Folge 8 die höhere Energie auf.

Bei der Auswahl werden die längsten Folgen 8 von Transforma-tionskoeffizienten ausgewählt. Liegen gleich lange Folgen 8 vor, so werden die Beträge der Transformationskoeffizienten verglichen, begonnen bei dem letzten Transformationskoeffi zienten .

Zur Auswahl der zumindest einen Folge 8 von Transformations koeffizienten, welche für die höchsten Frequenzen f die höchsten Energien aufweist, kann alternativ wie folgt vorge gangen werden:

Bei der Auswahl der zumindest einen Folge 8 von Transformati onskoeffizienten können diejenigen Transformations

koeffizienten, welche einer gemeinsamen Gegendiagonalen ent stammen, betragsmäßig zu einer Summe aufaddiert werden.

Für die oben beispielhaft angegebenen Folgen 8 (a, b, c) er geben sich beispielhaft folgende Summen:

Summen der Folge a: [78; 13; 13; 3; 1]

Summen der Folge b: [92; 15; 10; 4]

Summen der Folge c: [80; 12; 9; 6]

Die Folge a von Transformationskoeffizienten weist die meis-ten Summen auf. Folglich weist Folge a in diesem Beispiel für die höchsten Frequenzen die höchsten Energien auf.

Die Anzahl an Summen ist für die Folgen b und c gleich. Also haben die Folge b und Folge c jeweils die letzten Transforma-tionskoeffizienten, welche einer gemeinsamen Gegendiagonalen entstammen, in einem Frequenzbereich bei gleichhohen Frequen zen .

Die letzte Summe von Folge c ist größer als die letzte Summe von Folge b. Folglich weist Folge c in diesem Beispiel für den gleichen höchsten Frequenzbereich die höhere Energie auf.

Bei der Auswahl der zumindest einen Folge 8 von Transformati onskoeffizienten kann die zumindest eine Folge 8 von Trans-formationskoeffizienten ausgewählt, welche die meisten Summen aufweist. Ist die Anzahl an Summen gleich, dann kann die zu mindest eine Folge 8 von Transformationskoeffizienten ausge wählt werden, deren letzte Summe am höchsten ist.

Unter Verwendung der ausgewählten Folgen 8 wird eine Vertei lung 14 der Frequenzen f (vgl. FIG 3) ermittelt (Ermittlung 12) . Zur Ermittlung 12 der Verteilung 14 der Frequenzen f können beispielsweise die Transformationenkoeffizienten der ausgewählten Folgen 8 für die jeweiligen Frequenzbereiche be-tragsweise aufaddiert werden (vgl. FIG 3) .

Die Verteilung 14 der Frequenzen f wird mit einer Referenz 16 (vgl. FIG 4) verglichen (Vergleich 18), wobei unter Verwen dung des Vergleichs 18 die Durchlassgüte 20 der Optikeinheit 25 des Kamerasystems 24 ermittelt wird (vgl. FIG 4) . Bei dem

Vergleich 18 können die Quantisierungskoeffizienten, welche bei der Ermittlung der Transformationskoeffizienten verwendet wurden, berücksichtigt werden.

FIG 2 zeigt schematisch ein System 22 mit einem Kamerasystem 24 und einer Auswerteeinheit 26. In diesem Beispiel umfasst das System 22 außerdem eine Empfangseinheit 28.

Das Kamerasystem 24 umfasst eine Optikeinheit 25. Die Op tikeinheit 25 weist zumindest eine Optikkomponente, in der Regel mehrere Optikkomponenten, auf. Eine Optikkomponente kann eine Linse und/oder ein Spiegel sein, aber auch z. B. eine Schutzscheibe. Eine Schutzscheibe kann z. B. zum Schutz einer Linse oder eines Spiegels vor Verschmutzung, Beschädi gung, etc. eingesetzt werden.

Das Kamerasystem 24 ist vorzugsweise das in FIG 1 genannte Kamerasystem. Insbesondere kann das System 22 zur Durchfüh rung des im Zusammenhang mit FIG 1 beschriebenen Verfahrens verwendet werden.

Das Kamerasystem 24 nimmt zumindest ein Bild auf. In diesem Beispiel nimmt das Kamerasystem 24 mehrere Bilder, insbeson dere in Form eines Videos, auf.

Mittels des Kamerasystems 24 wird eine Komponente einer tech nischen Einheit (nicht gezeigt) überwacht. Das Kamerasystem 24 ist dauerhaft auf eine bestimmte Szene mit der zu überwa chenden Komponente gerichtet . Die Ausrichtung des Kamerasys tems bezüglich der Komponente ändert sich nicht.

Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die von dem Kamerasystem 24 abgebildete Szene bei der Aufnahme von mehre ren Bildern zumindest im Wesentlichen unverändert bleibt.

Das Kamerasystem 24 ist über eine Datenverbindung 30 mit der Empfangseinheit 28 verbunden.

Die aufgenommenen Bilder werden von dem Kamerasystem 24 mit tels einer Videokompression komprimiert. Die in FIG 1 genann te Frequenztransformation 6 findet im Rahmen dieser Videokom- pression statt. Beispielsweise kann die Frequenztransformati on 6 eine Cosinus-Transformation sein.

Da es sich um eine Videokompression handelt, wird innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls der Schritt der Transforma tion von ortsaufgelösten Informationen 4 zumindest eines Bilds des Kamerasystems 24 mehrmals wiederholt.

Bei der Videokompression wird ein komprimierter Videostrom erzeugt, welcher die in FIG 1 genannten Folgen 8 von Trans formationskoeffizienten aufweist .

Der komprimierte Videostrom wird von dem Kamerasystem 24 über die Datenverbindung 30 an die Empfangseinheit 28 übermittelt.

Die Auswerteeinheit 26 umfasst ein Filterelement 32, welches dazu eingerichtet ist, die auszuwählenden Folgen 8 von Trans formationskoeffizienten aus einem komprimierten Videostrom, welcher von dem Kamerasystem 24 an eine Empfangseinheit 28 übermittelt wird, auszuwählen und herauszufiltern.

Innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls wird der Schritt der Auswahl der Folgen von Transformationskoeffizienten mehr mals wiederholt. Beispielsweise können innerhalb des vorgege-benen Zeitintervalls zu unterschiedlichen Zeitpunkten jeweils auszuwählenden Folgen 8 von Transformationskoeffizienten aus gewählt und herausgefiltert werden.

Das Filterelement 32 ist in diesem Beispiel als Proxy ausge-führt und zwischen dem Kamerasystem 24 und die Empfangsein heit 28 zwischengeschaltet.

Ferner umfasst die Auswerteeinheit 26 eine Rechnereinheit 34. Die Rechnereinheit 34 ist mit dem Filterelement 32 über eine weitere Datenverbindung 30 verbunden.

Die ausgewählten (und herausgefilterten) Folgen 8 von Trans formationskoeffizienten werden von dem Filterelement 32 über die weitere Datenverbindung 30 an die Rechnereinheit 34 der Auswerteeinheit 26 übermittelt.

Die Rechnereinheit 34 der Auswerteeinheit 26 ist dazu einge-richtet, unter Verwendung der ausgewählten Folgen 8 die Ver teilung 14 der Frequenzen f (vgl. FIG 3) zu ermitteln, die Verteilung 14 der Frequenzen f mit einer Referenz 16 (vgl.

FIG 4) zu vergleichen (Vergleich 18) und unter Verwendung des Vergleichs 18 die Durchlassgüte 20 der Optikeinheit 25 des Kamerasystems 24 zu ermitteln.

Beispielsweise kann für das vorgegebene Zeitintervall unter Verwendung der in dem Zeitintervall ausgewählten Folgen 8 als Verteilung 14 der Frequenzen f eine gemittelte Frequenzver-teilung ermittelt werden.

Als Zeitintervall kann ein Intervall von mehreren Stunden o-der Tagen vorgegeben werden, sodass ein Einfluss von Wetter bedingungen und tageszeitabhängigen Helligkeitsschwankungen verringert wird.

FIG 3 zeigt ein Diagramm 36, welches beispielhaft eine Ver teilung 14 der Frequenzen f zeigt. Es kann sich hierbei um eine gemittelte Frequenzverteilung handeln.

Die Verteilung 14 der Frequenzen f wurde, wie unter FIG 1 und FIG 2 beschrieben, unter Verwendung einer Auswahl von Folgen 8 von Transformationskoeffizienten ermittelt, wobei die Fol gen 8 von Transformationskoeffizienten anhand von ortsaufge-lösten Informationen 4 zumindest eines Bildes eines Kame rasystems 24 unter Verwendung einer Frequenztransformation 6 erzeugt wurden.

Zur Ermittlung der Verteilung 14 der Frequenzen f wurden die-jenigen Transformationskoeffizienten der ausgewählten Folgen 8, welche Transformationskoeffizienten jeweils für die glei chen Frequenzen, d. h. den gleichen Frequenzbereich, gelten, betragsweise aufaddiert .

Da ein Betrag eines jeweiligen Transformationskoeffizienten jeweils ein Maß für eine Energie E in einem bestimmten Fre quenzbereich ist, ist die betragsmäßige Summe mehrerer Trans-formationskoeffizienten wiederum ein Maß für eine Energie E.

In dem Diagramm 36 ist auf der x-Achse die Frequenz f aufge tragen. Auf der y-Achse ist die Energie E aufgetragen.

Die Verteilung 14 der Frequenzen f ist als Säulendiagramm dargestellt .

Die höchste Energie E ist im Bereich 42 der geringsten Fre quenzen f (zeichnungsgemäß ganz links) zu verzeichnen.

Die im Diagramm 36 beispielhaft dargestellte Verteilung 14 der Frequenzen f wird mit einer Referenz 16 (vgl. FIG 4) ver glichen (Vergleich 18) . In diesem Beispiel ist die Referenz 16 eine Referenzverteilung 40.

FIG 4 zeigt ein Diagramm 38, welches beispielhaft eine Refe renzverteilung 40 zeigt.

Die Referenzverteilung 40 kann in analoger Weise wie die Ver-teilung 14 der Frequenzen f in FIG 3, jedoch unter Verwendung der ortsaufgelösten Informationen 4 zumindest eines Referenz bildes, ermittelt werden. Das zumindest eine Referenzbild kann beispielsweise das/die erste (n) mittels des Kamerasys tems 24 ausgenommene (n) Bild (er) bei der Überwachung der Kom-ponente sein. Insbesondere ist die von dem Kamerasystem 24 in dem Referenzbild abgebildete Szene dieselbe wie bei der Er mittlung des in FIG 1 und FIG 2 genannten zumindest einen Bilds .

In dem Diagramm 38 ist - in analoger Weise zu Diagramm 36 in FIG 3 - auf der x-Achse die Frequenz f und auf der y-Achse ist die Energie E aufgetragen. Die Referenzverteilung 40 ist als Säulendiagramm dargestellt.

Auch hier ist die höchste Energie E im Bereich 42 der ge ringsten Frequenzen f (zeichnungsgemäß ganz links) zu ver zeichnen. Jedoch ist festzustellen, dass Energien E in einem Bereich 44 bei höheren Frequenzen f, d. h. in höheren Fre quenzbereichen, ermittelt wurden (zeichnungsgemäß rechts) als im Diagramm 36 in FIG 3.

Bei dem Vergleich der Verteilung 14 der Frequenzen f aus FIG 3 mit der als Referenzverteilung 40 ausgebildeten Referenz 16 in FIG 4 wird folglich festgestellt, dass in der Verteilung 14 der Frequenzen f der Anteil an hohen Frequenzen f, d. h. an Frequenzen im Bereich 44, auf Null abgesunken ist.

Bei dem Vergleich kann weiter festgestellt werden, dass die Verteilung 14 der Frequenzen f gegenüber der Referenzvertei lung 40 deutlich zu niedrigeren Frequenzen hin verschoben ist .

Anhand des Vergleichs wird die Durchlassgüte 20 der Optikein heit 25 (vgl. FIG 2) als unzureichend ermittelt.

Anhand der ermittelten Durchlassgüte 20 wird eine Notwendig keit einer Wartung der Optikeinheit 25, bei der beispielswei-se zumindest eine Optikkomponente der Optikeinheit 25 gerei nigt, poliert und/oder ausgetauscht wird, ermittelt. Da die ermittelte Durchlassgüte 20 „unzureichend" ist, wird festge stellt, dass eine Reinigung der transmittierenden Optikkompo nenten des Kamerasystems 24 notwendig ist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein geschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .