Computer Vision im Fahrzeug: Systemanforderungen und Hardwarebetrachtungen zur kamerabasierten Umfeldwahrnehmung

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In den letzten Jahren haben kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme das Stadium der Vorserienentwicklung hinter sich gelassen und sind nun in immer mehr Fahrzeugmodellen anzutreffen. Diese Entwicklung wurde neben der Weiterentwicklung von Bildverarbeitungsalgorithmen vor allem durch die Serienreife leistungsfähiger Hardware, also Kameras mit entsprechender Auflösung sowie Prozessoren mit entsprechender Rechenleistung, ermöglicht. Trotz dieser beeindruckenden Entwicklung ist die Leistungsfähigkeit bestehender kamerabasierter Fahrerassistenzsysteme beschränkt. Der Grund dafür ist, dass selbst die heute zur Verfügung stehenden Hardwareressourcen nur sehr spezialisierte Lösungen zur Erkennung einzelner Objekte (z. B. Fahrspurmarkierungen) erlauben. Aus diesem Grund konzentriert sich die vorliegende Arbeit auf die Frage welche notwendigen Schritte im Rahmen der Elektronikentwicklung erforderlich sind, um die Robustheit und die Performance eines Bildverarbeitungssystems zur Umfeldwahrnehmung für umfassende Fahrerassistenzsysteme tauglich zu machen. Hierfür wird ein Überblick über die notwendigen Softwarekomponenten eines solchen Bildverarbeitungssystems gegeben sowie die aktuellen Entwicklungen verfügbarer Hardwarebausteine betrachtet. Im Gegensatz zu bisherigen Veröffentlichungen beziehen wir uns in diesem Papier nicht auf einzelne Bildverarbeitungsalgorithmen, sondern betrachten den kompletten bildbasierten Wahrnehmungsprozess und leiten anhand der zugrundeliegenden Komplexität einzelner Verarbeitungseinheiten in diesem Prozess eine geeignete Partitionierung auf verfügbare Hardwarekomponenten ab.