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18. Juni 2008
Unter der Lupe: So funktionieren Auge und Kamera
Die Bildverarbeitungssysteme von Mensch und Maschine
Rüsselsheim. Als erster verglich der schwäbische Astronom und Mathematiker Johannes
Kepler (1571-1630) das menschliche Auge mit einer Kamera1. Im Jahr 1604 formulierte er:
„Das Sehen entsteht durch Bilder des Objekts, die sich auf der weißen konkaven
Oberfläche der Retina [Netzhaut] abbilden.“
Wie funktioniert das menschliche Auge? Sehen heißt, dass Lichtstrahlen, die ins Auge
fallen, lichtempfindliche Rezeptoren und dadurch Nerven anregen, Signale ans Gehirn zu
senden. Über Pupille und Linse gelangen die Lichtstrahlen ins Auge. Die Linse ist neben
der Hornhaut das zweite lichtbrechende, durchsichtige Organ im Auge. Im Unterschied zu
letzterer ist ihre Brechkraft aber variabel, so dass nahe und ferne Gegenstände scharf auf
der Netzhaut abgebildet werden können. Die Netzhaut, die sich an der hinteren Innenseite
des Auges befindet, ist eine Schicht aus feinen lichtempfindlichen Rezeptoren und dünnen
Nervenzellen. Die Photorezeptoren reagieren auf das Licht und schicken Signale über die
dünnen Nervenfasern zum Sehnerv, der von der Rückwand des Auges in das Gehirn führt.
Bestimmte Teile des Gehirns empfangen und verarbeiten diese Signale - in dem sie sie mit
im Gehirn gespeicherten Bildern und Bildmustern vergleichen und dabei laufend neue
Bildmuster ablegen.
Elektronische Kameras wie die in den neuen Opel-Assistenzsystemen eingesetzten Geräte
arbeiten im Prinzip ganz ähnlich: Die Lichtstrahlen werden vom Objektiv eingefangen und
an den Linsen gebrochen. Danach treffen sie auf einen Sensor, der analog zu den
Photorezeptoren in der menschlichen Netzhaut das Bild in elektronische Signale
Johannes Kepler: „Ad Vitellionem Paralipomena, Quibus Astronomiae Pars Optica Traditur”
(„Ergänzungen zu Witelo, in denen der optische Teil der Astronomie fortgeführt wird“)
1
Die in diesem Pressetext enthaltenen Informationen zu Daten und Ausstattungen gelten für das Modellangebot in Deutschland. In
anderen Ländern können sich Abweichungen ergeben. Alle Verbrauchsangaben beziehen sich auf den Gesamtverbrauch bei
Basisausstattung im europäischen Prüfzyklus. Änderungen und Irrtümer bleiben vorbehalten.
Adam Opel GmbH
D-65423 Rüsselsheim
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umwandelt. Ein A/D-Wandler codiert diese Signale anschließend in binäre Daten. Diese
werden mit hinterlegten Bildern verglichen. Bei Übereinstimmung wird das passende
Schild erkannt und ein im Fahrzeugdisplay hinterlegtes Schild angezeigt. Die
Erkennungshäufigkeit und Genauigkeit hängt also wesentlich davon ab, wie viele
Vergleichsbilder im Speicher des Assistenzsystems abgelegt sind - und wie genau sich
das Schild am Straßenrand an die Vorgaben der Normierung durch die Wiener Konvention
hält.
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