CN107525656B - 发光体在车窗玻璃的成像点定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及驾驶员视野安全领域,尤其涉及一种对发光体在汽车玻璃上成像位置进行定位的方法。一种发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,设定眼点间距阈值R后,包括以下步骤:建立空间三维坐标系;在变曲率玻璃上任取一点作为初值点,做过所取点的法线;结合法线得到反射光线;测量眼点到反射光线的垂直距离记为眼点间距R0;采用迭代的方式不断寻找离眼点最近的反射光线,直到R0≤R,最后得到的反射光线对应的初值点视为该发光体的成像点。本发明利用眼点与反射线的间距作为半径对成像点进行收敛,具有迭代步数少,收敛速度快的特点,能够很迅速的找到发光体在变曲率玻璃上的实际成像位置,无需在使用昂贵的光学软件进行校核,大大降低了研发成本。
Description
技术领域
本发明涉及驾驶员视野安全领域,尤其涉及一种对发光体在汽车玻璃上成像位置进行定位的方法。
背景技术
随着汽车工业的发展,人们对汽车人机方面的问题越来越关注。而汽车驾驶舱内部的发光器件和亮饰条在前挡风玻璃和侧窗玻璃上的成像问题更是受到驾驶员的关注。未考虑这一成像问题的产品设计往往可能会造成影响驾驶员观察视野的重大问题。不仅如此,随着抬头显示(HUD)在汽车上的应用,如何在前挡风玻璃上确定合适的投影位置也是一个十分重要的问题。然而汽车玻璃通常都为变曲率玻璃,如何在其上面找到发光体的具体成像位置通常十分困难。汽车设计公司往往会借助昂贵的专业光学软件在设计初期对这一问题进行校核,不但校核效率低,而且设计稍有改动又需要重新校核,大大增加了研发成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,该定位方法利用眼点与反射线的间距作为半径对成像点进行收敛,具有迭代步数少,收敛速度快的特点,能够很迅速的找到发光体在变曲率玻璃上的实际成像位置,无需在使用昂贵的光学软件进行校核,常规的CATIA并在VBA驱动下即可满足校核要求,大大降低了研发成本。
本发明是这样实现的:一种发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,设定眼点间距阈值R后,包括以下步骤:
S1.建立空间三维坐标系,得到在三维坐标系内的变曲率玻璃的曲面坐标、发光体的发光点坐标和眼点坐标;
S2.在变曲率玻璃上任取一点作为初值点,
S3.在曲面玻璃上做过所取点的法线;
S4.连接发光点到所取点的射线作为入射光线,结合法线得到反射光线;
S5.测量眼点到反射光线的垂直距离记为眼点间距R0;以眼点间距R0为初值点的修正参数,采用迭代的方式不断寻找离眼点最近的反射光线,直到R0≤R,最后得到的反射光线对应的初值点视为该发光体的成像点。
所述迭代的方式具体为,
S6.以所取点为圆心,kp×R0为半径在变曲率玻璃上画圆得到在变曲率玻璃上的轨迹圆;其中kp为缩放因子,根据经验取得;
S7.在轨迹圆上取若干点重复步骤S3~S5得到该轨迹圆上眼点间距R0最小的点作为初值点不断迭代直到R0≤R,最后得到的初值点视为该发光体的成像点。
所述步骤S7中,在轨迹圆上取若干点的具体方式为,在轨迹圆上环形阵列等间距取若干点。
所述缩放因子kp取值范围为0.5~0.7。
所述眼点间距阈值R为0.1~0.5mm。
本发明发光体在车窗玻璃的成像点定位方法利用眼点与反射线的间距作为半径对成像点进行收敛,具有迭代步数少,收敛速度快的特点,能够很迅速的找到发光体在变曲率玻璃上的实际成像位置,无需在使用昂贵的光学软件进行校核,常规的CATIA并在VBA驱动下即可满足校核要求,大大降低了研发成本。
附图说明
图1为本发明发光体在车窗玻璃的成像点定位方法得到眼点间距的示意图;
图2为轨迹圆的等分示意图;
图3为初次迭代的效果示意图;
图4为多次迭代的效果示意图;
图5为迭代完成后最终成像点的示意图;
图6为发光体为面发光时的成像区域示意图。
图中:1变曲率玻璃、2发光体、3眼点。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明表述的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,设定眼点间距阈值R,结合工程需求,所述眼点间距阈值R取值为0.1~0.5mm,包括以下步骤:
S1.建立空间三维坐标系,得到在三维坐标系内的变曲率玻璃1的曲面坐标、发光体2的发光点坐标和眼点3的眼点坐标;
S2.如图1所示,在变曲率玻璃上任取一点作为初值点P0,
S3.在曲面玻璃上做过所取点的法线;
S4.连接发光点到所取点的射线作为入射光线,结合法线得到反射光线;
S5.测量眼点到反射光线的垂直距离记为眼点间距R0;以眼点间距R0为初值点的修正参数,采用迭代的方式不断寻找离眼点最近的反射光线,直到R0≤R,最后得到的反射光线对应的初值点视为该发光体的成像点。
在本实施例中,所述迭代的方式具体为,
S6.如图2所示,以所取点P0为圆心,kp×R0为半径在变曲率玻璃上画圆得到在变曲率玻璃上的轨迹圆;其中kp为缩放因子,根据经验取得,作为优选,所述缩放因子kp取值范围为0.5~0.7;
S7.如图3所示,在轨迹圆上取若干点重复步骤S3~S5得到该轨迹圆上眼点间距R0最小的点作为初值点,然后如图4所示,不断迭代直到R0≤R,最后,如图5所示,得到的初值点视为该发光体的成像点;在本实施例中,在轨迹圆上取若干点的具体方式为,在轨迹圆上环形阵列等间距取若干点,即将轨迹圆用N个点等分。
如图6所示,针对发光部位为一个面的发光体,只需要取发光体的轮廓线,然后在轮廓线上取M个点,通过以上步骤得到M个点在变曲率玻璃1上对应的M个成像点,最后将所有成像点连接起来得到的样条曲线即为该发光体在变曲率玻璃1上的成像位置。
Claims (5)
1.一种发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,其特征是,设定眼点间距阈值R后,包括以下步骤:
S1.建立空间三维坐标系,得到在三维坐标系内的变曲率玻璃的曲面坐标、发光体的发光点坐标和眼点坐标;
S2.在变曲率玻璃上任取一点作为初值点;
S3.在曲面玻璃上做过所取点的法线;
S4.连接发光点到所取点的射线作为入射光线,结合法线得到反射光线;
S5.测量眼点到反射光线的垂直距离记为眼点间距R0;以眼点间距R0为初值点的修正参数,采用迭代的方式不断寻找离眼点最近的反射光线,直到R0≤R,最后得到的反射光线对应的初值点视为该发光体的成像点。
2.如权利要求1所述的发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,其特征是:所述迭代的方式具体为,
S6.以所取点为圆心,kp×R0为半径在变曲率玻璃上画圆得到在变曲率玻璃上的轨迹圆;其中kp为缩放因子,根据经验取得;
S7.在轨迹圆上取若干点重复步骤S3~S5得到该轨迹圆上眼点间距R0最小的点作为初值点不断迭代直到R0≤R,最后得到的初值点视为该发光体的成像点。
3.如权利要求2所述的发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,其特征是:所述步骤S7中,在轨迹圆上取若干点的具体方式为,在轨迹圆上环形阵列等间距取若干点。
4.如权利要求2所述的发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,其特征是:所述缩放因子kp取值范围为0.5~0.7。
5.如权利要求2所述的发光体在车窗玻璃的成像点定位方法,其特征是:所述眼点间距阈值R为0.1~0.5mm。
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