CN108344562B - 一种hud前挡玻璃检测设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种HUD前挡玻璃检测设备及方法，所述设备包括：玻璃定位系统，用于基于装车的定位方式固定反射部件和待测HUD前挡玻璃；投影仪系统，用于产生检测HUD前挡玻璃所需要的投影图像；相机检测系统，用于分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像；图像标定系统，用于周期性标定像素大小；计算系统，用于基于标定像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸和所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸，并根据所述主像图像几何尺寸和混合图像几何尺寸计算重影值。本发明实施例根据计算获得的重影值确定待测HUD前挡玻璃的质量，消除封样产品品质对量产产品质量检测的影响。

Description

一种HUD前挡玻璃检测设备及方法
技术领域
本发明涉及玻璃检测技术领域，尤其涉及一种HUD前挡玻璃检测设备及方法。
背景技术
在汽车上使用的平视显示器(Head Up Display，HUD)是利用光学反射的原理，将重要的汽车相关信息通过投射器投射在前挡风玻璃上面，高度大致与驾驶员的眼睛成水平，驾驶员不用低头就可查看相关信息。这就对汽车挡风玻璃的质量提出了更高的要求，也使得汽车挡风玻璃的质量检测显得尤为重要。
在现有技术中，对汽车挡风玻璃的质量检测主要通过检测设备筛选优质的HUD前挡玻璃作为封样产品，并将检测到的量产产品(待测HUD前挡玻璃)的图像与封样产品的图像进行比对，以检测HUD前挡玻璃是否合格。然而，这种方式存在一定的缺陷：优选封样产品的过程需要较丰富的经验，且优选封样产品的过程是主观判断，存在不确定性，如果封样产品选择的不够好，很难保证量产产品的质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种HUD前挡玻璃检测设备及方法，以解决现有技术中优选封样产品的品质对量产产品质量检测的影响。
第一方面，本发明实施例提供了一种HUD前挡玻璃检测设备，包括：
玻璃定位系统，用于基于装车的定位方式固定反射部件和待测HUD前挡玻璃；
投影仪系统，用于产生检测HUD前挡玻璃所需要的投影图像；
相机检测系统，用于分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像；
图像标定系统，用于周期性标定像素大小；
计算系统，用于基于标定像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸和所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸，并根据所述主像图像几何尺寸和混合图像几何尺寸计算重影值，以便根据所述重影值判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种HUD前挡玻璃检测方法，包括：
获取由相机检测系统获取到的第一HUD图像，其中，所述第一HUD图像是由投影图像经过反射部件反射后所形成的图像；
依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸；
获取相机检测系统获取到的第二HUD图像，其中，所述第二HUD图像是由投影图像经过待测HUD前挡玻璃反射后形成的主像与虚像重叠的图像；
依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸；
根据所述主像与虚像的混合图像几何尺寸与所述主像图像几何尺寸计算重影值，并根据所述重影值与重影阈值比较以判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。
本发明实施例提供的一种HUD前挡玻璃检测设备及方法，通过相机检测系统分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像，并根据图像标定系统标定的像素大小，计算系统分别计算主像图像几何尺寸以及待测HUD前挡玻璃的重影值，并根据重影值判断待测HUD前挡玻璃的质量，由此消除现有技术中优选封样产品品质对量产产品质量检测的影响。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种HUD前挡玻璃检测设备结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种HUD前挡玻璃检测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例二提供的仅包括单一主像的第一HUD图像的效果示意图；
图4是本发明实施例二提供的主像与虚像分离的第一HUD图像的效果示意图；
图5是本发明实施例二提供的主像与虚像重叠的第二HUD图像的效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种HUD前挡玻璃检测设备100的结构示意图，包括玻璃定位系统110、投影仪系统120、相机检测系统130、图像标定系统140、计算系统150。
其中，玻璃定位系统110，用于基于装车的定位方式固定反射部件和待测HUD前挡玻璃。具体的，模拟真实汽车中前挡玻璃的安装固定方式，固定反射部件和待测HUD前挡玻璃。所述反射部件用于分离虚像，以便测量主像图像几何尺寸。其中，反射部件可以是与待测HUD玻璃的内表面一致的反射面零件，例如反射镜，或者与待测HUD前挡玻璃同内表面的且主像与虚像完全分离的前挡玻璃。
投影仪系统120，用于产生检测HUD前挡玻璃所需要的投影图像。具体可通过安装HUD投影仪来实现，其中，HUD投影仪的安装位置可以根据驾驶员人眼位置预先设置好。
相机检测系统130，用于分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像。其中，反射部件也是该检测设备的一部分，可自由拆卸，主要用于消除虚像对主像的影响。具体的，在基于装车的定位方式固定反射部件并将HUD投影仪安装在预设位置后，反射部件反射由HUD投影仪产生的特殊的点线而组合成的投影图像后，生成第一HUD图像。若反射部件是与待测HUD玻璃的内表面一致的反射面零件(如反射镜)，则第一HUD图像为单一的主像图像；若反射部件是与待测HUD前挡玻璃同内表面的且主像与虚像完全分离的前挡玻璃，则第一HUD图像为主像与虚像分离的图像。待测HUD前挡玻璃是一种含有楔形角的前挡玻璃，其中楔形角的作用是消除经过HUD前挡玻璃反射后形成的HUD图像中的重影，若楔形角合适，可最大减小重影。因此经过待测HUD前挡玻璃发射后形成的第二HUD图像为主像与虚像重叠的图像。而在极少数情况下，由于加工制造过程中HUD前挡玻璃的楔形角设计不合适，致使其反射投影图像后形成的第二HUD图像可能为主像与虚像完全分离的图像。
图像标定系统140，用于周期性标定像素大小。具体的，图像标定系统140结合检测设备上的标定板以完成对像素大小的标定，其中标定板为检测设备的一个构件，可在检测设备上自由安装和拆卸，且标定板上带有精确尺寸的图形。在进行检测之前标定像素的大小，以便根据像素大小计算第一HUD图像中主像图像几何尺寸和第二HUD图像中主像虚像的混合图像几何尺寸。其中，为了确保像素标定的准确性，可周期性的进行标定，示例性的，每3个月标定一次。
计算系统150，用于基于标定像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸和所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸，并根据所述主像图像几何尺寸和混合图像几何尺寸计算重影值，以便根据所述重影值判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。具体的，根据获取的第一HUD图像的像素以及图像标定系统标定的每个像素所代表的实际尺寸计算出主像图像几何尺寸；根据第二HUD图像的像素以及图像标定系统标定的每个像素所代表的实际尺寸计算出主像与虚像的混合图像几何尺寸；将获得的混合图像几何尺寸减去主像图像几何尺寸即可计算出重影值，根据重影值与重影阈值比较即可判断待测HUD前挡玻璃的质量。其中，优选的可将计算出主像图像几何尺寸记录在图像标定系统中，也即是对主像图像几何尺寸进行标定，以便后续测量待测HUD前挡玻璃重影值时可直接运用主像图像几何尺寸。
如果相机检测系统130获得的第二HUD图像为主像与虚像完全分离的图像时，计算系统150除了可以通过上述方法计算重影值，还可以通过直接检测主像几何中心与虚像几何中心，并基于标定的像素大小，计算主像几何中心与虚像几何中心之间的距离，即可计算出重影值，若判断只要重影值小于预设的重影阈值，则该待测HUD前挡玻璃质量也是合格的。
本实施例一种HUD前挡玻璃检测设备，基于玻璃定位系统固定反射部件和待测HUD前挡玻璃，并安装好HUD投影仪，通过相机检测系统分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像，根据图像标定系统标定的像素大小，计算系统分别计算主像图像几何尺寸以及待测HUD前挡玻璃的重影值，并根据重影值判断待测HUD前挡玻璃的质量，由此可消除现有技术中优选封样产品品质对量产产品质量检测的影响。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种HUD前挡玻璃检测方法的流程示意图。本实施例可适用于检测HUD前挡玻璃质量的情况，该方法可以由一种HUD前挡玻璃检测设备来执行，具体包括如下步骤：
步骤210、获取由相机检测系统获取到的第一HUD图像，其中，所述第一HUD图像是由投影图像经过反射部件反射后所形成的图像。
反射部件基于玻璃定位系统固定在检具上，以便反射投影图像形成第一HUD图像。第一HUD图像是用来计算主像图像几何尺寸的图像，而根据反射部件的选择不同，第一HUD图像可以为单一的主像图像或主像与虚像分离的图像。具体的，如图3所示，301为投影仪，反射部件为与所述待测HUD玻璃的内表面一致的反射面零件302，相应的，第一HUD图像则为单一的主像图像；如图4所示，401为投影仪，反射部件为与所述待测HUD前挡玻璃同内表面的且主像与虚像完全分离的前挡玻璃402，相应的，第一HUD图像则为主像与虚像分离的图像。其中，图3与图4中的t2均表示主像图像几何尺寸。
步骤220、依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸。
如图3和图4所示，第一HUD图像中只有主像或主像与虚像完全分离，由此可直接根据第一HUD图像的像素与图像标定系统所标定的像素大小计算主像图像几何尺寸t2。优选的，还可将获得的主像图像几何尺寸记录在图像标定系统中，也即是对获得的主像图像几何尺寸进行标定。
步骤230、获取相机检测系统获取到的第二HUD图像，其中，所述第二HUD图像是由投影图像经过待测HUD前挡玻璃反射后形成的主像与虚像重叠的图像。
将待测HUD前挡玻璃基于玻璃定位系统固定在检具上，以便反射投影图像以形成第二HUD图像。获取相机检测系统获取到的第二HUD图像，由于加工工艺等方法的限制，含有楔形角的前挡玻璃还无法完全消除重影。因此第二HUD图像为主像与虚像重叠的图像，可参见图5，其中501为投影仪，502为待测HUD前挡玻璃。
步骤240、依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸。
根据第二HUD图像的像素和图像标定系统所标定的像素大小，计算主像与虚像的混合图像几何尺寸。如图5所示，主像与虚像的混合图像几何尺寸为t1。
步骤250、根据所述主像与虚像的混合图像几何尺寸与所述主像图像几何尺寸计算重影值，并根据所述重影值与重影阈值比较以判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。
如图5所示，根据前面计算出的主像图像几何尺寸t2与混合图像几何尺寸t1计算重影值，其中，重影值ghost＝t1-t2。根据计算出的重影值判断所述待测HUD前挡玻璃的质量，示例性的，可以预先设置一个重影阈值，如测得的重影值小于该重影阈值，则认为该待测HUD前挡玻璃质量合格。
需要说明的是，在本实施例中还存在相机检测系统获取到的第二HUD图像为主像与虚像完全分离的图像的情况，相应的，计算重影值的方法包括：检测主像几何中心与虚像几何中心；基于标定的像素大小，计算主像几何中心与虚像几何中心之间的距离，其中，所述主像几何中心与虚像几何中心之间的距离即为该图像的重影值。将计算出的重影值与预设的重影阈值比对，所述重影值小于重影阈值，则待测HUD前挡玻璃质量合格。
本实施例一种HUD前挡玻璃检测方法，首先获取由相机检测系统获取到的第一HUD图像，并依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸，获取相机检测系统获取到的第二HUD图像，依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸，基于主像与虚像的混合图像几何尺寸与所述主像图像几何尺寸计算重影值，以便根据所述重影值判断所述待测HUD前挡玻璃的质量，由此可消除现有技术中优选封样产品品质对量产产品质量检测的影响。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种HUD前挡玻璃检测设备，其特征在于，所述设备包括：
玻璃定位系统，用于基于装车的定位方式固定反射部件和待测HUD前挡玻璃；
投影仪系统，用于产生检测HUD前挡玻璃所需要的投影图像；
相机检测系统，用于分别获取所述投影图像经过反射部件和待测HUD前挡玻璃反射后形成的第一HUD图像和第二HUD图像；
图像标定系统，用于周期性标定像素大小；
计算系统，用于基于标定像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸和所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸，并根据所述主像图像几何尺寸和混合图像几何尺寸计算重影值，以便根据所述重影值判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。
2.根据权利要1所述的HUD前挡玻璃检测设备，其特征在于，所述反射部件为与所述待测HUD前挡玻璃的内表面一致的反射面零件，或者与所述待测HUD前挡玻璃同内表面的且主像与虚像完全分离的前挡玻璃。
3.一种HUD前挡玻璃检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取由相机检测系统获取到的第一HUD图像，其中，所述第一HUD图像是由投影图像经过反射部件反射后所形成的图像；
依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第一HUD图像中主像图像几何尺寸；
获取相机检测系统获取到的第二HUD图像，其中，所述第二HUD图像是由投影图像经过待测HUD前挡玻璃反射后形成的主像与虚像重叠的图像；
依据图像标定系统所标定的像素大小计算所述第二HUD图像中主像与虚像的混合图像几何尺寸；
根据所述主像与虚像的混合图像几何尺寸与所述主像图像几何尺寸计算重影值，并根据所述重影值与重影阈值比较以判断所述待测HUD前挡玻璃的质量。
4.根据权利要3所述方法，其特征在于，所述反射部件为与所述待测HUD前挡玻璃的内表面一致的反射面零件,相应的，所述第一HUD图像为单一的主像图像；或
所述反射部件为与所述待测HUD前挡玻璃同内表面的且主像与虚像完全分离的前挡玻璃，相应的，所述第一HUD图像为主像与虚像分离的图像。
5.根据权利要3所述方法，其特征在于，所述投影图像是由安装在预设位置上的HUD投影仪通过发射出特殊的点线等几何元素而组合成的图像。
6.根据权利要3所述方法，其特征在于，所述反射部件或所述待测HUD前挡玻璃都是基于玻璃定位系统固定在检具上。
7.根据权利要3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果相机检测系统获取到的第二HUD图像为主像与虚像完全分离的图像，检测主像几何中心与虚像几何中心；
基于标定的像素大小，计算主像几何中心与虚像几何中心之间的距离，其中，所述主像几何中心与虚像几何中心之间的距离即为该图像的重影值。
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