DE102007040232B4 - Verfahren zur Feststellung von Mängeln in einer Windschutzscheibe - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Feststellung von Mängeln in einer Windschutzscheibe für ein Fahrzeug mit einem im Fahrzeug angeordneten Fahrzeugkamerasystem zur Umgebungserfassung, wobei a) ein Kalibrierobjekt mit zumindest einer Kalibriermarke für die Kalibrierung des Kamerasystems verwendet wird, b) ein Bild desselben Kalibrierobjekts zumindest einmal ohne Windschutzscheibe und zumindest einmal mit Windschutzscheibe aufgenommen wird, und die Position der Kalibriermarke oder der Kalibriermarken und eine Ortsauflösung mittels einer Modulationstransferfunktion bestimmt wird, c) die Werte für die Position der Kalibriermarke oder der Kalibriermarken und die Ortsauflösung vor und nach Einbau der Windschutzscheibe verglichen werden, und d) basierend auf dem Vergleichsergebnis auf eventuell vorhandene Mängel in der Windschutzscheibe geschlossen wird; wobei festgestellte Mängel in den Kalibrierparametersatz eingebunden werden, so dass die durch die Windschutzscheibe verursachten Abbildungsfehler nachträglich aus Bilddaten des Fahrzeugkamerasystems herausgerechnet werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung von Mängeln in einer Windschutzscheibe. Eine mit Mängeln behaftete Windschutzscheibe beeinflusst die Abbildungseigenschaften und damit die Funktion eines Kamerasystems zur Umgebungserfassung, das im Fahrzeuginnenraum so angeordnet ist, dass es durch die Windschutzscheibe blickt. Es kommt zu einer verzerrten Abbildung. Die Verzerrungsmessung bei den Windschutzscheibenherstellern ist derzeit nicht in der Lage eine 100% Überprüfung der Serienscheiben im Einbaubereich der Kamera mit der gewünschten Genauigkeit durchzuführen. Da Verzerrungen einen großen Einfluss auf die Genauigkeit mancher Funktionen haben, ist es sehr wichtig diese Verzerrungen zu kennen.
• Das Patent US 5 621 520 A zeigt ein Verfahren zur Überprüfung der Transparenz und der Verschwommenheit bei Flugzeugwindschutzscheiben mit elastomerer Beschichtung. Hierzu werden Modulationstransferfunktionen bei der Abbildung eines Auflösungstargets gemessen an vorgegebenen Scheiben mit derselben elastomeren Beschichtung, welche einen Standardwertebereich definieren. Die gemessene Modulationstransferfunktion einer Flugzeugwindschutzscheibe mit der elastomeren Beschichtung wird verglichen mit dem Standardwertebereich, um die Zeit festlegen zu können, nach der die Flugzeugwindschutzscheibe ersetzt werden muss, wenn diese innerhalb des Standardwertebereichs liegt. Falls die Flugzeugwindschutzscheibe außerhalb des Standardwertebereichs liegt, wird sie unverzüglich ausgetauscht.
• Das Patent US 5 343 288 A zeigt ein Verfahren zur optischen Auswertung von Kraftfahrzeugwindschutzscheiben, welches zur Anpassung eines Head-up Displays eingesetzt wird. Zunächst wird eine verfahrbare Zeilenkamera mit Hilfe eines räumlich festen Targets ohne Windschutzscheibe kalibriert. Anschließend wird die optisch auszuwertende Windschutzscheibe zwischen der Zeilenkamera und dem Target fixiert und es werden weitere Bilddaten aufgenommen. Diese Bilddaten werden mit den Kalibrationsbilddaten verglichen, um zu ermitteln, ob die Windschutzscheibe für das Head-up Display ausreichende optische Eigenschaften aufweist.
• Die Anmeldung DE 10 2004 010 958 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung einer Kamera, welche eine Messung der Modulationstransferfunktion an einem Kalibrierfeld ermöglicht, zur Optimierung der Ausrichtung des Bildsensors zur Optikeinheit bei der Herstellung einer Fahrzeugkamera.
• Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das Mängel in einer Windschutzscheibe in einem Fahrzeug mit einem Kamerasystem ermittelt.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Es wird ein Verfahren zur Feststellung von Mängeln in einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs mit einem Kamerasystem vorgestellt. Für die Kalibrierung des Kamerasystems ist ein Kalibrierobjekt mit zumindest einer Kalibriermarke vorgesehen. Eine Vermessung der MTF (Modulationstransferfunktion) des Kalibrierobjekts zumindest einmal ohne Windschutzscheibe und zumindest einmal mit Windschutzscheibe durchgeführt. Dabei wird die Position von Kalibriermarke(n) und eine Ortsauflösung mittels Modulationstransferfunktion bestimmt.
• Die Werte für die Position der Kalibriermarke(n) und die Ortsauflösung der Abbildung mit und ohne Windschutzscheibe werden verglichen. Basierend auf dem Vergleichsergebnis wird eine Aussage über eventuell vorhandene Mängel in der
• Windschutzscheibe getroffen. Gemäß der Erfindung werden die festgestellten Mangel der Windschutzscheibe in den Kalibrierparametersatz eingebunden, so dass die durch die Scheibe verursachten Abbildungsfehler nachträglich aus den Bilddaten „herausgerechnet” werden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Abbildungen näher beschrieben
• 1: Aufnahme eines beispielhaften Kalibrierobjekts ohne Windschutzscheibe
• 2: Aufnahme des in 1 gezeigten Kalibrierobjekts, aufgenommen durch eine Windschutzscheibe.
• Typischerweise findet eine Vermessung der Windschutzscheibe beim Windschutzscheibenhersteller statt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Windschutzscheibe während des Produktionsvorgangs eines Fahrzeugs vermessen wird. Sinnvollerweise wird bei diesem Produktionsschritt auch ein im Fahrzeug angeordnetes Kamerasystem zur Umgebungserfassung kalibriert. Unabhängig davon, wo die MTF Vermessung durchgeführt wird, wird dazu ein Kalibriermuster mit Kalibriermarken verwendet. Die Aufnahme eines Kalibrierobjekts ohne Windschutzscheibe ist in 1 dargestellt. Es wird eine MTF-Vermessung durchgeführt, bei der die Position der Kalibriermarken, die in 1 und 2 als Linienkreuze dargestellt sind, und die Ortsauflösung (MTF-Wert) ermittelt wird. Die ermittelten Werte werden im Speicher der Kamera abgelegt. Die gleiche Kalibriertafel wird mit Windschutzscheibe noch einmal aufgenommen und ausgewertet. Neben einem Parallelversatz, der durch jede planparallele Glasplatte erzeugt wird, werden sich auch Veränderungen ergeben, die sich durch die prozessbedingte Bearbeitung der Windschutzscheibe ergeben. Diese dadurch resultierenden Abweichungen können von der Kamera ermittelt werden und durch eine Anpassung für die Funktion der Kamera berücksichtigt werden. Die durch die Windschutzscheibe verursachten Abweichungen sind beim Betrachten von 1 und 2 deutlich sichtbar. In 2 ist das Kalibrierobjekt verzerrt abgebildet. Die Linienkreuze sind nicht mehr äquidistant wie in 1. und zum unteren Bildrand hin verschlechtert sich die Auflösung der Abbildung. Durch Vergleiche der MTF-Werte vor und nach dem Einbau der Windschutzscheibe kann sofort erkannt werden, ob eine Windschutzscheibe nicht tauglich für die Anwendung ist, da z. B. die Auflösung im Fernbereich der Kamera nicht mehr gewährleistet werden kann.

Claims (1)

1. Verfahren zur Feststellung von Mängeln in einer Windschutzscheibe für ein Fahrzeug mit einem im Fahrzeug angeordneten Fahrzeugkamerasystem zur Umgebungserfassung, wobei a) ein Kalibrierobjekt mit zumindest einer Kalibriermarke für die Kalibrierung des Kamerasystems verwendet wird, b) ein Bild desselben Kalibrierobjekts zumindest einmal ohne Windschutzscheibe und zumindest einmal mit Windschutzscheibe aufgenommen wird, und die Position der Kalibriermarke oder der Kalibriermarken und eine Ortsauflösung mittels einer Modulationstransferfunktion bestimmt wird, c) die Werte für die Position der Kalibriermarke oder der Kalibriermarken und die Ortsauflösung vor und nach Einbau der Windschutzscheibe verglichen werden, und d) basierend auf dem Vergleichsergebnis auf eventuell vorhandene Mängel in der Windschutzscheibe geschlossen wird; wobei festgestellte Mängel in den Kalibrierparametersatz eingebunden werden, so dass die durch die Windschutzscheibe verursachten Abbildungsfehler nachträglich aus Bilddaten des Fahrzeugkamerasystems herausgerechnet werden.

Images