CN111189621A - 一种平视显示光学检测标定方法及*** - Google Patents
一种平视显示光学检测标定方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种平视显示光学检测标定方法及***，该方法包括如下步骤：调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐；反复调整平视显示光学装置的投影板灯箱与成像***的距离，并计算虚拟成像距离，直至所述虚拟成像距离为预设的虚拟成像距离。本发明使用投影标定来替代实物标定，即通过改变光源与成像***的距离来实现不同虚拟成像距离的显示，来替代实物标定板不同距离的摆放，可在小空间内实现长距离VID的HUD标定。
Description
技术领域
本申请涉及平视显示器系数的光学检测技术领域，特别涉及一种平视显示光学检测标定方法及***。
背景技术
平视显示器(HUD，Head Up Display)已经广泛应用于汽车显示上，可以使驾驶人员不必通过仪表盘查看车辆以及导航情况，大大增加了驾驶安全。
由于平视显示器不仅仅是一个显示器，更是一个成像***，传统光学检测项比如亮度、色度、视角已经不足以完全评估它的显示效果，而平视显示成像质量的评价至关重要，目前的主要形式通过一个或者多个相机进行平视显示器成像质量的检测。
检测成像质量就必须进行相关的光学标定，目前主流的标定方案为实物标定板，即在特定位置上摆放一个实物灯箱替代虚像。平视显示的标定功能包括主要标定项(1)虚拟成像距离(VID，virtual imaging distance)，即人眼到虚像的距离；(2)成像位置，即人眼视线的与地面平行的方向为参照物；(3)光学检测相机镜头畸变，相机都会带有一定的畸变，通过标定使畸变设备为一个无畸变的光学检测设备。
目前车载HUD的VID在2m到20m，不同的HUD有着不同的VID，在短距离可以移动实物标定板的位置来实现不同VID的***标定，但是在长距离VID中，这样的标定方式占据大量的空间，并且对地面平整度等客观条件的要求极高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平视显示光学检测标定方法及***，可在小空间内实现长距离VID的HUD标定。
为了解决上述问题，本发明提供了一种平视显示光学检测标定方法，包括如下步骤：调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐；反复调整平视显示光学装置的投影板灯箱与成像***的距离，并计算虚拟成像距离，直至所述虚拟成像距离为预设的虚拟成像距离。
较佳地，还包括如下步骤：所述相机进行畸变标定。
较佳地，所述调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐包括：将所述相机放置在所述平视显示光学装置预设的人的眼位上；调整所述平视显示光学装置的位置和/或旋转所述相机的拍摄方向，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐。
较佳地，所述虚拟成像距离采用双目测距方法或者相机自带的电动对焦方法进行测量。
本发明还提供了一种平视显示光学检测标定***，包括相机和平视显示光学装置，所述平视显示光学装置包括投影板灯箱、反射镜和成像***，所述投影板灯箱产生的图像依次经所述成像***、反射镜投射至所述相机。
较佳地，所述投影板灯箱包括由下至上依次放置的不可控单色LED、塑料扩散板和图案金属板，其中，所述单色LED用作背光，所述塑料扩散板用作匀光扩散器，所述图案金属板用作显示图像。
较佳地，所述成像***包括一非球面成像透镜。
较佳地，所示的反射镜为平面反射镜。
较佳地，所述相机包括一个电动对焦相机或多个非电动对焦相机。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
本发明实施例平视显示光学检测标定方法及***使用投影标定来替代实物标定，即通过改变光源与成像***的距离来实现不同虚拟成像距离的显示，来替代实物标定板不同距离的摆放，可在小空间内实现长距离VID的HUD标定。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本发明实施例平视显示光学检测标定***结构示意图；
图2为本发明实施例十字线投影板灯箱；
图3为本发明实施例点列投影板灯箱；
图4为本发明实施例平视显示光学检测标定方法流程图；
图5为本发明实施例相机拍摄的十字线图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明提供的一种平视显示光学检测标定方法及***进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
实施例1
请参考图1，一种平视显示光学检测标定***，包括相机1和平视显示光学装置2，所述平视显示光学装置2包括投影板灯箱21、反射镜22和成像***23，所述投影板灯箱21产生的图像依次经所述成像***23、反射镜22投射至所述相机1。
本实施例中，请参考图2和图3，所述投影板灯箱21为十字线投影板灯箱或点列投影板灯箱，包括由下至上依次放置的不可控单色LED、塑料扩散板和图案金属板，其中，所述单色LED用作背光，所述塑料扩散板用作匀光扩散器，所述图案金属板用作显示图像，即成像的像元，通过图案金属板采用十字线图案金属板或点列图案金属板实现十字线投影板灯箱或点列投影板灯箱。
本实施例中，所述成像***23包括一非球面成像透镜，用于将投影板灯箱21的显示图案变成一个放大的虚像，因为所用的是单色光，不会产生色差，在成像过程中，调整非球面成像透镜和投影板灯箱21的相对位置，即可实现不同虚拟成像距离的投影效果。
本实施例中，反射镜22为平面反射镜，用于起光路折叠的作用，大大缩小了整个平视显示光学装置2的体积。
本实施例中，所述相机1包括一个电动对焦相机或多个非电动对焦相机。
具体地，相机1放置于设定的人眼位位置，用于拍摄标定图像。相机1可采用一个电动对焦相机，可直接记录成像位置；或可采用多个非电动对焦相机，通过多个相机得到视差图像，进而根据相机本身的参数以及视差值，得到深度信息。
实施例2
基于实施例1的平视显示光学检测标定***，本发明还提供了一种平视显示光学检测标定方法，请参考图4和图5，包括如下步骤：
S1：调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐；
S11：将所述相机放置在所述平视显示光学装置预设的人的眼位上；
S12：调整所述平视显示光学装置的位置和/或旋转所述相机的拍摄方向，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐。
本步骤用于确定相机和平视显示光学装置的装配位置，若相机拍摄到的标定设备的图像(十字线)与相机中心对齐，则说明相机和平视显示光学装置的装配位置正确。具体地，首先，将所述相机1放置在所述平视显示光学装置2预设的人的眼位上；然后，由于汽车平视显示一般都有下视角，即人眼以水平线朝下看的夹角，因此，旋转相机1的拍摄方向使之与虚像垂直，其中，该虚像由图案金属板的显示图像(即成像的像元)依次经成像***23、反射镜22投射至相机1形成，投影板灯箱21的图案金属板呈十字线型，或者调整平视显示光学装置的位置，最终确保相机1拍摄到的虚像显示的十字线型与相机中心对其。
S2：反复调整平视显示光学装置的投影板灯箱与成像***的距离，并计算虚拟成像距离，直至所述虚拟成像距离为预设的虚拟成像距离。
这里，相机在不同距离进行对焦时，标定的参数是不一致的，只有在特定的距离进行标定才是正确的。因此，通过反复调整成像***23和投影板灯箱21的相对位置，实现不同虚拟成像距离的投影效果，从而确定达到预设的虚拟成像距离时相对应的成像***23和投影板灯箱21的相对距离。
本实施例中，所述虚拟成像距离采用双目测距方法或者相机自带的电动对焦方法进行测量。至于如何采用双目测距方法或者相机自带的电动对焦方法对虚拟成像距离进行测量，可参考现有技术，在此不作赘述。
S3：所述相机进行畸变标定。
本实施例中，将图案金属板换成点阵图型，相机进行畸变标定。至于如何对相机进行畸变标定，可参考现有技术，在此不作赘述。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种平视显示光学检测标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐；
反复调整平视显示光学装置的投影板灯箱与成像***的距离，并计算虚拟成像距离，直至所述虚拟成像距离为预设的虚拟成像距离。
2.根据权利要求1所述的平视显示光学检测标定方法，其特征在于，还包括如下步骤：
所述相机进行畸变标定。
3.根据权利要求1所述的平视显示光学检测标定方法，其特征在于，所述调整相机和平视显示光学装置的位置，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐包括：
将所述相机放置在所述平视显示光学装置预设的人的眼位上；
调整所述平视显示光学装置的位置和/或旋转所述相机的拍摄方向，使所述相机拍摄的图像与相机中心对齐。
4.根据权利要求1所述的平视显示光学检测标定方法，其特征在于，所述虚拟成像距离采用双目测距方法或者相机自带的电动对焦方法进行测量。
5.一种平视显示光学检测标定***，其特征在于，包括相机和平视显示光学装置，所述平视显示光学装置包括投影板灯箱、反射镜和成像***，所述投影板灯箱产生的图像依次经所述成像***、反射镜投射至所述相机。
6.根据权利要求5所述的平视显示光学检测标定***，其特征在于，所述投影板灯箱包括由下至上依次放置的不可控单色LED、塑料扩散板和图案金属板，其中，所述单色LED用作背光，所述塑料扩散板用作匀光扩散器，所述图案金属板用作显示图像。
7.根据权利要求5所述的平视显示光学检测标定***，其特征在于，所述成像***包括一非球面成像透镜。
8.根据权利要求5所述的平视显示光学检测标定***，其特征在于，所示的反射镜为平面反射镜。
9.根据权利要求5所述的平视显示光学检测标定***，其特征在于，所述相机包括一个电动对焦相机或多个非电动对焦相机。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111964875A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-20 | 江苏泽景汽车电子股份有限公司 | 一种柔性hud玻璃检测设备及测试方法 |
| CN113340895A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 深圳中科飞测科技股份有限公司 | 检测***的调节方法及检测*** |
| US20220316871A1 (en) * | 2021-04-02 | 2022-10-06 | Rockwell Collins, Inc. | Combiner alignment detector |
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2020
- 2020-02-17 CN CN202010098392.5A patent/CN111189621A/zh not_active Withdrawn
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