JP3350510B2 - ヘッドライトテスタ光度測定方法とその装置 - Google Patents
ヘッドライトテスタ光度測定方法とその装置Info
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Description
プのビーム照射配光の光度をヘッドライトテスタの受光
部に設けた配光投影スクリーン上に形成された投影画像
を画像形成用CCDカメラにより撮像し、投影画像上の
任意点の光度を撮像した濃淡画像の画像処理を介して演
算測定するようにした、ヘッドライトテスタ光度測定方
法とその装置に関する。
すれ違いビーム配光のビーム照射配光の光度検出には、
ヘッドライトテスタの受光部を使用している。図4に示
すように、前記受光部60はヘッドライト10よりの照
射光を集光し受光部の中心光軸を形成する集光用フレネ
ルレンズ11と、集光照射光の一部を斜め上方へ反射さ
せるハーフミラー62と、反射させた集光照射光の投影
を受ける配光投影スクリーン63と、ハーフミラー62
の背後に設けた正対レンズ64a、光学ミラー64b、
スコープガラス64c等よりなる正対手段64とより構
成してある。前記正対手段64により正対させた受光部
60の前記配光投影スクリーン63上に回動重ね合わせ
可能の構造にした光軸センサ基盤72を設け、該基盤7
2上に前記ハーフミラー62により反射させた反射照光
の照射パターンを形成させ、センサ基盤72に設けてあ
る図5に示すセンサ群73a、73b、73c、73d
の出力により、走行ビームの光軸にセンサ基盤72及び
配光投影スクリーン63の基準軸を整合させ、整合させ
た前記スクリーン63上に投影された照射配光パターン
の状況を検出できるようにしている。
に、前記センサ基盤72上に投影された投影画像より取
り出した等輝度曲線73上の光度センサ74の位置する
点の光度E1は、該光度センサの校正出力値の最大値と
それが位置する点の階調値(輝度レベル)G1により計
算でき、また、階調値毎の光度は階調に比例して計算で
きるので、例えば、任意測定点75の光度値をE0と
し、階調値をG0とすると、光度値 E0=(E1×G
0)/G1 を求めることができる。則ち、任意位置
の光度は一つの光度センサにより、それぞれの持つ階調
値から測定できる。但し、光度センサ1個当たりの精度
保障ができる許容範囲が存在するため、一般に複数個の
光度センサを設け、最高光度の光が照射された部位に接
近して設けられた光度センサを使用し、演算を行なって
いる。前記光度測定方法は、前記等輝度曲線を配光投影
スクリーン上の照射配光の投影画像を画像形成用CCD
カメラで撮像し得られた濃淡画像より画像処理を介して
求めるようにしたもので、前記投影画像上のある階調値
を持つ任意点の光度を同じく階調値を持つ等輝度線上に
位置する光電センサの出力値より算出するようにしたも
のである。
は、光度センサによる方法と、前記光度センサと画像処
理を併用して測定する方法が使用されている。光度セン
サのみによる方法では、固定した位置での測定は可能で
あるが、任意位置での測定は不可能である。光度センサ
と画像形成用CCDカメラを併用した方法では、有限個
数による測定のため、任意位置の光度の精度を保ち測定
するには限界がある。則ち、本来センサが無い位置の光
度を測定するには、近い位置または最も明るい位置の光
度センサの出力と、CCDカメラが捕らえた画像情報に
よる計算で任意位置の光度を測定するため、アナログセ
ンサである光度センサの誤差と計算誤差が発生し、精度
の高い測定値を得ることは無理な問題がある。
した場合、その個数分の校正が必要で、光度センサ毎の
特性のバラツキや誤差の発生の恐れが大である。センサ
1個でなく複数のセンサの出力より近似直線若しくは近
似曲線を用いて任意位置の光度を演算する方法もあるが
光度センサの誤差と計算誤差を発生するのは同一であ
り、また、光度センサはアナログセンサのため、劣化の
問題がある。
で、画像処理方式のヘッドライトテスタにおいて、アナ
ログセンサを利用することなく、経年劣化やノイズ等に
よる精度劣化が防止できるヘッドライトテスタ光度測定
方法とその装置の提供を目的とする。
ライトテスタ光度測定方法は、車両のヘッドランプの照
射配光特性を検査するため、へッドランプから所定の距
離を存してヘッドライトテスタの受光部を正対させ、受
光部に設けた配光投影スクリーン上に投影された投影画
像より照射光度を測定するヘッドライトテスタ光度測定
方法において、前記配光投影スクリーン上に入射した光
量に対応して、可変シャッタ速度の画像形成用CCDカ
メラを使用して適正な露出の濃淡画像を得て、前記濃淡
画像より等輝度曲線を取出し、得られた等輝度曲線の輝
度レベルの形成に必要な光量を算出するシャッタ速度別
の輝度レベルと光度との関係を示す光度直線を設定し、
撮像時シャッタ速度に基づく光度直線を使用して、前記
投影画像上の任意点の光度を測定できるようにしたこと
を特徴とする。
検査のため、ヘッドランプの照射配光を受ける配光投影
スクリーンに形成された投影画像を画像形成用CCDカ
メラで撮像し、撮像により得られた濃淡画像より、画像
処理を介して各部位の光度を検出を可能にしたものであ
る。ところで、CCDカメラは前記配光投影スクリーン
上に入射した光量に対応して、適当な露出のもとにシャ
ッタ速度を選択して濃淡画像を得ている。
輝度曲線を得て、該等輝度曲線上の任意の座標点(前記
投影画像上の任意点に対応)に対し、該座標点が持つ輝
度レベルを対象にして、その輝度レベルを得るためのC
CDカメラに入力する光量を検出するようにしたもので
ある。そのため、前記したように前記濃淡画像を得るた
めにCCDカメラの撮像に際して使用されたシャッタ速
度に対し設定した、光度直線を使用して、前記輝度レベ
ルに対応する光度を得るようにしたものである。
光度演算値は、前記任意点の位置する画角に対応して画
角光度補正テーブルにより光度補正を行なうようにした
ことを特徴とする。
項1記載の発明より得られた前記配光投影スクリーン上
に形成された投影画像上の任意点の光度は、中心付近と
周辺部ではカメラからの距離が異なること、レンズ事態
の周辺光量の低下もあるため、シャッタ速度毎に光度の
画角補正テーブルを予め用意し光量補正をするようにし
たものである。
を利用したヘッドライトテスタ光度測定装置は、車両の
ヘッドランプの照射配光特性を検査するため、へッドラ
ンプから所定の距離を存してヘッドライトテスタの受光
部を正対させ、受光部に設けた配光投影スクリーン上に
投影された投影画像を介して照射光度を測定するヘッド
ライトテスタ光度測定装置において、ヘッドランプから
の照射配光を集光するフレネルレンズと、その光軸上に
設けた照射配光を受ける配光投影スクリーンと、該配光
投影スクリーン上の投影像を撮影する画像形成用CCD
カメラと、前記CCDカメラにより得られた濃淡画像よ
り等輝度曲線を取出し、得られた等輝度曲線の輝度レベ
ルの形成に必要な光量を算出するシャッタ速度別の輝度
レベルと光度との関係を示す光度直線を設定し、撮像時
シャッタ速度に基づく光度直線を使用して、前記投影画
像上の任意点に対する光度の演算処理を行なう画像処理
部と、より構成したことを特徴とする。
濃淡画像より等輝度曲線を取り出す画像変換処理や、そ
れぞれのシャッタ速度に対応して設定された前記光度直
線による光度の演算や、画角光度補正テーブルによる光
度補正演算等を含む構成としたことを特徴とする。
記載のヘッドライトテスタ光度測定装置の画像処理部
は、CCDカメラの撮像により得られた濃淡画像よりデ
ィジタル画像、等輝度曲線を得る画像変換処理と、シャ
ッタ速度別の輝度レベルに対する必要光度を示す光度直
線を介しての光度値の演算、シャッタ速度別の画角光量
補正テーブルによる前記演算光度値の補正等の演算等を
する構成にしてある。
Dカメラはシャッタ速度可変の構成としたことを特徴と
する。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図1
は本発明のヘッドライトテスタ光度測定装置の概略構成
を示す図で、図2は図1の配光投影スクリーン上に投影
された投影画像よりCCDカメラによる撮像と、画像処
理を介して得られた等輝度曲線図で(A)は走行ビーム
配光の等輝度曲線を示す図であり、(B)はすれ違いビ
ーム配光の等輝度曲線を示す図である。図3はシャッタ
速度別の光度直線を示し、(A)はシャッタ速度1/1
20に対する図で、(B)はシャッタ速度1/200に
対する図である。
テスタ光度測定装置は、集光用フレネルレンズ11を水
平中央光軸X上に備えるとともに、図示していない正対
装置を持つ受光部20と、前記水平中央光軸X上に設け
た照射配光撮像部15と、画像処理部25と、より構成
する。そして、前記受光部20は、集光用フレネルレン
ズ11の水平中央光軸X上の前方に略1mの間隔を置い
て位置するヘッドランプ10の表面平行光10aの照射
を受け前記正対装置を介して、左右移動または上下移動
によりヘッドランプ10に正対させてある。
ン13とシャッタ速度可変の画像形成用CCDカメラ1
4とより構成してある。前記ヘッドランプ10より照射
された照射配光は、フレネルレンズ11を介して集光さ
れ、配光投影スクリーン13に配光投影画像を形成させ
る。該配光投影画像は前記CCDカメラ14により撮像
され濃淡画像を形成する。なお、前記CCDカメラによ
る撮像においては、CCDカメラは前記配光投影スクリ
ーン上に入射した光量に対応してレンズの絞りやシャッ
タ速度で決まる露出を掛け適切な濃淡画像を得ている。
則ち、スクリーンに投影された照射配光をCCDカメラ
が取り込み、任意に測定したい位置の光度を、撮像時の
シャッタ速度から光度値を得ることができるわけで、本
発明の光度測定は、前記シャッタ速度可変のCCDカメ
ラを介しての濃淡画像形成過程を利用したものである。
部15で得た濃淡画像より、図2の(A)に示す走行ビ
ーム配光の等輝度曲線と(B)に示すすれ違いビーム配
光の等輝度曲線を取り出す濃度階調処理部と、取り出し
た等輝度曲線の任意座標位置P1(前記配光投影画像を
形成するスクリーン上の任意座標位置に対応)を設定
し、その座標位置の持つ輝度レベル形成に必要とする必
要光量を演算する所用光度の演算や、前記任意座標位置
に対応する画角位置に対する画角テーブルによる補正光
度の演算等の演算処理部と、より構成する。
ラによる撮像の際、配光投影スクリーン上に入射した光
量に対応して適正な露出を掛けるべく、シャッタ速度を
適切に設定して前記濃淡画像を得ているため、前記輝度
レベルに対応する光度の演算には、最小二乗法で設定し
た例えば図3(A)に示すシャッタ速度1/120、
(B)に示すシャッタ速度1/200、…の光度直線群
を用意し、当該濃淡画像の形成に使用したシャッタ速度
の光度直線より所用光度を演算する。
ブルは、配光投影スクリーン上の投影画像より濃淡画像
を得る場合、スクリーンの中心付近と周辺部ではカメラ
からの距離である画角により差異を生じ、その結果CC
Dカメラで補足されるスクリーン上のそれぞれの位置照
度が変化する。これを補正するために設けたもので、予
め校正された光源により上下ゼロ、左右ゼロから測定位
置までのデータをシャッタ速度毎に測定しテーブルを作
成してある。
視した場合の任意位置における輝度レベルが例えば10
0で、シャッタ速度が1/120の時の所用光度を
L0、両角位置の補正光度L1とすると、所用光度は図
3(A)に示す光度直線より下記演算式により求めるこ
とができる。 L0=(100−b)/a 画角位置を配慮した場合の補正光度は画角テーブルを使
用して下記演算式により求めることができる。 L1=L0/画角位置による画角テーブル値
いて、シャッタ速度可変の画像形成用CCDカメラの使
用により、アナグロセンサを利用することなく、ディジ
タル方式で光度測定ができ、経年劣化やノイズ等による
精度劣化を防止できる。
概略構成を示す図である。
影画像よりCCDカメラの撮像、画像処理を介して得ら
れた等輝度曲線図で(A)は走行ビーム配光の等輝度曲
線を示す図であり、(B)はすれ違いビーム配光の等輝
度曲線を示す図である。
シャッタ速度1/120に対する図で、(B)はシャッ
タ速度1/200に対する図である。
概略の構成を示す図である。
走行ビーム配光パターンの検出の状況を示す図である。
照射配光の等輝度曲線を示し、(B)は(A)の輝度分
布図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 車両のヘッドランプの照射配光特性を検
査するため、へッドランプから所定の距離を存してヘッ
ドライトテスタの受光部を正対させ、受光部に設けた配
光投影スクリーン上に投影された投影画像より照射光度
を測定するヘッドライトテスタ光度測定方法において、 前記配光投影スクリーン上に入射した光量に対応して、
可変シャッタ速度の画像形成用CCDカメラを使用して
適正な露出の濃淡画像を得て、前記濃淡画像 より等輝度曲線を取出し、得られた等輝度
曲線の輝度レベルの形成に必要な光量を算出するシャッ
タ速度別の輝度レベルと光度との関係を示す光度直線を
設定し、撮像時シャッタ速度に基づく光度直線を使用し
て、前記投影画像上の任意点の光度を測定できるように
したことを特徴とするヘッドライトテスタ光度測定方
法。 - 【請求項2】 前記光度直線による光度測定値は、前記
任意点の位置する画角に対応して画角光度補正テーブル
により光度補正を行なうようにしたことを特徴とする請
求項1記載のヘッドライトテスタ光度測定方法。 - 【請求項3】 車両のヘッドランプの照射配光特性を検
査するため、へッドランプから所定の距離を存してヘッ
ドライトテスタの受光部を正対させ、受光部に設けた配
光投影スクリーン上に投影された投影画像を介して照射
光度を測定するヘッドライトテスタ光度測定装置におい
て、 ヘッドランプからの照射配光を集光するフレネルレンズ
と、その光軸上に設けた照射配光を受ける配光投影スク
リーンと、該配光投影スクリーン上の投影像を撮影する
画像形成用CCDカメラと、 前記CCDカメラにより得られた濃淡画像より等輝度曲
線を取出し、得られた等輝度曲線の輝度レベルの形成に
必要な光量を算出するシャッタ速度別の輝度レベルと光
度との関係を示す光度直線を設定し、撮像時シャッタ速
度に基づく光度直線を使用して、投影画像上の任意点に
対する光度の演算処理を行なう画像処理部と、 より構成したことを特徴とするヘッドライトテスタ光度
測定装置。 - 【請求項4】 前記画像処理部は、前記濃淡画像より等
輝度曲線を取り出す画像変換処理、それぞれのシャッタ
速度に対応して設定された前記光度直線による光度の演
算、及び画角光度補正テーブルによる光度補正演算を行
うことを特徴とする請求項3記載のヘッドライトテスタ
光度測定装置。 - 【請求項5】 前記画像形成用CCDカメラはシャッタ
速度可変の構成としたことを特徴とする請求項3記載の
ヘッドライトテスタ光度測定装置。
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