[发明专利]用于确定重影角和/或视角的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于确定光源(11)在透明对象(14)上的重影角(20)的设备和方法。设备包括：照明装置(10)，其具有多个至少部分同时发光的点状光源(11)；带有至少一个摄像机(16)的2维标靶(16a)，其中至少一个摄像机(16)设立为，在同一时间检测多个同时发光的光源(11)的初级图像(21a,71a)和次级图像(21b,71b)的位置，其中光源(11)的初级图像(21a,71a)和次级图像(21b,71b)通过透明对象(14)的由光源(11)照射的体积元(14a)在标靶(16a)上产生；以及分析处理装置(18)，其设立为，根据初级图像(21a,71a)和次级图像(21b,71b)的位置确定透明对象(14)的相应体积元(14a)的重影角(20)。

技术领域

本发明涉及一种用于确定光源在透明对象上的重影角和/或视角的设备。本发明还涉及一种用于确定重影角和/或视角的方法。

背景技术

根据联合国欧洲经济委员会(UNECE)在2014年2月12日发布的关于安全玻璃材料及其在车辆中的安装的43号规章，透明对象如挡风玻璃或其他玻璃必须经受重影检测。根据该规章，重影是物体的除了亮的初级图像(初级图像)外出现的次级图像(次级图像)。如果物体(例如驶近的车辆的前照灯或街灯的灯)相比于环境非常亮，那么次级图像特别是在夜间让人觉得干扰。

重影角ρ(也称为重影分离)是物体的初级图像与次级图像的位置之间的角度。重影角ρ由透明对象的几何特征决定且与观察者和物体的位置无关。重影角ρ因此描述了透明对象的特征。对于楔形透明对象，重影角的计算在以下给出为等式F1。相比之下，视角σ描述如下角度，观察者或摄像机在该角度下感知到物体的重影。视角σ因此与观察者或摄像机的位置、光源的位置以及透明对象的几何特征有关。

次级图像通过光的多次反射和透射产生。在本发明的范围中特别是考虑如下次级图像，该次级图像在透射中生成，亦即当透过透明对象观察物体时。

在所述规章中执行用于检测重影角的方法。在已知方法中，以预定倾斜角且与带有环-孔形式的物体的被照明的板间隔开一段距离地布置挡风玻璃。透过挡风玻璃观测被照明的环-孔-板，其中所述观测在环-孔-板的中点所在的水平平面中实现。依次单个地透过要检测的挡风玻璃的每个部段观测环-孔-板。如果在挡风玻璃的一个部位处，孔的次级图像移动超出环的初级图像的内边缘，那么重影角的界限值被超出且挡风玻璃被分类为不符合质量要求。

在另一已知方法中，挡风玻璃布置在观测望远镜与准直望远镜之间。准直望远镜无限地成像出带有位于中点的亮点的极坐标系。在观测望远镜的焦平面中在光轴上还存在暗点。重影角作为两个通过观测望远镜示出的亮点之间的间距在极坐标系中读出，其中第一点表示初级图像，而第二亮点表示次级图像。通过极坐标系的同时成像，可以比之前示出的方法更准确地确定重影角。

重影检测越来越获得重要性。重影引起玻璃的差的外观观感。再者，基于在其间增强地在车辆中集成的平视显示器，在玻璃中提出关于重影的新的或提高的要求。此外通过重影也可以干扰在车辆的辅助系统中应用的摄像机。

为了满足该高的要求，应特别是对于汽车玻璃尽可能全面地以非常高的测量点密度检测重影角，其中每个玻璃需要高达200万个测量点。在此，符合质量要求的玻璃的重影角在可见范围中不允许超过最大允许的值。

根据43号规章的上述检测方法的缺点在于，必须在要检测的玻璃的每个点上单个实施测量，这是耗时的。如果应在短时中检查尽可能多的玻璃，那么必须同时运行多个检测设备。这引起附加成本。此外，至少必须或者使玻璃或者使被照明的板在两个相继的测量点之间运动。大量的运动使得该方法变得复杂，提高了出现校正误差以及运动部件磨损的危险。

发明内容