[发明专利]用于确定透明对象的折射力的方法以及相应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定透明对象例如挡风玻璃、助视器具、驾驶舱玻璃、头盔遮护玻璃或诸如此类的折射力/折射能力的方法以及相应装置。

背景技术

在挡风玻璃(WSS)中最大允许的折射力在法律规定如ECE-R 43或欧盟准则2001/92/EG中规定并且必须被玻璃或相应车辆的制造商遵循。

为了测量这种玻璃的折射力，已知如下方法，在该方法中将具有多个以例如24毫米的固定间隔设置的、具有例如8毫米直径的圆盘的格栅/光栅透过挡风玻璃投影到屏幕上。在该方法中，被投影的亮的圆盘的变形的大小是对折射力的存在于玻璃中的空间分布的度量。在透过具有非球形的透镜(一般情况)的玻璃进行投影时，格栅的每个圆盘畸变为转动了角度的椭圆。换言之，圆盘沿一个方向例如压缩并且沿另一方向伸长。圆盘7变形为椭圆9的情形在图1中示出。在球形透镜的情况下，圆盘被放大或缩小。

利用该已知的圆形格栅方法可以通过测量椭圆轴或圆直径直接确定在挡风玻璃的被选择用于对圆盘进行投影的点中折射力的极值。非球形透镜的位置通过同样可测的角度给出。透镜坐标系相对于测量坐标系转动了角度

然而该已知方法的缺点在于，如上所述，圆盘相互间具有特定的预先给定的间隔，即，为了测量整个挡风玻璃必须在使格栅相对于挡风玻璃移动的情况下实施多个测量。在此检测人员尝试手动地如此确定圆盘的位置，使得其检测具有折射力极值的区域。紧接着借助于屏幕上的模板确定：在挡风玻璃的相应点处挡风玻璃的折射力是否有别于要求。这是具有高的易出错性的非常费事的方法。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出一种方法，该方法通过简单的方式自动化地并且以小的易出错性确定透明对象的折射力。本发明的目的还在于，实现一种用于实施这种方法的相应装置。

上述目的通过具有如下特征的方法实现：一种用于确定大面积的透明对象的折射力的方法，所述透明对象例如为挡风玻璃、助视器具、驾驶舱玻璃、头盔遮护玻璃或诸如此类，其特征在于，借助于摄像机在对象的至少一个预定部位上检测第一直线格栅透过对象所成的第一图像，接着借助于计算单元根据第一图像在所述至少一个预定部位上确定所述第一图像的线间隔和/或线相对于第一直线格栅的旋转度，并由此确定在对象的所述至少一个预定部位上的折射力。

按照本发明，借助于摄像机在对象(例如挡风玻璃)的至少一个预先确定的部位处检测第一直线格栅透过所述对象所成的第一图像，接着借助于计算单元(或中央处理单元)根据在所述对象的所述至少一个预先确定的部位处的第一图像确定所述第一图像的线间隔和/或线相对于所述第一直线格栅的旋转度并由此确定在对象的所述至少一个预先确定的部位处的折射力。特别是，在对象的至少一个预先确定的部位处(在相应的体积元中)的折射力的确定包括确定在该部位的任意方位角方向上的折射力连同折射力的极值。特别优选地，按照本发明，确定第一图像的与第一直线格栅的线横向的线间隔，并由此在考虑线的旋转度的情况下确定在对象的至少一个预先确定的部位处的折射力。

在此优选假定：例如线形的或条形的直线格栅的第一图像通过对象的线形的或条形的区域、亦即通过对象的多个设置在线上或设置在条带中的部位同时生成。为了检测在整个对象的每个部位处的折射力，直线格栅的图像通过对象的所有并排的线区域或条带区域依次生成。

在本发明的范围内，对象的部位理解为对象的体积元，该体积元具有特定的折射力。优选为盘形的对象(该对象相应地沿一个空间方向(沿盘厚度的方向)具有比较小的伸展尺寸)的体积元从对象的前侧延伸直至后侧并且占据对象的整个厚度。整个对象由多个体积元组合而成，这些体积元的行为表现如以下要示出的那样近似于透镜的模型。

本发明的出发点如下：即任意形状的透镜的曲率可以通过其在透镜的经过椭圆轴的每个点上的主曲率k₁、k₂来描述，而椭圆轴关于固定的两维测量坐标系5(坐标x、y)的方位角位置可以通过角度来描述(参见图2)。这样的具有表面曲率k₁、k₂的透镜的折射力(折射值)例如可以通过以下适用于双凸透镜的公式来近似：

在此，f是透镜的焦距，n是折射率，而变量r₁、r₂描述透镜表面的曲率半径。折射力是1/f而曲率是1/r。如果对于球形透镜k₁＝k₂＝k并且对于玻璃假设折射力n＝1.5，那么例如有：

对于玻璃因此折射力1/f等于曲率k。对于曲率适用欧拉公式：