[发明专利]光学元件检测方法、系统和应用

说明书

本发明提供了一种光学元件检测方法、系统和应用，该方法包括：采集受测光学元件的点云数据；根据点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据；对自由曲面数据进行仿真计算，得到虚像受测图案；根据虚像受测图案进行质量检测，得到受测光学元件的质量检测结果，通过对受测光学元件的自由曲面进行仿真计算得到虚像受测图案，通过虚像受测图案得到受测光学元件的质量检测结果，通过仿真技术替代实际用于检测的光学元件和摄像机，能够简化检测过程，降低甚至消除了多个部件累积的系统偏差，提高检测准确率和检测效率，实现低成本、高精度地检测光学元件。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种光学元件检测方法、系统和应用。

背景技术

车辆是人类重要的交通工具之一，随着汽车抬头显示器(Head Up Display，简称：HUD)的应用，可以减少驾驶员低头看仪表板或相关信息的时间，提高行车安全性。为确保HUD成像质量，对HUD光学元件的检测是必不可少的。相关技术中，通过成像式模拟实车HUD系统对HUD测试项目进行检测并判定，但这种方式需要标准支撑系统配备特定相机系统等，结构复杂，成本高昂，通用性低，检测结果准确率不够高；另外，相关技术中还通过检测HUD玻璃在HUD反射区域的几何特征来管控产品，例如检测玻璃面型及波动特征，由于玻璃面型及波动特征与HUD最终成像质量之间的直接关联性不强，仍无法对HUD玻璃的成像质量进行准确管控。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种光学元件检测方法，通过对受测光学元件的自由曲面进行仿真计算得到虚像受测图案，通过虚像受测图案得到受测光学元件的质量检测结果，能够简化检测过程，提高检测准确率和检测效率，实现低成本、高精度地检测光学元件。本发明的另一个目的在于提供一种光学元件检测系统。本发明的再一个目的在于提供一种计算机可读介质。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了

采集受测光学元件的点云数据；

根据点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据；

对自由曲面数据进行仿真计算，得到虚像受测图案；

根据虚像受测图案进行质量检测，得到受测光学元件的质量检测结果。

优选的，采集受测光学元件的点云数据，包括：

通过三维成像技术，以预设的扫描区域和数据量对受测光学元件的表面进行扫描测量，得到点云数据。

优选的，方法还包括：

以不同角度对受测光学元件的表面和/或对受测光学元件的表面的不同区域进行多次扫描测量，得到多组点云数据；

对多组点云数据进行数据拼接，得到拼接后的点云数据。

优选的，在根据点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据之前，还包括：

对点云数据进行预处理，得到预处理后的点云数据。

优选的，根据点云数据进行拟合重构，得到自由曲面数据，包括：

通过预设的设计软件，按照预设的曲面拟合参数，根据点云数据拟合重构自由曲面，得到自由曲面数据。

优选的，曲面拟合参数包括公差值、曲面水平方向阶数和曲面垂直方向阶数。

优选的，公差值的取值范围为扫描测量精度的1倍至10倍，优选为2倍至5倍。

优选的，曲面水平方向阶数的取值范围为3阶至8阶；

曲面垂直方向阶数的取值范围为3阶至8阶。