光学投影调平设备及方法

文档序号:1941771 发布日期:2021-12-07 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 光学投影调平设备及方法 (Optical projection leveling device and method ) 是由 娄珂 周振彬 宾朝林 于 2021-09-06 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种光学投影调平设备及方法,用于对目标物体进行调平,所述光学投影调平设备包括:光源发生器,用于产生光线;图案设置组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于对所述光线通过所述图案设置组件后形成的投影图案的形状进行设置;摄像组件,用于对在所述目标物体表面形成的所述投影图案进行拍摄;处理模块,用于根据所述摄像组件拍摄的图像中所述投影图案在目标物体表面是否端正得到结果信息;输出组件,用于输出所述结果信息。本发明根据投影图案在目标物体表面是否端正来判断目标物体是否水平放置,操作简单易行,并且具有可视化的优点。(The invention relates to an optical projection leveling device and method, which are used for leveling a target object, and the optical projection leveling device comprises: a light source generator for generating light; the pattern setting assembly is arranged on a light path of light emitted by the light source generator and used for setting the shape of a projection pattern formed after the light passes through the pattern setting assembly; the camera shooting component is used for shooting the projection pattern formed on the surface of the target object; the processing module is used for obtaining result information according to whether the projection pattern in the image shot by the camera shooting assembly is aligned on the surface of the target object; and the output component is used for outputting the result information. The invention judges whether the target object is horizontally placed according to whether the projection pattern is aligned on the surface of the target object, has simple and easy operation and has the advantage of visualization.)

光学投影调平设备及方法

技术领域

本发明涉及校准装置,特别是涉及一种光学投影调平设备,还涉及一种光学投影调平方法。

背景技术

装有ADAS(Advanced Driver Assistance System,高级驾驶辅助系统)的车辆,在进行ADAS校准时,需要确保车辆及ADAS校准设备在同一水平面上。

发明内容

基于此,有必要提供一种光学投影调平设备。

一种光学投影调平设备,用于对目标物体进行调平,包括:光源发生器,用于产生光线;图案设置组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于对所述光线通过所述图案设置组件后形成的投影图案的形状进行设置;摄像组件,用于对在所述目标物体表面形成的所述投影图案进行拍摄;处理模块,用于根据所述摄像组件拍摄的图像中所述投影图案在目标物体表面是否端正得到结果信息;输出组件,用于输出所述结果信息。

在其中一个实施例中,还包括:第一滤光组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于滤除第一预设波段以外波长的光线;第二滤光组件,设于所述摄像组件的镜头前,用于滤除第二预设波段以外波长的光线从而避免这些波长的光线进入所述镜头,所述第二预设波段包含所述第一预设波段。

在其中一个实施例中,所述第一预设波段和第二预设波段为所述摄像组件能够感光的波段。

在其中一个实施例中,所述第一滤光组件的第一预设波段可调,所述第二滤光组件的第二预设波段可调,所述处理模块用于对所述第一预设波段和第二预设波段进行调整,且所述处理模块在所述光学投影调平设备工作时将波段调整至所述第二预设波段包含所述第一预设波段。

在其中一个实施例中,还包括投影调节器,用于调节所述投影图案在目标物体表面的清晰度。

在其中一个实施例中,所述图案设置组件包括光栅组件。

在其中一个实施例中,所述输出组件包括显示组件,所述结果信息包括目标物体是否水平放置的判断结果。

在其中一个实施例中,还包括交互组件,所述交互组件用于供用户进行交互操作。

在其中一个实施例中,所述目标物体是车辆。

在其中一个实施例中,所述光学投影调平设备应用在ADAS校准设备上。

上述光学投影调平设备,根据投影图案在目标物体表面是否端正来判断目标物体是否水平放置,操作简单易行,并且具有可视化的优点。

还有必要提供一种光学投影调平方法,包括:

将如前述任一实施例所述的光学投影调平设备设于可调平支撑物上;将置于所述可调平支撑物上的所述光学投影调平设备调整至水平;通过所述光学投影调平设备在目标物体表面形成投影图案;根据所述投影图案在目标物体表面是否端正判断所述目标物体是否水平放置。

在其中一个实施例中,所述光学投影调平设备还包括投影调节器,所述方法还包括通过投影调节器调节所述投影图案在目标物体表面的清晰度的步骤。

在其中一个实施例中,所述光学投影调平设备还包括:第一滤光组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于滤除第一预设波段以外波长的光线,所述第一滤光组件的第一预设波段可调;第二滤光组件,设于所述摄像组件的镜头前,用于滤除第二预设波段以外波长的光线从而避免这些波长的光线进入所述镜头,所述第二滤光组件的第二预设波段可调;其中,所述第二预设波段包含所述第一预设波段,所述方法还包括处理模块调节所述第一预设波段和第二预设波段以获取不同波长光线下的成像的步骤,且调整完毕后的第二预设波段包含调整完成后的第一预设波段。

还有必要提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法中的步骤。

还有必要提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现如前述任一实施例所述的方法中的步骤。

附图说明

为了更好地描述和说明这里公开的那些发明的实施例和/或示例,可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的发明、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些发明的最佳模式中的任何一者的范围的限制。

图1是一实施例中光学投影调平设备的结构框图;

图2是光学投影调平设备形成的投影图案的示意图;

图3a是一实施例中目标物体与光学投影调平设备在同一平面上时目标物体上的投影图案示意图,图3b是目标物体相对于光学投影调平设备歪斜时目标物体上的投影图案示意图;

图4是另一实施例中光学投影调平设备的结构框图;

图5是一实施例中光学投影调平方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

本申请提供的光学投影调平设备用于对目标物体进行调平。图1是一实施例中光学投影调平设备的结构框图。在该实施例中,光学投影调平设备包括光学投影部件10、投影图像处理部件20及辅助部件30。其中光学投影部件10包括光源发生器12和图案设置组件14。光源发生器12可以将电能等能量转换成光源,形成不同波长的可见光、不可见光或激光(不限于红激光、绿激光、红外线、紫外线等)。为获得较好的投影效果可以采用激光。在本申请的一个实施例中,光源发生器12的发光波长可调。

图案设置组件14设于光源发生器12出光的光路上,用于对光线通过图案设置组件14后形成的投影图案的形状进行设置。在本申请的一个实施例中,图案设置组件14包括光栅组件,光源发生器12产生的光线通过光栅后,投射在目标物体表面形成不同的图案,例如规则的(如网格、同心圆、点阵)和不规则(如文字等异形图案)的各类投影图案,参照图2。

投影图像处理部件20包括摄像组件24和处理模块22。摄像组件24基于光线形成图像,用于对目标物体表面形成的投影图案进行拍摄。可以选用能够根据可见光和/或不可见光成像的摄像组件24。摄像组件24将拍摄的图像信息传输给处理模块22,处理模块22根据投影图案在目标物体表面是否端正得到结果信息。处理模块22包括处理器。

参见图3a和图3b,在图中,投影图案为十字形,图3a中投影图案在目标物体40表面端正,可以判定目标物体与光学投影调平设备在同一平面上;而图3b中投影图案在目标物体40表面是歪斜的,因此可以判定目标物体相对于光学投影调平设备是歪的。

辅助部件30包括输出组件32。输出组件32用于输出处理模块22得到的结果信息。在本申请的一个实施例中,输出组件32对结果信息进行输出或显示(即输出组件32包括显示组件)。输出组件32输出的方式包括但不限于指示灯、网络、USB等,显示的方式包括但不限于LCD(液晶显示器)、HDMI(高清多媒体接口)投屏等。

参见图4,在本申请的一个实施例中,辅助部件30还包括交互组件34。交互组件34用于供用户进行交互操作,交互方式包括但不限于:按钮/旋钮、触摸等。处理模块22对摄像组件24拍摄的图像信息(目标物体表面的投影图像)进行图像/图形分析,并通过输出组件32进行结果展示,通过交互组件34完成用户使用交互等。进一步地,处理模块22可以用于:

1.图像获取及初步处理。

2.图像识别及图像分析。

3.对输出组件32进行结果数据的输出(包括但不限于指示灯、网络、USB等),可以输出给显示组件进行显示。显示内容包括但不限于:摄像原图、投影影像、处理后影像、处理结果、参考修正值等。

4.配合交互组件34进行交互处理,包括但不限于:参数配置、用户操作指令、识别点选取、显示方式切换等。

上述光学投影调平设备,根据投影图案在目标物体表面是否端正来判断目标物体是否水平放置,操作简单易行,并且具有可视化的优点。

在图4所示的实施例中,光学投影部件10还包括第一滤光组件16。第一滤光组件16设置在光源发生器12出光的光路上,用于滤除第一预设波段以外波长的光线。设置第一滤光组件16能够获得更清晰的投影图案。可以理解的,第一预设波段应为摄像组件24能够感光的波段。

在本申请的一个实施例中,投影图像处理部件20还包括第二滤光组件26。第二滤光组件26设置在摄像组件24的镜头前,用于滤除第二预设波段以外波长的光线,从而避免第二预设波段以外的光线进入摄像组件24的镜头。第二预设波段应包含第一预设波段,以使得光源发生器12出射的光线被目标物体反射后能够通过第二滤光组件26。可以理解的,第二预设波段应为摄像组件24能够感光的波段。

在本申请的一个实施例中,第一滤光组件16和第二滤光组件26支持多种滤光模式的切换,即第一预设波段的波长范围和第二预设波段的波长范围可调。在本申请的一个实施例中,通过处理模块22对第一预设波段和第二预设波段进行调整。在本申请的一个实施例中,第一预设波段和第二预设波段的调整应实行联动,即每次调整完毕后都应保证第二预设波段包含第一预设波段。在对同一目标物体进行调平时,通过调整第一预设波段和第二预设波段,获取不同光线波长下的成像效果,能够提升结果的准确性。由于光学投影调平设备投影和成像时存在环境干扰,不同的环境光具有不同的光波段。若在当前的第一预设波段和第二预设波段下,对投影图案的识别存在疑问时或无法准确判断时,可以对滤光组件进行切换(即将第一预设波段和第二预设波段切换到另外的波长或波段)。

在本申请的一个实施例中,处理模块22还可以根据不同的第一预设波段和第二预设波段自动调节成像的背景色,从而可以更快速和精确的看到成像效果。

在图4所示的实施例中,光学投影部件10还包括投影调节器18。投影调节器18用于调节投影图案在目标物体表面的清晰度。投影调节器18可以设置在光源发生器12与第一滤光组件16之间。在本申请的一个实施例中,处理模块22可以自动对投影调节器18进行控制,从而自动调节投影图案在目标物体表面的清晰度。

在图4所示的实施例中,辅助部件30还包括电源组件36。电源组件36用于对光学投影调平设备内的各组件进行供电,支持多类型电源输入。

在本申请的一个实施例中,上述光学投影调平设备用于对车辆进行调平,利用车辆外形具有左右对称或可识别度高的外形的物体(例如引擎盖、车玻璃)进行投影,根据投影图案在目标物体表面是否端正来判断目标物体是否水平放置。进一步地,上述光学投影调平设备应用在ADAS(高级驾驶辅助系统)校准设备上,用于判断车辆与ADAS设备是否在一个水平面上。

本申请相应提供一种光学投影调平方法。图5是一实施例中光学投影调平方法的流程图,包括下列步骤:

S510,将光学投影调平设备设于可调平支撑物上。

可调平支撑物可以为支架等。

S520,将置于可调平支撑物上的光学投影调平设备调整至水平。

判断光学投影调平设备是否水平的方法可以通过本领域习知的方式,例如水平泡、悬空重力等,此处不赘述。

S530,通过光学投影调平设备在目标物体表面形成投影图案。

光学投影调平设备包括:

光源发生器,用于产生光线;

图案设置组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于对所述光线通过所述图案设置组件后形成的投影图案的形状进行设置;

摄像组件,用于对在所述目标物体表面形成的所述投影图案进行拍摄。

步骤S530将光学投影调平设备调整至水平后,开启光学投影调平设备,选择合适的投影图案、波长等进行投影,在目标物体表面形成投影图案。在本申请的一个实施例中,光学投影调平设备还包括交互组件。交互组件用于供用户进行交互操作,用户可以通过交互组件选择投影图案、波长等进行投影。交互方式包括但不限于:按钮/旋钮、触摸等。

S540,根据投影图案在目标物体表面是否端正判断目标物体是否水平放置。

光学投影调平设备还包括:

处理模块,用于根据所述摄像组件拍摄的图像中所述投影图案在目标物体表面是否端正得到结果信息;

输出组件,用于输出所述结果信息。

处理模块根据摄像组件拍摄的图像信息,识别投影图案形变等多种情况,予以判断是否对称。

在本申请的一个实施例中,输出组件包括显示组件,显示组件可以对所述结果信息进行展示,用户可以根据结果信息修正目标物体、光学投影调平设备或ADAS设备的摆放。

在本申请的一个实施例中,光学投影调平设备还包括投影调节器,步骤S530和S540之间还包括通过投影调节器调节所述投影图案在目标物体表面的清晰度的步骤。

在本申请的一个实施例中,光学投影调平设备还包括:

第一滤光组件,设于所述光源发生器出光的光路上,用于滤除第一预设波段以外波长的光线,所述第一滤光组件的第一预设波段可调;

第二滤光组件,设于所述摄像组件的镜头前,用于滤除第二预设波段以外波长的光线从而避免这些波长的光线进入摄像组件的镜头,所述第二滤光组件的第二预设波段可调;

其中,所述第二预设波段包含所述第一预设波段,光学投影调平方法还包括处理模块调节所述第一预设波段和第二预设波段以获取不同波长光线下的成像的步骤,且调整完毕后的第二预设波段包含调整完成后的第一预设波段。

应该理解的是,虽然本申请的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,本申请流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。

本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法中的步骤。

本申请还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现如前述任一实施例所述的方法中的步骤。

在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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