CN111818315A - 一种投影图像检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影图像检测技术领域，尤其涉及一种投影图像检测装置及方法。使用增益膜作为投影接收平面，可实现在非暗室环境下即可检测待测试投影灯的投影性能，同时可使整体检测装置的体积大大减小。本发明还提供的一种投影图像检测方法，先通过计算得到已测试合格的第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数并将其对应的投影参数误差范围标记在增益膜上，而后在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，若所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数在所述投影参数误差范围内，则说明待测试投影灯为合格产品，实现可在非暗室环境下检测待测试投影灯的投影性能。

Description

一种投影图像检测装置及方法

技术领域

本发明涉及投影图像检测技术领域，尤其涉及一种投影图像检测装置及方法。

背景技术

Logo投影灯、迎宾投影灯、车载Logo投影灯、车载迎宾投影灯、车载迎宾光毯投影灯等各种投影灯具常常用来投影品牌Logo、迎宾图案、广告信息等内容，用来提高用户体验或招徕客户。

目前上述各种投影灯具的生产组装现场的光学性能检测通常会配备成本高昂的光学暗室，用于检测投影图案的形状、尺寸、亮度、清晰度、对比度、梯度(Gradient)等光学性能指标；由于这种光学暗室体积很大、成本高昂、操作复杂，安装及使用现场通常无法配备这种光学暗室，光学性能及投影效果检测通常只能依靠安装人员的目测；由于安装及使用现场的光学环境存在巨大的差异，安装人员的目测判断也存在很大的不确定性，极大造成检测的局限性以及影响检测精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够在非暗室环境下使用的投影图像检测装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：

一种投影图像检测装置，设置在非暗室环境，所述投影图像检测装置包括待测试投影灯和增益膜，所述待测试投影灯的投影方向朝向增益膜，且所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面上具有预设的投影对照信息。

本发明采用的另一技术方案为

一种投影图像检测方法，包括以下步骤：

S1、获取与待测试投影灯所对应的已测试合格的第一投影灯，通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数；

S2、根据第一投影灯的投影参数，计算所对应的投影参数误差范围，并将所述投影参数误差范围标记在增益膜上；

S3、在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，若是，则所述待测试投影灯被设定为合格产品。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的投影图像检测装置，使用增益膜作为投影接收平面，可实现在非暗室环境下即可检测待测试投影灯的投影性能，同时可使整体检测装置的体积大大减小。本发明还提供的投影图像检测方法，先通过计算得到已测试合格的第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数并将其对应的投影参数误差范围标记在增益膜上，而后在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，若所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数在所述投影参数误差范围内，则说明待测试投影灯为合格产品，实现可在非暗室环境下检测待测试投影灯的投影性能。

附图说明

图1为本发明的投影图像检测装置的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明的投影图像检测方法的步骤流程图；

图4为本发明的未贴附增益膜时投影灯的光路图；

图5为本发明在增益膜上的成像示意图；

图6为本发明在增益膜上标记有投影参数误差范围的成像示意图；

图7为本发明的坐标系示意图；

标号说明：

1、机架；2、安装架；3、待测试投影灯；4、增益膜。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供的一种投影图像检测装置，设置在非暗室环境，所述投影图像检测装置包括待测试投影灯和增益膜，所述待测试投影灯的投影方向朝向增益膜，且所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面上具有预设的投影对照信息。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：使用增益膜作为投影接收平面，可实现在非暗室环境下即可检测待测试投影灯的投影性能，同时可使整体检测装置的体积大大减小。

进一步的，所述待测试投影灯的投影方向与增益膜所在平面相垂直且所述待测试投影灯在增益膜上的投影区域与所述预设的投影对照信息对应设置。

由上述描述可知，通过上述结构，可使待测试投影灯在增益膜上的投影图案轮廓以及线条更为清晰，便于检测待测试投影灯的性能。

进一步的，所述增益膜的增益倍数为7倍以上。

由上述描述可知，通过大量实验可得，使用增益倍数为7倍以上的增益膜，能够满足在非暗室环境下做检测所需的条件。

进一步的，还包括图像识别器，所述图像识别器的识别范围覆盖所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面。

由上述描述可知，借助图像识别器，能够快速判断待测试投影灯在增益膜上的投影图案是否落入预设的投影对照信息内，从而快速得知待测试投影灯是否为合格产品。

进一步的，还包括机架、分别设置在机架上的安装座和安装架；所述安装座用于装载待测试投影灯，所述安装架用于装载增益膜。

由上述描述可知，将待测试投影灯装载在机架上的安装座上，将增益膜装载在机架上的安装架上，使得两者保持相对固定的位置关系，便于检测且检测精度得以保证。

进一步的，所述安装架为平面板且材质为亚克力，所述增益膜贴附于所述平面板朝向待测试投影灯的一侧面上。

由上述描述可知，增益膜贴附于所述平面板朝向待测试投影灯的一侧面上且平面板的材质为亚克力，以使增益膜的平面平整度得到保证，检测精度得以确保。

参阅图2，本发明还提供的一种投影图像检测方法，包括以下步骤：

S1、获取与待测试投影灯所对应的已测试合格的第一投影灯，通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数；

S2、根据第一投影灯的投影参数，计算所对应的投影参数误差范围，并将所述投影参数误差范围标记在增益膜上；

S3、在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，若是，则所述待测试投影灯被设定为合格产品。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：先通过计算得到已测试合格的第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数并将其对应的投影参数误差范围标记在增益膜上，而后在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，若所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数在所述投影参数误差范围内，则说明待测试投影灯为合格产品，实现可在非暗室环境下检测待测试投影灯的投影性能。其中投影性能包括投影图案形状、尺寸、亮度、清晰度、对比度和梯度。

进一步的，步骤S1中的通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数，具体为：

获取第一投影灯在预设一与增益膜相平行的平面上的第一投影参数，根据空间投影计算方法，计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数。

由上述描述可知，通过上述方法，能够从理论计算出所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数。

进一步的，步骤S3中判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，具体为：

拍摄得到同时含有所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数以及所述投影参数误差范围的图像；

分别识别出所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围在图像上的位置，根据所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围的位置关系，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内。

由上述描述可知，通过上述方法，借助图像识别技术能够快速判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内。

进一步的，步骤S3之后还包括：

S4、预设一经过环境参数标定的摄像装置，使用所述摄像装置采集所述待测试投影灯的相关性能参数。

由上述描述可知，通过上述方法，能够测量投影图案的亮度、对比度等性能参数。

请参照图1-7，本发明的实施例一为：

本发明提供的一种投影图像检测装置，设置在对周围光线环境不加特殊控制的非暗室环境(如开放环境)，所述投影图像检测装置包括待测试投影灯和增益膜，所述增益膜的增益倍数为7倍以上，如ShowTeX 4860 0220 0553产品在观察角10°范围内能够实现9倍以上的增益。所述待测试投影灯的投影方向朝向增益膜，且所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面上具有预设的投影对照信息。其中，预设的投影对照信息的形成是由合格的投影灯通过计算得到该投影灯在增益膜上所形成的投影参数，再根据投影参数，计算所对应的投影参数误差范围，并将所述投影参数误差范围标记在增益膜上；

其中投影参数误差范围是图6中标号为c的两条闭合曲线之间所合围成的范围；投影参数是图5中标号为b的线条；图4中标号为a的线条为未贴附增益膜时投影灯射出装置的光线。

在本实施例中，所述待测试投影灯的投影方向与增益膜所在平面相垂直且所述待测试投影灯在增益膜上的投影区域与所述预设的投影对照信息对应设置。通过上述结构，可使待测试投影灯在增益膜上的投影图案轮廓以及线条更为清晰，便于检测待测试投影灯的性能。

为了能够快速判断待测试投影灯是否为合格产品，上述投影图像检测装置还包括图像识别器，所述图像识别器的识别范围覆盖所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面。借助图像识别器，能够快速判断待测试投影灯在增益膜上的投影图案是否落入预设的投影对照信息内，从而快速得知待测试投影灯是否为合格产品。

如图1-2所示，上述投影图像检测装置还包括机架1、分别设置在机架1上的安装座和安装架2；所述安装座用于装载待测试投影灯3，所述安装架2用于装载增益膜4，使得两者保持相对固定的位置关系，便于检测且检测精度得以保证。所述安装架为平面板且材质为亚克力，所述增益膜贴附于所述平面板朝向待测试投影灯的一侧面上，以使增益膜的平面平整度得到保证，检测精度得以确保。另外，也可在平面板朝向待测试投影灯的一侧面相对的另一侧面上贴附增益膜，形成另一接收投影的平面。

在本实施例中，机架选用铝型材框架，呈长方体状，安装架设置在铝型材框架的四周，整体体积为640mm*380mm*350mm(约0.085m3)，重量仅为3kg左右，成本仅为原方案的5％左右。由于接收屏(即为安装架)设计位置靠近投影光源(待测试投影灯)，且增益膜带有光学增益效果，故采用图像识别技术会更容易识别出特征图案；由于增益膜带有光学增益效果突出了图案边界，故也可直接采用目测方式判断投影图案形状、尺寸是否在公差带范围之内，以快速判断投影图案是否符合性能要求。本方案的正对投影图案时的观测亮度为：投影图案亮度＝投影灯发光强度(cd)*增益膜的增益/增益膜的面积(m²)。本方案更利于观察和测量，在不采用暗室的情况下仍能保持足够的精度。

请参照图3，本发明的实施例二为：

一种投影图像检测方法，包括以下步骤：

S1、获取与待测试投影灯所对应的已测试合格的第一投影灯，通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数；

上述步骤S1中的通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数，具体为：

获取第一投影灯在预设一与增益膜相平行的平面上的第一投影参数，根据空间投影计算公式，计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数。

上述空间投影计算公式如下：

其中，如图7所示，(u₀，v₀)成像平面的焦点；

世界坐标系为(X_W，Y_W，Z_W)；

人眼坐标系为(X_E，Y_E，Z_E)；

图像坐标系为(x，y)/(u，v)；

S2、根据第一投影灯的投影参数，计算所对应的投影参数误差范围，并将所述投影参数误差范围标记在增益膜上；

S3、在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，若是，则所述待测试投影灯被设定为合格产品。

在本实施例中，如图4所示为未使用增益膜时投影图案形状，图5为待测试投影灯在增益膜上的投影参数，图6为同时含有待测试投影灯在增益膜上的投影参数以及所述投影参数误差范围(即为公差带)的图像。

上述步骤S3中判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，具体为：

拍摄得到同时含有所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数以及所述投影参数误差范围的图像；

分别识别出所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围在图像上的位置，根据所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围的位置关系，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内。

步骤S3之后还包括：

S4、预设一经过环境参数标定的摄像装置，使用所述摄像装置采集所述待测试投影灯的相关性能参数。

综上所述，本发明提供的一种投影图像检测装置，使用增益膜作为投影接收平面，可实现在非暗室环境下即可检测待测试投影灯的投影性能，同时可使整体检测装置的体积大大减小。本发明还提供的一种投影图像检测方法，先通过计算得到已测试合格的第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数并将其对应的投影参数误差范围标记在增益膜上，而后在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，若所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数在所述投影参数误差范围内，则说明待测试投影灯为合格产品，实现可在非暗室环境下检测待测试投影灯的投影性能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影图像检测装置，其特征在于，设置在非暗室环境，所述投影图像检测装置包括待测试投影灯和增益膜，所述待测试投影灯的投影方向朝向增益膜，且所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面上具有预设的投影对照信息。

2.根据权利要求1所述的投影图像检测装置，其特征在于，所述待测试投影灯的投影方向与增益膜所在平面相垂直且所述待测试投影灯在增益膜上的投影区域与所述预设的投影对照信息对应设置。

3.根据权利要求1所述的投影图像检测装置，其特征在于，所述增益膜的增益倍数为7倍以上。

4.根据权利要求1所述的投影图像检测装置，其特征在于，还包括图像识别器，所述图像识别器的识别范围覆盖所述增益膜朝向待测试投影灯的一侧面。

5.根据权利要求1所述的投影图像检测装置，其特征在于，还包括机架、分别设置在机架上的安装座和安装架；所述安装座用于装载待测试投影灯，所述安装架用于装载增益膜。

6.根据权利要求5所述的投影图像检测装置，其特征在于，所述安装架为平面板且材质为亚克力，所述增益膜贴附于所述平面板朝向待测试投影灯的一侧面上。

7.一种投影图像检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取与待测试投影灯所对应的已测试合格的第一投影灯，通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数；

S2、根据第一投影灯的投影参数，计算所对应的投影参数误差范围，并将所述投影参数误差范围标记在增益膜上；

S3、在非暗室环境使用待测试投影灯进行投影操作，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，若是，则所述待测试投影灯被设定为合格产品。

8.根据权利要求7所述的投影图像检测方法，其特征在于，步骤S1中的通过计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数，具体为：

获取第一投影灯在预设一与增益膜相平行的平面上的第一投影参数，根据空间投影计算方法，计算得到所述第一投影灯在增益膜上所形成的投影参数。

9.根据权利要求7所述的投影图像检测方法，其特征在于，步骤S3中判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内，具体为：

拍摄得到同时含有所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数以及所述投影参数误差范围的图像；

分别识别出所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围在图像上的位置，根据所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数和投影参数误差范围的位置关系，判断所述待测试投影灯在增益膜上的投影参数是否在所述投影参数误差范围内。

10.根据权利要求7所述的投影图像检测方法，其特征在于，步骤S3之后还包括：

S4、预设一经过环境参数标定的摄像装置，使用所述摄像装置采集所述待测试投影灯的相关性能参数。

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