專利名稱：確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，特別是涉及車用玻璃。
背景技術(shù)：
在車用玻璃的生產(chǎn)中，希望檢查每一玻璃，確定它的光學(xué)質(zhì)量，以保證把它用作車用玻璃是可接受的。
使用投影像來評估玻璃(glazing)的光學(xué)質(zhì)量，是眾所周知的。把玻璃放在局域光源(高強(qiáng)度點(diǎn)光源)和屏之間，使該玻璃的投影像投射在屏上。用CCD攝像機(jī)記錄該投影像，并借助計算機(jī)分析。玻璃的投影像以照度的變化為特征，該照度變化與玻璃的透射畸變有關(guān)。玻璃的透射畸變是由于玻璃厚度的變化引起的。在層壓的玻璃的情形，這些變化可以是在玻璃片制造時引入的，或者是在層壓成型時引入的。結(jié)果導(dǎo)致所謂“楔”效應(yīng)。理想的情形是，各玻璃片表面完全平行，使把玻璃片層壓成型之后，仍保持相互平行。但是，實(shí)際上，各個玻璃片的厚度是變化的，層壓本身在玻璃或?qū)訅翰Ａе挟a(chǎn)生使光偏折的空的楔狀部分，導(dǎo)致光學(xué)畸變。楔角的變化引起透射光會聚或發(fā)散，這種現(xiàn)象在投影像中由照度的變化表示。玻璃表面上楔角變化得越快，則透射光的會聚或發(fā)散變得越大。
US 5694479公開一種利用投影來測量玻璃光學(xué)質(zhì)量的處理過程。記錄玻璃的投影像，并進(jìn)行照度的點(diǎn)測量處理。然后，使用已處理的投影像，構(gòu)造參考的像，并隨后把已處理像的各點(diǎn)與參考像對應(yīng)的各點(diǎn)進(jìn)行比較。在構(gòu)造參考像中，首先必須對記錄的投影像所有測量點(diǎn)，包括該像與玻璃的打印面積對應(yīng)的區(qū)域，確定一個照度值。在這些區(qū)域中，通過從附近測量點(diǎn)已知照度值的外推，估計照度值。對與玻璃打印面積對應(yīng)的投影像上各測量點(diǎn)，已經(jīng)估計照度值之后，通過在整個投影像上執(zhí)行卷積濾波，可以構(gòu)造參考像。這樣構(gòu)造參考像是費(fèi)時的，且執(zhí)行的計算有許多是不必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的，是對前述的處理過程加以改進(jìn)。
按照本發(fā)明，是提供一種確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，該玻璃包括至少一個已降低光透射的面積，本方法包括如下步驟產(chǎn)生玻璃的投影像；在多個測量點(diǎn)上測量玻璃的照度，這些測量點(diǎn)排列成遍布玻璃上的陣列；在每一點(diǎn)上，確定這些點(diǎn)的照度與要求值的任何偏差；其中，在測量點(diǎn)的陣列中，略去該至少一個已降低光透射的面積。
本發(fā)明還提供一種確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，包括如下步驟用局域光源照射玻璃，以產(chǎn)生投影像；記錄該投影像；確定投影像的有效測量點(diǎn)，從該像中除去那些對應(yīng)于玻璃已變暗面積的點(diǎn)；處理記錄的投影像，確定每一有效測量點(diǎn)的照度值；通過使卷積窗在處理的像上逐點(diǎn)掃描，構(gòu)造參考像，并用卷積濾波器，通過對已處理像被卷積窗覆蓋的有效測量點(diǎn)的照度值求平均，計算對應(yīng)于已處理像每一點(diǎn)的參考像各點(diǎn)的參考照度值；把已處理的投影像每一有效測量點(diǎn)的照度值，與參考像的對應(yīng)點(diǎn)比較，確定玻璃的光學(xué)質(zhì)量。
本發(fā)明的方法，忽略玻璃在已變暗面積(如打印的周邊陰暗帶，或遮蓋被粘合劑粘接的后視鏡基座的打印補(bǔ)丁)中的光學(xué)質(zhì)量，從而只進(jìn)行必要的計算并縮減確定玻璃光學(xué)質(zhì)量需要的時間量。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，卷積窗在掃描操作中有恒定的面積。
本方法最好包括記錄參考像的步驟，以便與已處理的像比較。
本方法中，有效測量點(diǎn)最好是該點(diǎn)的照度值等于或高于預(yù)設(shè)閾值的點(diǎn)。
本方法中，最好是，當(dāng)要計算參考照度的卷積窗的點(diǎn)，與已處理像的無效測量點(diǎn)對應(yīng)時，不計算參考照度。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在構(gòu)造參考像中，不考慮無效測量點(diǎn)。
最好是，在產(chǎn)生投影像及有關(guān)參考像的計算中，使用同一光源。


現(xiàn)在將參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖有圖1畫出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備安排的透視圖；圖2A-2D按照本發(fā)明第一實(shí)施例的構(gòu)造參考像的方法，畫出卷積窗在掃描玻璃部分時，卷積窗的不同位置。
圖3A-3C按照本發(fā)明第二實(shí)施例的構(gòu)造參考像的方法，畫出卷積窗在掃描玻璃部分時，卷積窗的不同位置。
具體實(shí)施例方式
圖1中，局域光源10照射擋風(fēng)玻璃12，并在屏16上產(chǎn)生擋風(fēng)玻璃的投影像14。圖上畫出擋風(fēng)玻璃上打印的補(bǔ)丁30，該打印補(bǔ)丁遮蓋被粘合劑粘接在擋風(fēng)玻璃上的后視鏡基座。該補(bǔ)丁把陰影32透射在投影像14上。光源是提供高強(qiáng)度點(diǎn)光源的450W氙弧燈。光源10與擋風(fēng)玻璃12之間的距離是4m，而擋風(fēng)玻璃12與屏16之間的距離是2m。在擋風(fēng)玻璃的情形中，測量最好是按實(shí)際條件進(jìn)行，所以擋風(fēng)玻璃是以安裝在車中相同的角度觀察的，且光源的軸是水平的并平行于車的軸。圖上也畫出記錄投影像14的CCD攝像機(jī)18，例如是有線性響應(yīng)的10比特面積的掃描CCD攝像機(jī)，如Hitachi的型號為KP-F1的攝像機(jī)。雖然圖1所示的攝像機(jī)18畫在擋風(fēng)玻璃12之下，但這不是必需的。必需的只是攝像機(jī)對屏16有不畸變的視圖，以便能記錄投影像14。CCD攝像機(jī)18與計算機(jī)20連接，計算機(jī)用于確定玻璃的光學(xué)質(zhì)量。攝像機(jī)18記錄的投影像14，存儲在計算機(jī)20的存儲器內(nèi)，以幫助構(gòu)造參考像，還用于與參考像比較。
投影像14經(jīng)計算機(jī)20處理，檢測有效和無效測量點(diǎn)，其中，有效測量點(diǎn)對應(yīng)于玻璃不變暗的部分，而無效測量點(diǎn)對應(yīng)于玻璃變暗的部分(如打印的周邊陰暗帶，或遮蓋被粘合劑粘接的后視鏡基座的打印補(bǔ)丁)。被計算機(jī)檢測的有效測量點(diǎn)，是該點(diǎn)的照度值等于或高于預(yù)設(shè)閾值，而被檢測的無效測量點(diǎn)，則是該點(diǎn)的照度值低于預(yù)設(shè)的閾值。然后，通過對每一有效測量點(diǎn)的照度值進(jìn)行量化，處理投影像，之后，把已處理的照度值存儲在計算機(jī)的存儲器中。對每一無效測量點(diǎn)的照度值，不進(jìn)行量化，而是簡單地賦予零值，把零值存儲在計算機(jī)的存儲器中。
因此，已處理的像，除那些與玻璃變暗或打印的面積對應(yīng)的點(diǎn)外，由記錄的投影像所有測量點(diǎn)照度值已量化的點(diǎn)測量構(gòu)成(即，已處理的像包括有效測量點(diǎn)照度值已量化的點(diǎn)的測量)。正是用該已處理的像來構(gòu)造參考像。這一步是通過卷積濾波，使處理的像“平滑化”完成的-使卷積窗在處理的像上逐點(diǎn)掃描，并對已處理像每一有效測量點(diǎn)，通過對已處理像被卷積窗覆蓋的有效測量點(diǎn)的照度值求平均，計算對應(yīng)的參考照度值。
在卷積窗只覆蓋已處理像有效測量點(diǎn)的玻璃的面積中，通過卷積濾波來構(gòu)造參考像，是直截了當(dāng)?shù)?。但是，對卷積窗覆蓋至少一個無效測量點(diǎn)的情形，必須作一些調(diào)整。
最好使用大小為31×31測量點(diǎn)的卷積窗，但為說明的目的并參考圖2，圖中使用的是3×3測量點(diǎn)的卷積窗。不按比例的圖2畫出已處理像的一部分，包括有效和無效測量點(diǎn)，以柵格表示，每一測量點(diǎn)表示成一方塊。卷積窗用邊界標(biāo)記28內(nèi)的方塊表示(3×3個方塊)。無效測量點(diǎn)畫成實(shí)心的塊32，且在本特定例子中，對應(yīng)于玻璃上的打印的補(bǔ)丁30，該打印的補(bǔ)丁遮蓋被粘合劑粘接在擋風(fēng)玻璃上的后視鏡基座。圖上畫出卷積窗28在已處理像上掃描時的四個相繼位置，圖2A是在位置1，圖2B是在位置2，圖2C是在位置3，和圖2D是在位置4。當(dāng)卷積窗在已處理像上掃描時，在每一位置上，對有效測量點(diǎn)的照度值求算術(shù)平均值。圖2中，卷積窗的大小是3×3，且正在要計算參考照度的窗是它的幾何中心點(diǎn)(以方塊5表示)。
在如圖2A所示的位置1，因?yàn)榫矸e窗只覆蓋有效測量點(diǎn)，所以卷積濾波是直截了當(dāng)?shù)?。對與處理像被方塊5覆蓋的點(diǎn)對應(yīng)的參考像點(diǎn)，要獲得參考照度值，需進(jìn)行如下的計算I5=[ΣI91]/9]]>即，對卷積窗方塊1到9中實(shí)際的照度值求平均，其中，各方塊與被處理像各有效測量點(diǎn)對應(yīng)。
在如圖2B所示的位置2，卷積窗覆蓋已處理像的一個無效測量點(diǎn)(對應(yīng)于被卷積窗方塊9覆蓋的點(diǎn))。在對參考像與卷積窗方塊5覆蓋的點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)，計算參考照度值時，該無效測量點(diǎn)在計算中被忽略，于是，需進(jìn)行如下的計算，以獲得該點(diǎn)的參考照度值I5=[ΣI81]/8]]>即，對卷積窗方塊1到8中實(shí)際的照度值求平均，這8個方塊與被處理像的有效測量點(diǎn)對應(yīng)。
在如圖2C所示的位置3，卷積窗覆蓋已處理像的兩個無效測量點(diǎn)(對應(yīng)于被卷積窗方塊8和9覆蓋的點(diǎn))，并在對參考像與卷積窗方塊5覆蓋的點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)，計算參考照度值時，這些無效測量點(diǎn)在計算中被忽略，于是，需進(jìn)行如下的計算，以獲得該點(diǎn)的參考照度值I5=[ΣI71]/7]]>即，對卷積窗方塊1到7中實(shí)際的照度值求平均，這7個方塊與被處理像的有效測量點(diǎn)對應(yīng)。
在卷積窗方塊5覆蓋已處理像的無效測量點(diǎn)的情形，如圖2D所示的位置，不計算參考照度值，而參考像對應(yīng)點(diǎn)的照度值被賦值零。
如上所述，通過在整個已處理像表面進(jìn)行卷積濾波，構(gòu)造參考像，該參考像由每一對應(yīng)于處理像有效測量點(diǎn)的參考照度值構(gòu)成。
現(xiàn)在，把參考像與處理像比較，確定玻璃的光學(xué)質(zhì)量。這一比較是通過比較對應(yīng)點(diǎn)的照度值，并計算處理像各點(diǎn)照度值相對于參考像那些點(diǎn)的照度值的比值。這樣，能夠確定玻璃的缺陷，把確定的缺陷與通常由車輛制造商提供的規(guī)格比較，確定該玻璃是否滿足要求的規(guī)格。
在上述參照圖2說明的方法中，在計算參考照度值中，當(dāng)卷積窗在處理像至少一個無效測量點(diǎn)上掃描時，窗的大小顯著縮小。例如，在圖2A中，面積是9個方塊，在2B是8個方塊，而在圖2C，有效的是7個方塊。這是因?yàn)椋?dāng)窗覆蓋的方塊對應(yīng)于處理像的無效測量點(diǎn)時，這些方塊在計算參考照度值不予考慮。在一種另外的方法中，在參考像整個構(gòu)造過程的掃描操作中，就是說，當(dāng)窗只在處理像的有效測量點(diǎn)上掃描時，并且也當(dāng)窗在處理像的無效測量點(diǎn)上掃描時，卷積窗可以有恒定的面積。這是通過改變卷積窗的形狀實(shí)現(xiàn)的，使當(dāng)窗確實(shí)覆蓋處理像的無效測量點(diǎn)時，忽略該無效測量點(diǎn)，并用卷積窗相鄰的有效測量點(diǎn)代替。在該方法中，卷積窗中要計算參考照度的點(diǎn)，可以不總是在窗的幾何中心，而是在卷積窗預(yù)定的點(diǎn)。該方法示于圖3，在本特定例子中，雖然可以選擇不同的方塊，但方塊5仍被選為卷積窗中要計算參考照度的點(diǎn)。在圖3A-C所示的每一位置中，對參考像與處理像被方塊5覆蓋的點(diǎn)對應(yīng)的點(diǎn)，本方法計算的參考照度是I5=[ΣI91]/9]]>在圖3所示每一例子中，卷積窗的面積是9個方塊，但在各情形中，該窗不是3×3個方塊的正方形。
如同前面參照圖2說明的方法，通過在處理像的整個表面進(jìn)行卷積濾波，構(gòu)造參考像，且由每一對應(yīng)于處理像有效測量點(diǎn)的參考照度值構(gòu)成?，F(xiàn)在，如同前面參照圖2說明的方法，通過比較對應(yīng)點(diǎn)的照度值，并計算處理像各點(diǎn)照度值相對于參考像那些點(diǎn)的照度值的比值，對參考像與已處理像進(jìn)行比較，確定玻璃的光學(xué)質(zhì)量。這樣，能夠確定玻璃的缺陷，把確定的缺陷與通常由車輛制造商提供的規(guī)格比較，確定該玻璃是否滿足要求的規(guī)格。
在上面的實(shí)施例中，在產(chǎn)生投影像及有關(guān)參考像的計算中，使用同一光源。這樣可以降低使用不同光源時可能產(chǎn)生的誤差。
顯然，每一測量點(diǎn)的大小，要小于玻璃上已經(jīng)降低光透射的面積，如打印的補(bǔ)丁30或周邊的陰暗帶。在前面的實(shí)施例中，每一測量點(diǎn)的大小是投影像的像素，與CCD攝像機(jī)的單個傳感單元對應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，該玻璃包括至少一個已降低光透射的面積，本方法包括如下步驟產(chǎn)生該玻璃的投影像；在多個測量點(diǎn)上測量該玻璃的照度，這些測量點(diǎn)排列成遍布玻璃上的陣列；在每一點(diǎn)上，確定這些點(diǎn)的照度與要求值的任何偏差；其中，在測量點(diǎn)的陣列中，略去該至少一個已降低光透射的面積。
2.一種確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，包括如下步驟用局域光源照射該玻璃，以產(chǎn)生投影像；記錄該投影像；對除去那些與玻璃已變暗面積對應(yīng)的點(diǎn)的投影像，確定有效測量點(diǎn)；處理已記錄的投影像，確定每一有效測量點(diǎn)的照度值；通過使卷積窗在處理的像上逐點(diǎn)掃描，構(gòu)造一參考像，并用卷積濾波器，通過對已處理像被卷積窗覆蓋的有效測量點(diǎn)的照度值求平均，計算對應(yīng)于已處理像每一點(diǎn)的參考像各點(diǎn)的參考照度值；把已處理的投影像每一有效測量點(diǎn)的照度值，與參考像的對應(yīng)點(diǎn)比較，確定玻璃的光學(xué)質(zhì)量。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中的卷積窗在掃描操作中有恒定的面積。
4.按照權(quán)利要求2和權(quán)利要求3的方法，包括記錄參考像的步驟，以便與已處理的像比較。
5.按照權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)的方法，其中的有效測量點(diǎn)，是該點(diǎn)的照度值等于或高于預(yù)設(shè)閾值的點(diǎn)。
6.按照權(quán)利要求2到5任一項(xiàng)的方法，其中，當(dāng)要計算參考照度的卷積窗的點(diǎn)，與已處理像的無效測量點(diǎn)對應(yīng)時，不計算參考照度。
7.按照權(quán)利要求2到6任一項(xiàng)的方法，其中在構(gòu)造參考像中，不考慮無效測量點(diǎn)。
8.按照權(quán)利要求2到7任一項(xiàng)的方法，其中，在產(chǎn)生投影像及有關(guān)參考像的計算中，使用同一光源。
9.一種按照本文前面參照附圖并如附圖演示所描述的、確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法。
全文摘要
一種確定玻璃光學(xué)質(zhì)量的方法，該玻璃包括至少一個已降低光透射的面積，其中，產(chǎn)生該玻璃的投影像，并在多個測量點(diǎn)上測量該玻璃的照度，這些測量點(diǎn)排列成遍布玻璃上的陣列。在每一點(diǎn)上確定照度與要求值的偏差，且其中在測量點(diǎn)的陣列中，略去該至少一個已降低光透射的面積。
文檔編號G06T7/00GK1759308SQ200480006335
公開日2006年4月12日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者巴里·雷蒙德·希爾, 西蒙·比德·奧爾德雷德 申請人:皮爾金頓公共有限公司