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QCT1128&ISO16505 汽车摄像头测试标准CMS【视野,放大率】
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    • 2021-06-29
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视野要


CMS的系统视场应至少覆盖国家机构要求的相同类别传统视镜的水平和垂直方向的视场。例如:

对于联合国46号法规I类视镜,所要求覆盖的区域如图所示:

image.png 

说明:

1地平面

2驾驶员眼点

图1—I类视镜涵盖的地面区域


因此,对应的 CMS水平视野要求可由所要求的覆盖区域以及相机在车上所安装的位置给出:

image.png 


其中,xcamera为相机距人眼横向距离,ycamera为相机距替换的视镜的纵向距离,zcamera为相机距地面的高度。

各类视镜具体要求及计算参见标准附录B.2以及相关国家法规。


放大率


放大率要求

CMS放大率的要求包括平均放大率要求以及最小放大率的要求,即对应视镜水平以及垂直方向上的平均放大率以及最小放大率均不得低于对应所要求的值。同时,标准还提出了CMS水平方向和垂直方向的平均放大率差异的要求,如:

对于联合国46号法规I类CMS,可接受的范围应为:

image.png 

各类视镜具体要求值参见标准。


测试


1平均放大率测试:

平均放大率的计算参见文章《ISO16505 图像相关层面介绍——导语及相关术语》CMS平均放大率的说明。


2最小放大率测试:


2.1测试程序

应用以下测量程序:

a) 放置CMS的摄像机,使其光轴与棋盘格图卡的垂直方向平行。对准CMS摄像机,在显示器定义的尺寸范围内捕获图卡,使水平或垂直方向至少有20个可见的正方形。棋盘格图卡图应使棋盘的水平线在显示器上显示为水平线。

b) 沿图像中心线测量棋盘图的各个正方形边缘从一个最外显示边缘到另一个最外显示边缘的距离(参见图3中给出的示例)。

c) 绘制显示器上测量距离相对图表上的实际距离的图。然后获得绘制点的三阶或五阶多项式拟合曲线。然后计算得到的曲线多项式拟合的一阶导函数(参见图4中给出的示例)。

导出的函数乘以image.png给出测量线的局部放大率,其中d是从摄像机入瞳到图表的距离。显示器定义尺寸范围内函数最小值作为最小放大倍数Msystem/hor/min。

d) 对图像中心列重复步骤b)至d)以获得Msystem/ver/min。

建议至少对曲率半径rmirror≤400mm的广角视镜头(如联合国46号法规第IV类视镜)使用2.2 a中所述的修正。


image.png 

说明:

1 、30方格

2—放大率测量棋盘格图一个例

image.png 

说明:

1、 点1

2 、点2

3 、点3

4、 最左显示边

5 、最右显示边

6 、中线

图3—枕型畸变图水平方向测量点示意图

image.png 

说明:

1 、各个方格边测量的距离

2 、多项式曲线拟合

3 、局部放大率

X1原图卡距参考点距离(mm)

X2图卡方格边数

Y2∆Wmonitor/∆Wchart

图4—放大率测量图示例

2.2测试说明

a.放大率校正因子

在考虑如IV类具有较大视野的视镜时,应在上述获得的放大率的基础上乘以image.png因子进行校正,其中α/2为图块所在位置相对相机以及相机方向的角度,如下图所示。α’/2为对屏幕上显示的对应图块相对眼参考点以及观察方向的角度。

image.png 

图5—α/2角说明


从人体工程学的角度来看,显示器的安装过于靠近驾驶员的ORP(眼参考点)是不合适的,并且如果CMS显示器的安装条件满足:wmonitor<<amonitor/D(wmonitor为图块在显示器上的宽,amonitor/D为观察距离)可应用以下近似:cos^2 (α/2)1

对于放大率测试计算公式的推导及详细说明,参阅标准附录C。


b.角放大率测量的实用提示和注意事项

为了精确测量放大倍数,必须精确地使摄像机光轴垂直于图卡平面。如果摄像机光轴倾斜于图卡的垂线,则获取的图像将表现出图卡方块和直线的不对称。调整倾斜直到达到对称。由于CMS光学系统的装配过程的精度,即使对得最好,仍然可能存在一定的不对称。在倾斜的光轴垂直于图卡平面后,移动图卡,使测量线居中越过光轴。


c.图卡的垂直调整

平行于图卡放置的平面反射视镜可用于调整摄像机光轴垂直于图卡。在这个平面视镜上观察到的摄像机反射自画像视镜像的中心表示垂直线穿过光学中心的基点。因此,调整摄像机方位,将自画像图像光学中心精确地对准图像中心,使CMS方向平行于图卡的垂线。上述测试程序假定摄像机光学中心被精确地调整成图像光学中心。

如果光轴中心点是未知的,或者代表显示器定义尺寸的摄像机视场在光轴之外,考虑对准最可能的中心点。

接着,如果测量基准线从光轴中心偏移,则该线变为曲线。所有未通过光学中心的线见图3中的曲线示例。通过平行移动图卡重新调整,使测量线穿过光学中心,直到获得直线或近似直线的测量线。


d.高畸变情况下步骤

如图1所示,视场角的确定是根据对应视镜要求涵盖的区域确定的,视场角描述的视场可能大于该区域。因此,允许在所需视野描述的道路区域水平部分确定的范围,而不是视场视角范围,验证和报告合规性。


e.不对称或不规则设计示例

上述所有测量步骤、备注和相关说明均考虑的是光学对称的设计。但在实际应用中,也有可能在设计中引入一些有意的不对称性。一个已知的例子是结合图像转换的超广角摄像机,在这种情况下,捕获的摄像机图像的所需的部分显示在显示器上,其视角不同于实际的摄像机光轴,并且根据预定的观察方向调整以提供具有视角校正的视图。


在这种设计成具有不同于摄像机光轴的预定观察方向的CMS系统中,应测量CMS性能特性,以便用该“预定观察方向”代替“光轴”,并调整评估图卡与此“预定观察方向”垂直。应根据设计方向验证其性能。(例如,如果使用广角视镜头中的裁剪图像来显示和替换特定类别的传统视镜,假定光轴指向该特定预定裁剪图像视图方向,并对齐图卡使其与预定方向垂直,并用该特定裁剪图像验证要求,)。


3.横纵放大比

水平和垂直方向的平均放大系数的差异可通过公式计算:

image.png

或者,用棋盘格来测量。在显示器屏幕上通过几何的方法测量棋盘格的角点,棋盘各个角的水平节距与垂直节距之比给出了局部放大长宽比。

对于横纵放大比的测量,可通过垂直于显示器的方向对棋盘图的测量进行观察评估。从显示器垂直方向测量的水平和垂直放大系数应分别乘以cos(θmonitor/hor/D)cos(θmonitor/ver/D)作为实际从设计观察方向θmonitor/hor/Dθmonitor/ver/D观察时的校正系数。

 

研鼎致力于协助研发工程师更好的测试及解决品质管控的问题,目前可定制一套用于测试以上指标的方案。

整套方案主要采用刻度尺以及定制平台进行测试。

定制平台示意图

image.png 

如您有视野和放大率测试需求,请联系上海研鼎获取:sales@rdbuy.com


#CMS #UN ECE R46 #GB15084 #电子后视镜 #摄像头后视镜
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