车用平视显示器光学性能测试方法_SJT11834-2022.docx

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1、ICS 31.260CCS L 53SJ中华人民共和国电子行业标准SJ/T118342022车用平视显示器光学性能测试方法Measuringmethodsforopticalperformanceforvehicleheadupdisplay2022-10-20发布2023-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目次前言I1 范围12规范性引用文件13术语、定义和缩略语11.1 术语和定义11.2 缩略语24测试条件24.1 环境条件24.2 测试场地24.3 3光学测试设备25测试系统26测试方法36.1 测试设置36.2 成像距离46.3 3视场角46.4 亮度56.5 对比度56

2、.6 色度56.7 白平衡误差56.8 亮度均匀性66.9 旋转度66.11 鬼影距离9参考文献111-A-刖百本文件按照GB/TI.1-2020标准化工作导则笫1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(SAC/TC242)提出并归口。本文件起草单位：京东方科技集团股份有限公司、合肥京东方车载显示技术有限公司、深圳疆程技术有限公司、3M中国有限公司、深圳光峰科技股份有限公司、中检集团南方测试股份有限公司、青岛3术语、定义稹22规范性引用文件本文件没有规3.1术

3、语和用LT间范围。眼位活动范围、木器眼含I.位置3）眼盒不意图b）眼盒观看示意图设计夙测直 m盒下位K下列术i3.1.1眼盒正常观;眼位活动包;图1眼盒定义车用平视显示器光学性能测试方法1范围本文件描述了车用平视显示器光学性能的测试条件和测试方法。本文件适用于车用前装、后装平视显示器，包括风挡型平视显示器、组合型平视显示器、增强现实平视显示器等类型产品。本文件不适用于字段型平视显示注：组合型平视显示器是投影3.1.2视场角fieldofview在眼盒内两眼对应平视显示器光学有效孔径立体角的并集，见图2。规定相关数值。卜心也U *MM图2视场角定义注：视场角规定了两眼在眼盒内移动能够观察到显示信

4、息的最大视角范围。通常按照水平方向角度和垂直方向角度3.1.3畸变distortion成像过程中所产生的图像像元的几何位置.相对于参照系统发生的挤压、伸展、偏移和扭曲等变形。注：畸变致使图像的几何位置、尺寸、形状、方位等发生改变.3.1.4眼椭圆eyellipse描述相对于车身坐标系的三维空间中眼睛位置的统计分布。注：驾驶员按照驾驶习惯将座椅调整到驾驶位置，入座后，其眼瞄位置的统计分布.3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。CCD：电荷耦合器件(ChargeeOUPleddeViCe)ClEs国际照明委员会(IntemationalCommiSSiOnoniHUmination)FOV:视场角(

5、Fieldofview)HUD：平视显示岩(Headupdisplay)1.MD：光学测试设备(Lightmeasuringdevice)4测试条件4.1 环境条件在标准大气条件下进行测试：温度：15oC35P；相对湿度：25%75%；气压：86kPa106kPa。4.2 测试场地测试应在暗室条件下进行，喑室内的杂散光照度应小于50lx。4.3 光学测试设备光学测试设备应满足下列要求：a)亮度计：光谱响应应符合CIE光谱光视效率函数，CIE/；的值不大于3%。亮度值大于10cdm2时，相对不确定度不超过4%(相对于ClEA照明体)，亮度值小于或等于O.lcd/n?时，相对不确定度不超过10%；

6、b)色度计：根据CIE1931标准色度观察者，探测器的光谱响应应符合颜色匹配函数，且ClE色品坐标X和y的准确度为0002(相对于CIEA照明体)；c)二维成像CCD：探测器的像素不少于色度计测试区域中子像素个数的4倍,不少于12bit的数字分辨率，光谱响应符合CIE1931标准色度观察者的色匹配函数，CIE(x,y)的色准确度为0.004,光谱光视效率函数CIE力的值不大于3%。d)测距仪：测距仪精度应不大于1.0mm。5测试系统测试系统由光学测试设备、汽车挡风玻璃、平视显示器、投射背景板组成。测试系统布置符合图3规定，投射背景板可在X轴向(车身氏轴)移动，测试时与HUD输出图像重合。挡风玻

7、璃的摆放角度应与实际应用一致，HUD位置也应保持车辆安装位置。挡风破两不透明的背景板观察者（眼暗或色度计）驾段员头部中心线（水平线）眼盒与点注：绢驶员6测试方法6.1测试设置6.1. 1 HUD位置设置 LE。测量方向HUD以及HUD光学引擎HE Oo NEb , 、注：19点为IIE, NiyHV. NT,IUD在背景板上相为:统测试布局图3测试布局图按照产品安装要求搭建测试布局，应包含所有光学元件（如HUD、反射镜面系统、挡风玻璃等）的安置，所有的光学元件位置参数应准确且能够重现。4.4 .2眼盒位置和测试仪器位置眼盒位置和光学测试设备按下列要求设置：a）使用一个可移动的背景板，建立坐标系

8、统，如图4所示，推荐坐标间距为5mm,水平、垂直方向最大坐标距离为50cm；图4背景板坐标c)放置LMD在眼盒NE5位置处，聚焦在背景板NV5点上，如图3所示；d)前后移动背景板，使反射面边框和背景板测试区域边界重合；e)调节平视显示器和LMD位置,使反射面中心与背景板坐标NV5中心点坐标重合,同时满足d)。6.2成像距离测试按下列步骤进行：a)按6.1方法进行设置；b)使用测距仪测试并记录NE5点和背景板成像点NV5之间距离，该距离为成像距离Z,单位为米(m)o6.3视场角测试按下列步骤进行：a)按6.1方法进行设置，HUD输出图5所示画面；b)使用成像CCD,获取玻璃反射面上信息，并以毫米

9、为单位获取PI到P3,巴到P6,P7到P9的相对距离,计算三个水平距离的平均值v-h;c)使用公式(1)将水平距离OFOV-H换算成水平方向FoV角度；=2arctan(DFOV-H0ov)2)(1)d)使用成像CCD,获取玻璃反射面上二维成像信息，并以亳米为单位获取Pl到P7,P2到Pg,P3到P9的距离，计算三个垂直距离的平均值Z)FoV-V；e)使用公式(2)将垂直距离。FOVv换算成垂直方向FoV角度从=2arctan(。FOV-Vov)2)(2)6.4亮度测试按下列步骤进行：a）按照6.1设置HUD系统；b）输入图6a）所示测试信号，使用亮度计或成像CCD测试中心窗口处P5点亮度，记

10、录为Lw.或输入全白场信号，测试中心窗口处Ps点亮度，记录为人。6.5对比度6.5.1棋盘格对比度测试按下列步骤进行：a）按6.1进行设置；b）输入图6所示测试信号，分别测试中心窗口处PS点亮度Lw,b;c）使用公式计算对比度图6亮度测试图6.5.2全屏对比度测试按下列步骤进行：a）按照6.1设置HUD系统；b）输入全白场信号、全黑场信号，分别测试测试中心Ps点亮度册w，Zfb;(4)c）使用公式计算并记录对比度CRfs:CRFS=LFW/Lfb6.6 色度测试按下列步骤进行：a）按照6.1设置HUD系统；b）输入图7所示测试信号，分别测试窗口中心点处CIE1976色品坐标值，并记录为（ur,

11、vr）,（ug,vg）（ub1Vb/）;HJ图7色度测试图6.7 白平衡误差测试按下列步骤进行：a）按照6.1设置HUD系统；b）输入图7所示白窗口测试信号，以10%为步进，在10%100%范围内改变白色信号的电平幅度；c）分别测试窗口中心处的ClE1976色品坐标（u,）,记录每个电平与50%电平的最大色品坐标差UVo6.8 亮度均匀性测试按下列步骤进行:a）按照6.1设置HUD系统；b）输入全白场信号或全黑场信号；c）使用亮度计和成像CCD测试九点位置亮度，九点测试图位置见图8,测试点直径在0.2V和0.2H之间，优选值为0.2V和0.2H的最小值，最小测试点应覆盖至少25个像素，也可使用

12、其他测试点，需在测试报告中标注测试点位置；d)6.9旋转度h点位置图式中的最/J景板上;Pl和P6对应投影点之间相 = arctan DvD)使）=Iamax中，C测试按下列步蜘a) b)c)d)在背景板上输出图5所示 使用成像光学测亡 对位置，计算两点的7 使用公式（6）计算画面旋转E(6)p7P8P9图9旋转度测试图示例6. 10畸变6.1.1 水平畸变测试按下列步骤进行：a）在背景板上根据中心位置和边缘位置标定图5所示的九点画面；b）输入图5所示画面，使九点分别投账到背景板上；c）使用成像光学测试设备，获取二维成像信息，并以像素为单位获取Pz、P5、P8相对位置距离,计算偏移距离为5,如

13、图10所示；图10P5点水平畸变测试图d）同步骤c）,获取巴、P4、P?之间相对位置距离，计算偏移距肉Dm;）同步骤C）,获取P3、P6、P9之间相对位置距离，计算偏移距离为6；f）水平崎变值Qhmt记录为Dh4、Dh5、Ohfi的最大值。6.1.2 垂直畸变测试按下列步骤进行：a）在背景板上根据中心位置和边缘位置标定图5所示的九点画面；b）输入图5所示画面，使九点分别投影到背景板上；c)使用成像光学测试设备，获取二维成像信息，并以像素为单位获取巴、P5、P6相对位置距离,计算偏移距离如图H所示；d) e)f)6. 10.3同步骤C）,获取P7、P8、P9 垂直畸变值Ovmt记录为形畸变测试按

14、下列步骤ja) b)c)6. 10.4移距离OV8；Pl、P3、P4、P6、P7图11 P5点垂直畸变测试图同步骤C）,获取巴、P2、P3之间相对位置距圈，计算偏移距离Ov2；=Y tYI昔相对位移差输入图5所乐 使用成彳 P7、P9：按公式（7）、公式图像畸变便九点分别投影到背景板I .：上二维成像信息,图12形畸变测试图公式（9）计算畸变值:(8)(9)测试按下列步骤进行：a）输入图5所示画面，使九点分别投影到背景板上；b）使用成像光学测试设备，获取二维成像信息，并以像素为单位获取各点之间相对位置距离,计算水平、垂直方向上H、H。、&、H2、K%、匕、匕距离，如图13所示；图13 TV畸变测试图c）按公式（10）、公式（11）、公式（12）、公式（13）计算图像畸变值：Dtvi=（H2-H0）H100%OATVz=（H2-H0）H100%Dvf=（V/2-V0左）/VXl00%Dtv2=（V/2-V0右）/VX100%6.10.5菱形畸变测试按下列步骤进行：a）输