一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备制造技术

本发明专利技术提出了一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，所述夜视抬头显示设备包括被放置在汽车驾驶室中的抬头显示器底座、显示屏以及安装在车头的红外摄像模块，所述红外摄像模块与所述抬头显示器底座连接，所述显示屏和所述抬头显示器底座连接，通过将抬头显示器和红外夜视镜头结合起来，使得驾驶员可以在昏暗的环境中，实现保持视线不偏离行驶方向的前提下，观察前方环境的红外图像。通过检测驾驶员的视线变化，微调显示屏，可以减少画面的漂移情况，帮助观察者观察到完整和中正的红外图像。

A Night Vision Head-up Display Device with Eye Tracking Function

The invention provides a night-vision head-up display device with eyeball tracking function. The night-vision head-up display device includes a head-up display base, a display screen and an infrared camera module installed in a car cab. The infrared camera module is connected with the head-up display base, and the display screen is connected with the head-up display base. Combining the head-up display with the infrared night vision lens, the driver can observe the infrared image of the front environment in a dim environment without deviating from the driving direction. By detecting the driver's visual changes and fine-tuning the display screen, the drift of the picture can be reduced, and the complete and normal infrared image can be observed by the observer.

【技术实现步骤摘要】
一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备
本专利技术涉及光机电集成
，涉及红外热像仪，尤其涉及一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备。
技术介绍
在驾驶过程中，如果驶入照明不良的道路而造成驾驶人视线受阻，或遭遇浓雾，暴雨等极端天气而造成环境能见度低下，都会因为无法清晰的观察前方道路情况而发生交通事故。红外热成像技术可以探测物体的热辐射，使得驾驶员可以在能见度低下的情况下观察到前方物体，并做出驾驶判断。目前已有车企在车辆中安装红外热像仪采集装置，并将图像通过中控台屏幕显示，但驾驶人在观察热像图时，视线会离开行车方向，这不仅给驾驶员造成了不便，还容易造成交通事故。抬头显示器(HeadUpDisplay，HUD)通常被安置在车辆驾驶室前方，用来显示速度信息等，可以使得驾驶员不必低头看仪表盘就获得速度信息。我们把红外热像摄像头采集到的图像通过抬头显示器显示出来，可以帮助驾驶员在不偏离视线的情况下观察到前方昏暗环境的目标。当驾驶员驾驶车辆时，视线会左右移动，这时，再观察显示屏上的图像时，图像将会偏移，这将影响驾驶员的观察。通过检测人眼的视线并微调显示屏的倾斜角度，可以帮助观察者观察到完整和中正的红外图像。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，所述夜视抬头显示设备包括被放置在汽车驾驶室中的抬头显示器底座、显示屏以及安装在车头的红外摄像模块，所述红外摄像模块与所述抬头显示器底座连接，所述显示屏和所述抬头显示器底座连接。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述抬头显示器底座包括人眼检测摄像头、热像处理模块、人眼追踪处理模块和投影模块；所述人眼检测摄像头用于捕捉驾驶员的人眼移动状态，并将捕捉的图像信息传递到人眼追踪处理模块，所述热像处理模块接收来自所述红外摄像模块的信息；所述热像处理模块连接所述投影模块，所述投影模块连接所述显示屏。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述热像处理模块包括图像处理模块和目标识别模块，所述图像处理模块与所述红外摄像模块连接，所述图像处理模块对所述红外摄像模块的热成像图进行算法处理，所述目标识别模块与所述投影模块连接，用于对目标轮廓进行识别。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述投影模块为高清LCD显示屏，显示处理后的红外图像，并通过投影屏反射，以显示屏的图像为物，以驾驶员眼睛看到的图像为像，达到物像的共轭关系。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述人眼追踪处理模块包括眼球追踪模块和动作控制模块，所述眼球追踪模块连接所述人眼检测摄像头，所述眼球追踪模块还连接所述动作控制模块，所述动作控制模块连接所述显示屏，用于处理来自所述人眼检测摄像头的信息并控制所述显示屏的移动。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述眼球追踪模块用于分析驾驶员是否在观察显示屏，若视线移动到了屏幕范围以外，则不做处理，如果判断驾驶员仍在观察屏幕，则将变化情况发送到所述显示屏，以调整所述显示屏。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述显示屏包括投影屏和微调模块。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述投影屏为经过镀膜的聚碳酸酯塑料，具有半透半反的性质，用于通过所述投影屏观察到红外热像图，或透过所述投影屏观察实际的景物。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述微调装置用于控制投影屏的俯仰角和倾斜角度，使观察者观察到完整和中正的图像。本专利技术提出的所述具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备中，所述红外摄像模块包括红外热像光学镜头和热成像传感器；所述红外热像光学镜头和所述热成像传感器连接，所述热成像传感器和所述抬头显示器底座连接。本专利技术的有益之处在于，通过将抬头显示器和红外夜视镜头结合起来，使得驾驶员可以在昏暗的环境中，实现保持视线不偏离行驶方向的前提下，观察前方环境的红外图像。通过检测驾驶员的视线变化，微调显示屏，可以减少画面的漂移情况，帮助观察者观察到完整和中正的红外图像。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术车内部分的外形图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术提出的具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。图1是本专利技术的结构示意图，包括被放置在汽车驾驶室中的抬头显示器底座1和显示屏2以及安装在车头的红外摄像模块3。抬头显示器底座包括人眼检测摄像头11、热像处理模块12、人眼追踪处理模块13和投影模块14。显示屏包括投影屏21和微调模块22。红外摄像模块包括红外热像光学镜头31和热成像传感器32。投影屏被选择为光学塑料材质，并在上面镀上半透半反膜，使得显示的红外图像不会遮盖外界的真实景物。投影模块包括一高清的LCD显示屏，投影屏将会对显示屏的像进行反射，以显示屏为物，以驾驶员看到的图像为像，达到物象共轭关系。使得驾驶员既可以观察到红外图像，也可以透过显示屏观察真实景物。热像处理模块和人眼追踪处理模块，热像处理模块包括图像处理模块121和目标识别模块122，接收来自红外摄像模块3的信息，图象处理模块对得到的红外热像图进行校正，滤波，增强等图象处理。目标识别模块则利用神经网络对目标进行识别，分辨出目标物体的种类。人眼追踪处理模块包括眼球追踪模块131和动作控制模块132，眼球追踪模块接收和处理来自人眼检测摄像头的图像，分析驾驶员的视线变化，并将信息传输给控制模块，接收到眼球追踪模块的信息后，控制模块将分析驾驶员是否在观察显示屏，若视线移动到了屏幕范围以外，则不做处理，而如果判断驾驶员仍在观察屏幕，则控制微调模块的移动。微调模块可以调节投影屏的俯仰角度和横向倾斜角度。当眼球追踪模块识别出人眼视线出现偏移时，将会控制微调模块，使显示屏向相反方向微微倾斜，保持人眼观察到的图像完整清晰。图2是本专利技术车内部分的外形图，其中14为投影模块，投影模块包括一高清的LCD显示屏，投影屏21将会对显示屏的像进行反射，以显示屏为物，以驾驶员看到的图像为像，达到物象共轭关系。使得驾驶员既可以观察到红外图像，也可以透过显示屏观察真实景物。人眼检测摄像头11会拍摄驾驶员的人眼图像，位于底座1中的眼球追踪模块接收和处理来自人眼检测摄像头的图像，分析驾驶员的视线变化，并将信息传输给控制模块，接收到眼球追踪模块的信息后，控制模块将分析驾驶员是否在观察显示屏，若视线移动到了屏幕范围以外，则不做处理，而如果判断驾驶员仍在观察屏幕，则控制微调模块的移动。微调模块可以调节投影屏的俯仰角度和横向倾斜角度。上述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不对本专利技术起到任何限制作用。任何所属
的技术人员，在不脱离本专利技术的技术方案的范围内，对本专利技术揭露的技术方案和
技术实现思路
做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本专利技术的技术方案的内容，仍属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，其特征在于，所述夜视抬头显示设备包括被放置在汽车驾驶室中的抬头显示器底座、显示屏以及安装在车头的红外摄像模块，所述红外摄像模块与所述抬头显示器底座连接，所述显示屏和所述抬头显示器底座连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，其特征在于，所述夜视抬头显示设备包括被放置在汽车驾驶室中的抬头显示器底座、显示屏以及安装在车头的红外摄像模块，所述红外摄像模块与所述抬头显示器底座连接，所述显示屏和所述抬头显示器底座连接。2.根据权利要求1所述的具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，其特征在于，所述抬头显示器底座包括人眼检测摄像头、热像处理模块、人眼追踪处理模块和投影模块；所述人眼检测摄像头用于捕捉驾驶员的人眼移动状态，并将捕捉的图像信息传递到人眼追踪处理模块，所述热像处理模块接收来自所述红外摄像模块的信息；所述热像处理模块连接所述投影模块，所述投影模块连接所述显示屏。3.根据权利要求2所述的具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，其特征在于，所述热像处理模块包括图像处理模块和目标识别模块，所述图像处理模块与所述红外摄像模块连接，所述图像处理模块对所述红外摄像模块的热成像图进行算法处理，所述目标识别模块与所述投影模块连接，用于对目标轮廓进行识别。4.根据权利要求3所述的具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，其特征在于，所述投影模块为高清LCD显示屏，显示处理后的红外图像，并通过投影屏反射，以显示屏的图像为物，以驾驶员眼睛看到的图像为像，达到物像的共轭关系。5.根据权利要求2所述的具有眼球追踪功能的夜视抬头显示设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柏承，高明昊，徐梦静，郭谟强，沈宇航，陈娟，汪琪，黄元申，盛斌，张大伟，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31