HUD系统及其影像调整方法技术方案

本发明专利技术提供了一种HUD系统，包括图像采集模块、影像调整控制模块和抬头显示模块；其中，所述图像采集模块包括第一摄像头，所述第一摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第一摄像头用于采集驾驶员视线信息并将其发送至影像调整控制模块；影像调整控制模块的输出端耦接所述抬头显示模块的输入端，影像调整控制模块接收并根据驾驶员视线信息产生相应控制信号，发送给抬头显示模块；抬头显示模块根据控制信号调整影像显示的位置。本发明专利技术提供一种HUD系统，可实时跟踪并根据驾驶者的视线信息，自动调整显示影像。

HUD system and image adjusting method thereof

The invention provides a HUD system, including image acquisition module, image display module and adjusting control module; wherein, the image acquisition module includes a first camera, the first camera image adjusting output end is coupled to the input end of the control module, the first camera is used to collect information and adjust the driver's line of sight sent to the image control module; image adjustment output coupling control module which is connected with the input end of the display module, the control module receives the image adjustment according to the driver's line of sight information to generate a corresponding control signal, sent to the display module; display module according to the control signal to adjust the image display position. The invention provides a HUD system, which can real-time track and automatically adjust the display image according to the driver's line of sight information.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载设备
，特别涉及一种HUD系统及其影像调整方法。
技术介绍
目前市场上的HUD(Head Up Display)系统基本只是汽车仪表盘的延伸，其主要功能是显示仪表盘上的信息，如车速、转速等，除此之外，部分高端产品可以识别指示牌，如限速标志等，也有部分高端产品可以显示导航信息。但是这些产品基本存在一些问题：(1)、后装HUD基本都是投影在一个半反射玻璃(或者其他材质)上，对驾驶员存在一定干扰；(2)、可视范围小，只有在特定的角度才能看得见投影信息，一旦驾驶员头部偏离或晃动，就会看不到影像或者看不到完成的影像，并且，只能通过手动地调整影像的距离以及位置而无法根据驾驶员的坐姿、位置进行主动调节，这在驾驶过程中，当驾驶员头部位置发生变化或者坐姿调整后，需要再次手动调整影像位置，给驾驶带来安全隐患；(3)、在驾驶过程中，车速越高，人眼的视线越高，相当于视线上移，而影像的大小及位置若不进行相应调节，HUD的体验将受到一定程度的影响，但现有的HUD无法根据车速等信息进行调节；(4)、显示的影像不能根据车宽等信息自动适应；(5)、导航信息不能根据道路实际情况进行调整，比较死板。
技术实现思路
本专利技术提供一种HUD系统及其影像调整方法，采用增强现实技术，可实时跟踪并根据驾驶者的视线信息，自动调整显示影像。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种HUD系统，包括图像采集模块、影像调整控制模块和抬头显示模块；其中，所述图像采集模块包括第一摄像头，所述第一摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第一摄像头用于采集驾驶员视线信息并将其发送至影像调整控制模块；影像调整控制模块的输出端耦接所述抬头显示模块的输入端，影像调整控制模块接收并根据驾驶员视线信息产生相应控制信号，发送给抬头显示模块；抬头显示模块根据控制信号调整影像显示的位置。可选的，所述影像调整控制模块包括：第一获取模块，获取驾驶员面部图像；眼睛检测模块，基于AAM和ASM算法检测眼睛位置；眼睛定位模块，利用眼睛位置确定眼睛在世界坐标系中的坐标；控制信号产生模块，根据眼睛、抬头显示模块在世界坐标系中的坐标确定影像显示的位置并产生控制信号。可选的，所述图像采集模块还包括第二摄像头，所述第二摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第二摄像头用于采集道路信息并将其发送至影像调整控制模块，影像调整控制模块根据道路信息、驾驶员视线信息将虚拟道路影像与道路实景进行叠加。可选的，所述影像调整控制模块包括，第二获取模块，获取车辆前端道路的动态画面；图像处理模块，将动态画面以序列帧方式导出形成图像文件；车道线检测模块，对每一帧图像文件进行道路实景检测，获取道路实景检测结果；虚拟道路影像构建模块，利用道路实景检测结果进行道路实景的跟踪，形成虚拟道路影像；叠加模块，利用驾驶员视线信息将虚拟道路影像与道路实景进行叠加。可选的，还包括仪表信息采集模块和导航信息采集模块，所述仪表信息采集模块的输出端耦接所述影像调整控制模块的输入端，仪表信息采集模块用于采集车况信息并将其发送至影像调整控制模块，所述导航信息采集模块的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，导航信息采集模块用于采集导航信息并将其发送至影像调整控制模块。本专利技术实施例还提供了一种HUD系统影像调整方法，包括如下步骤，获取驾驶员视线信息；根据驾驶员视线信息调整抬头显示模块中影像显示的位置。可选的，所述根据驾驶员视线信息调整抬头显示模块中影像显示的位置，具体包括以下步骤：获取驾驶员面部图像；基于AAM和ASM算法检测眼睛位置；利用眼睛位置确定眼睛在世界坐标系中的坐标；根据眼睛、抬头显示模块在世界坐标系中的坐标确定影像显示的位置。可选的，还包括：根据车速信息，调节抬头显示模块中影像显示的位置。可选的，还包括：根据道路信息、驾驶员视线信息，将虚拟道路影像与道路实景进行叠加。可选的，所述根据道路实景检测结果将虚拟道路影像与道路实景进行叠加，具体包括以下步骤：获取车辆前端道路的动态画面；将动态画面以序列帧方式导出；对每一帧图像文件进行道路实景检测，获取道路实景检测结果；利用道路实景检测结果进行道路实景的跟踪，形成虚拟道路影像；利用驾驶员视线信息将虚拟道路影像与道路实景进行叠加。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：采用了增强现实技术，可以实时追踪驾驶员的头部与眼睛的活动，结合车辆的行驶状况、前方路况等信息实时动态调整影像；可以根据驾驶员头部和眼睛的位置自动、实时的调整显示效果；可以根据车速自动调整图像的视距；可以识别出前方车道变化，并将导航信息根据车道变化进行调整，使其指示箭头跟随车道变化而变化。附图说明图1为本专利技术的HUD系统的模块连接图；图2为本专利技术HUD系统中叠加模块的效果展示图；图3为本专利技术HUD系统中抬头显示模块的工作原理示意图；图4～6为本专利技术HUD系统中影像调整方法的流程图。附图标注：10、图像采集模块；11、第一摄像头；12、第二摄像头；13、仪表信息采集模块；14、导航信息采集模块；20、影像调整控制模块；30、抬头显示模块。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，一种HUD系统，包括图像采集模块10、仪表信息采集模块13、导航信息采集模块14、影像调整控制模块20和抬头显示模块30，其中，图像采集模块10的输出端、仪表信息采集模块13的输出端和导航信息采集模块14的输出端均耦接影像调整控制模块，影像调整控制模块20的输出端耦接抬头显示模块30的输入端。在本实施例中，抬头显示模块采用DLP(Digital Light Processing)技术(也可使用其它任何HUD技术)，同时，抬头显示模块包括投影设备和投影屏幕，所述投影屏幕可以为前风窗或者专用影像承载屏，对应的，具体投影的方式可以使用不同方式实现，可以直接投影到前风窗，也可以投影到其他影像承载设备。在本实施例中，根据驾驶员视线信息和道路信息调整影像显示的位置，其中调整影像显示的位置的方法包括两种：一种是调整投影屏幕的位置，对应的投影屏幕可以翻转或平移以便于驾驶员能方便地看投影内容；另一种是调整投影设备以改变投影影像的位置。其中，调整投影设备以改变投影影像的位置的具体方法请参考图3：根据车速信号和眼睛的定位信息，计算出HUD曲面镜的角度；将角度信息发送给投影设备；投影设备调整HUD曲面镜角度以及透镜组的距离以实现调节图像距离的目的。所述图像采集模块10包括第一摄像头11和第二摄像头12。所述第一摄像头11面向车内，其输出端耦接影像调整控制模块20的输入端，用于采集车内的驾驶员视线信息(驾驶员视线跟踪和眼睛位置变化)并将其发送至影像调整控制模块20。通过人脸识别技术确定眼睛的位置，影像调整控制模块20获取驾驶员眼睛的位置信息并输出相应的控制信号，调整抬头显示模块中影像显示的位置，使HUD模块显示的影像处于驾驶员视角最佳位置。所述第二摄像头12面向车外，其输出端耦接影像调整控制模块20的输入端，用于采集道路信息(如车辆、车道、路标等)并将其发送至影像调整控制模块。通过第二摄像头获得路面、车道等道路信息，影像调整控制模块根据道路信息得到虚拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HUD系统，其特征在于，包括图像采集模块、影像调整控制模块和抬头显示模块；其中，所述图像采集模块包括第一摄像头，所述第一摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第一摄像头用于采集驾驶员视线信息并将其发送至影像调整控制模块；影像调整控制模块的输出端耦接所述抬头显示模块的输入端，影像调整控制模块接收并根据驾驶员视线信息产生相应控制信号，发送给抬头显示模块；抬头显示模块根据控制信号调整影像显示的位置。

【技术特征摘要】
1.一种HUD系统，其特征在于，包括图像采集模块、影像调整控制模块和抬头显示模块；其中，所述图像采集模块包括第一摄像头，所述第一摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第一摄像头用于采集驾驶员视线信息并将其发送至影像调整控制模块；影像调整控制模块的输出端耦接所述抬头显示模块的输入端，影像调整控制模块接收并根据驾驶员视线信息产生相应控制信号，发送给抬头显示模块；抬头显示模块根据控制信号调整影像显示的位置。2.根据权利要求1所述的HUD系统，其特征在于，所述影像调整控制模块包括：第一获取模块，获取驾驶员面部图像；眼睛检测模块，基于AAM和ASM算法检测眼睛位置；眼睛定位模块，利用眼睛位置确定眼睛在世界坐标系中的坐标；控制信号产生模块，根据眼睛、抬头显示模块在世界坐标系中的坐标确定影像显示的位置并产生控制信号。3.根据权利要求1所述的HUD系统，其特征在于，所述图像采集模块还包括第二摄像头，所述第二摄像头的输出端耦接影像调整控制模块的输入端，第二摄像头用于采集道路信息并将其发送至影像调整控制模块，影像调整控制模块根据道路信息、驾驶员视线信息将虚拟道路影像与道路实景进行叠加。4.根据权利要求3所述的HUD系统，其特征在于，所述影像调整控制模块包括，第二获取模块，获取车辆前端道路的动态画面；图像处理模块，将动态画面以序列帧方式导出形成图像文件；车道线检测模块，对每一帧图像文件进行道路实景检测，获取道路实景检测结果；虚拟道路影像构建模块，利用道路实景检测结果进行道路实景的跟踪，形成虚拟道路影像；叠加模块，利用驾驶员视线信息将虚拟道路影像与道路实景进行叠加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，邹文韬，
申请(专利权)人：邹文韬，
类型：发明
国别省市：浙江;33