用于飞行器具的虚拟窗口制造技术

一种用于飞行器具的虚拟窗口组件，包括：至少两个相机，每一个相机均被配置成从朝向器具飞行器具外部的视野捕获全景和时间分辨图像数据流；至少一个图像数据处理器，其联接到所述至少两个相机且被配置成从所述至少两个相机接收所捕获的图像数据流，并使所接收的图像数据流交错以获得自动对应于所述至少两个相机的不同观察角度的自动多视点图像数据流；及至少一个自动多视点电子显示器，其安装于飞行器具的壳体内侧，联接到所述图像数据处理器并被配置成显示所述自动多视点图像数据流。

A virtual window for flying instruments

For a virtual window assembly, flight apparatus includes at least two cameras, each camera is configured from the external view of flight instruments apparatus and time-resolved capturing panoramic image data stream; at least one image data processor, coupled to the at least two cameras and configured from the at least two camera receives the captured image data stream, and the received image data stream to be automatically staggered automultiscopic image data corresponding to the at least two different viewing angles of the camera; and at least one automultiscopic electronic display, which is installed on the inner side of the shell flight instrument. Coupled to the image data processor and configured to display the automatic multi view image data stream.

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器具的虚拟窗口专利
本专利技术涉及用于飞行器具的窗口的虚拟化，具体地讲通过收集飞行器具周围的图像和/或视频数据以及在所述飞行器具内的电子显示器上显示所收集的图像和/或视频数据来实现。
技术介绍
出于工程学考虑而约束的小型航空器窗口的设计仅允许航空器的乘客对外界的有限观察。然而，窗口在航空器中的实施会增加重量、阻力、制造成本以及航空器的维护工作量。因此，工程学边界条件与期望更高的乘客舒适度之间存在冲突。这种情况已通过若干尝试来改善。例如，文献US2013/0169807A1公开了一种包含实际窗口的内部面貌和外观的虚拟窗口，其中内部部分具有折叠的或柔性的高分辨率彩色显示器，其与航空器机身的内部轮廓相贴合，仿佛是实际窗口一般。文献US2004/0217976A1公开了用于处理对应于器具外部图景的图像的方法和系统，其中第一和第二信号接收部分被配置成接收对应于器具外部图景的图像的信号，且信号处理部分将对应于图像的第一信号引导至第一显示部分，并将对应于图像的第二信号引导至第二显示部分。文档US2003/0076279A1公开了一种具有处理器的立体显示系统，所述处理器将立体图形的左眼图像分辨成多个竖直左眼条纹，且将所述立体图像的右眼图像分辨成多个竖直右眼条纹，随后使所述左眼条纹与右眼条纹交错成显示图像以便用一个光导双凸透镜层显示于显示装置上，使得观看者可容易地将所述显示图像感知为三维的。文档DE102004027334A1公开了一种用于机动车辆、航空器、轮船或航空器具的导航系统，其允许在自动立体显示器上显示图形和/或纹理数据。然而，存在对下述改进的技术方案的需求，以使得飞行器具的乘客能够享受到飞行器具(例如机舱)外部的真实全景视图。
技术实现思路
此需要是通过具有根据技术方案1所述特征的虚拟窗口组件、具有根据技术方案7所述特征的航空器以及一种具有技术方案9所述特征的用于向航空器内的乘客显示航空器外部图景的方法来满足的。本公开内容的第一方面涉及一种用于飞行器具的虚拟窗口组件，所述虚拟窗口组件包括：至少两个相机，每一个相机均配置成从朝向飞行器具外部的视野捕获全景的和时间分辨的图像数据流；至少一个图像数据处理器，其联接到所述至少两个相机且配置成从所述至少两个相机接收所捕获的图像数据流，并使所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机的不同观察角度的自动多视点图像数据流；及至少一个自动多视点电子显示器，其安装于飞行器具的壳体内侧，联接到所述图像数据处理器并被配置成显示所述自动多视点图像数据流。根据本公开内容的第二方面，一种航空器包括根据本公开内容的第一方面的虚拟窗口组件。根据本公开内容的第三方面，一种用于向航空器内的乘客显示航空器外部的图景的方法包括：使用至少两个相机从朝向所述航空器外部的视野捕获全景且时间分辨的图像数据流，将所捕获的图像数据流传输到至少一个图像数据处理器，借助所述至少一个图像数据处理器将所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机的不同观察角度的自动多视角图像数据流，以及在安装于飞行器具壳体内部的至少一个自动多视角电子显示器上显示所述自动多视角图像数据流。本专利技术所基于的概念是借助至少两个相机从不同的观察角度收集全景且时间分辨的图像数据。来自不同相机的图像数据随后组合成具有多个视图的交错图像数据流。所述多个视图被压缩成显示于自动多视点电子显示器上的自动多视点图像数据流。取决于观看显示器的乘客的视角，将所述多个视图之一呈现给乘客，使得所述乘客获得从真实的窗口向外看的感知，或者甚至是获得在飞行器具外面看的感知，仿佛显示器是飞行器具壳体的透明部分一般。此虚拟窗口组件具有数个优点：通常较小的航空器窗口可以在尺寸上虚拟增大，使得乘客可具有增强的向外看的感觉。因此，乘客的舒适度可增加。由于航空器窗口可保持为小的或甚至完全免除，与实体航空器窗口的设计相关联的重量、航空器阻力、制造成本和/或维护工作量可减少。其他乘客座椅也可以放置于诸如锥形区段或本体区段等通常不易实现实体窗口的安装的机身区段。在此类区段中，可通过提供与具有实际实体窗口的其他机身区段中一样的向外看的虚拟全景视图而保持乘客舒适度。根据所述虚拟窗口组件的实施例，至少两个相机可各自包括超广角镜头相机。在一个实施例中，相机可具有大约180°的视角。可能采用至少四个此类超广角镜头相机，在飞行器具的每一侧两个。根据虚拟窗口组件的另一实施例，所述自动多视点电子显示器可沿着壳体的侧壁安装。可选地和/或另外地，自动多视点电子显示器可安装成观看方向对着飞行器具的飞行方向。所述侧壁显示器用作虚拟侧窗，实现对飞行器具的侧面的观察，同时前壁显示器可用作实现沿飞行方向进行观察的虚拟前窗，仿佛飞行器具的前方是透明的一样。根据所述虚拟窗口组件的另一实施例，自动多视点电子显示器可被配置成使用双凸透镜技术、视差屏障技术、立体显示技术、全息技术和光场显示技术之一来显示图像数据。根据所述虚拟窗口组件的另一实施例，图像数据处理器可被集成到自动多视点电子显示器之一的显示模块中。分散式图像处理提供了如下优势：减少由于待传输和处理的大量图像数据的沉重网络通量对航空器数据网络的负担。根据所述航空器的实施例，图像数据处理器可被集成到航空器的飞行乘务员控制面板FAP中。FAP中现有的计算能力可有利地用于处理图像数据。此外，与FAP的集成允许实现在航空器中模块化地且更灵活地实施虚拟窗口组件。根据航空器的实施例，虚拟窗口组件可包括多个自动多视点电子显示器，其可按菊链网络拓扑联接到图像数据处理器。菊链布线具有需要较少的线缆束和较短的布线长度之优势，从而减少整体系统重量，同时在显示器之间实现更好的同步性以及减少延时问题。根据航空器的另一实施例，航空器可另外包括至少一个形成于航空器机身中的窗口，以及安装于窗口中的不透明窗盖，其中至少一个相机布置于所述窗盖的通孔中。以此方式，对于与安装所述相机的窗口相关联的显示器来说，由于来自相机的捕获图像数据已经对应于穿过所述窗口的图景，因此节省了处理和重新计算特定窗口的图像数据所需的计算工作量。具体地讲，对于超高清分辨率图像数据来讲，工作量的减少等于所需计算功率的显著减少。附图说明本专利技术将参照随附图示中示出的示例性实施例来详细阐释。包含所述附图旨在提供对本专利技术的进一步理解，以及结合并构成本说明书的一部分。所述图示示出了本专利技术的实施例，且连同实施方式一起起到阐释本专利技术原理的作用。本专利技术的其他实施例和本专利技术的诸多要达到的优势将是易于理解的，因为其通过引用以下具体实施方式而变得更易理解。所述图示的元件未必相对于彼此按比例绘制。类似的数字表示对应的类似部分。图1示意性地示出航空器机身的示例性部分。图2示意性地示出根据本专利技术实施例的虚拟窗口组件。图3示意性地示出根据本专利技术另一实施例具有虚拟窗口组件的航空器。图4示意性地示出根据本专利技术另一实施例用于虚拟窗口组件的相机的图像捕获区段。图5示意性地示出根据本专利技术另一实施例适用于具有虚拟窗口组件的航空器的处理环境。图6示意性地示出根据本专利技术另一实施例用于向航空器内的乘客显示航空器外部图景的方法的各个阶段。图7示意性地示出根据本专利技术另一实施例用于虚拟窗口组件的自动多视点电子显示器。在图中，类似的数字代表类似部件或功能类似的部件，除非另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器具的虚拟窗口组件，包括：至少两个相机(C1、C2)，各自配置成从朝向飞行器具外部的视野捕获全景的且时间分辨的图像数据流；至少一个图像数据处理器(P)，所述图像数据处理器联接到所述至少两个相机(C1、C2)且被配置成从所述至少两个相机(C1、C2)接收所捕获的图像数据流，并使所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机(C1、C2)的不同观察角度的自动多视点图像数据流；以及至少一个自动多视点电子显示器(SM)，所述自动多视点电子显示器安装于所述飞行器具的壳体(H)内侧，联接到所述图像数据处理器(P)并被配置成显示所述自动多视点图像数据流。

【技术特征摘要】
2015.09.24 EP 15186722.31.一种用于飞行器具的虚拟窗口组件，包括：至少两个相机(C1、C2)，各自配置成从朝向飞行器具外部的视野捕获全景的且时间分辨的图像数据流；至少一个图像数据处理器(P)，所述图像数据处理器联接到所述至少两个相机(C1、C2)且被配置成从所述至少两个相机(C1、C2)接收所捕获的图像数据流，并使所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机(C1、C2)的不同观察角度的自动多视点图像数据流；以及至少一个自动多视点电子显示器(SM)，所述自动多视点电子显示器安装于所述飞行器具的壳体(H)内侧，联接到所述图像数据处理器(P)并被配置成显示所述自动多视点图像数据流。2.根据权利要求1所述的虚拟窗口组件，其中所述至少两个相机(C1、C2)各自包括具有大致180°视角的超广角镜头相机。3.根据权利要求1和2中任一项所述的虚拟窗口组件，其中所述自动多视点电子显示器(SM)沿着所述壳体(H)的侧壁安装。4.根据权利要求1和2中任一项所述的虚拟窗口组件，其中所述自动多视点电子显示器(SM)安装成观察方向对着所述飞行器具的飞行方向。5.根据权利要求1至4中任一项所述的虚拟窗口组件，其中所述自动多视点电子显示器(SM)被配置成使用双凸透镜技术、视差屏障技术、立体显示技术、全息技术和光场显示技术之一来显示图像数据。6.根据权利要求1至5中任一项所述的虚拟窗口组件，其中所述图像数据处理器(P)集成到自动多视点电子显示器(SM)的显示模块中。7.一种包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯琴·里德尔，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE