本发明专利技术涉及HUD显示技术领域，提供了一种基于双目视觉的ARHUD图像显示方法和装置，包括：采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和所述驾驶员的右眼实时位置；基于所述外界环境信息、所述左眼实时位置和所述右眼实时位置，生成左眼二维图像和右眼二维图像；根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左眼显示图像和右眼显示图像；通过ARHUD的成像结构将所述左眼显示图像和所述右眼显示图像，进行虚像显示。本发明专利技术能够使驾驶员的左右眼观察到不同的HUD虚像图像，并且这一虚像图像是与车辆前方的车道线，行人，车辆，地面至少之一相贴合，达到真正的3D显示体验。达到真正的3D显示体验。达到真正的3D显示体验。
【技术实现步骤摘要】
一种基于双目视觉的ARHUD图像显示方法和装置
[0001]本专利技术涉及HUD显示
，尤指一种基于双目视觉的ARHUD图像显示 方法和装置。
技术介绍
[0002]现有的AR HUD(增强现实的抬头显示系统)的系统由于参数定义和设计原 因，均是在前方若干米处成固定距离的虚像。在设计过程中，需要保证左眼和 右眼观察到的图像差别尽可能小，即左右眼的双目视差和动态畸变尽可能小， 从而让驾驶员有比较舒适的观察体验。如果由于成像系统的设计和加工组装原 因，导致双目视差和动态畸变较大，那么驾驶员的左右眼观察到的图像就会差 异较大，从而产生头晕，眼晕等不适感。
[0003]在保证了整体的图形性能和驾驶员观察图像的舒适度的情况下，AR HUD在 汽车前方若干米处投射出虚像图像。以虚像距离为10米，下视角3度，视场 角10*4度，左视角0度的情况为例，虚像能够与前方路面14～74米的路段重 叠。但在这一重叠过程中，由于左眼观察到的虚像和路面的复合图像，与右眼 观察到的虚像和路面的复合图像，实际上并不一致，导致虚像与路面存在双目 视差。这一双目视差严重影响了AR HUD的体验，即显示的图像无法与实景重 叠。由于虚像的像面与水平路面基本是垂直的，两个平面的法线夹角通常不小 于85度，因此无论将虚像距离设置在汽车前方多少米，始终会存在虚像图像 与路面/汽车无法完全拟合的情况，这种情况严重影响AR HUD的显示效果，无 法做到真正的增强现实的显示性能。
[0004]同时，为了减小这种不完全拟合的情况，当前的AR HUD产品倾向于更远 的虚像距离，如10米以上，但更远的虚像距离带来了阳光倒灌导致像源表面 温度升高甚至烧坏的现象，以及对整车的加工精度和组装精度更高的要求，因 此这一技术路线和技术要求无法真正实现工程化的AR HUD产品。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决上述问题，本专利技术是通过以下技术实现的：
[0006]本专利技术提供一种基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，包括：
[0007]采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和所述驾驶员的右眼实 时位置；
[0008]基于所述外界环境信息、所述左眼实时位置和所述右眼实时位置，生成左 眼二维图像和右眼二维图像；
[0009]根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左眼显示图像和右眼显 示图像；
[0010]通过ARHUD的成像结构将所述左眼显示图像和所述右眼显示图像，进行虚 像显示。
[0011]进一步优选的，所述采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和 所述驾
驶员的右眼实时位置，包括：
[0012]通过所述车辆的摄像头采集所述外界环境信息，所述外界环境信息包括车 况信息、车道线、行人信息；
[0013]通过所述车辆内的摄像头采集并识别所述驾驶员的左眼实时位置和所述 驾驶员的右眼实时位置。
[0014]进一步优选的，所述根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左 眼显示图像和右眼显示图像，包括：
[0015]将所述左眼二维图像和所述右眼二维图像映射于世界坐标系中，并通过矢 量投影算法计算所述左眼二维图像和所述右眼二维图像在ARHUD中的虚像位 置，生成左眼显示图像和右眼显示图像。
[0016]进一步优选的，所述将所述左眼二维图像和所述右眼二维图像映射于世界 坐标系中，并通过矢量投影算法计算所述左眼二维图像和所述右眼二维图像在 ARHUD中的虚像位置，生成左眼显示图像和右眼显示图像，包括：
[0017]以所述车辆的眼盒中心点为世界坐标系坐标原点，所述车辆的行驶方向为 X轴正方向，所述车辆的左侧为Y轴正方向，所述车辆的上方为Z轴正方向； 以所述车辆的挡风玻璃成像中心点为图像坐标系原点，以向右为U轴正方向， 以向上为V轴正方向；
[0018]从所述眼盒中心点沿下视角方向在预设范围内，将所述世界坐标系所视区 域对应在所述车辆的挡风玻璃上虚像成像区域的图像坐标系内显示；
[0019]根据所述世界坐标系和所述图像坐标系的对应关系，计算对应的区域坐 标；
[0020]计算所述世界坐标系的各区域内任一点对应于所述图像坐标系中的图像 坐标；
[0021]计算根据所述世界坐标系对所述图像坐标系中图标进行变换，标出对应位 置并显示，以得到所述左眼显示图像和所述右眼显示图像。
[0022]进一步优选的，在所述通过ARHUD的成像结构将所述左眼显示图像和所述 右眼显示图像，进行虚像显示之前，还包括：
[0023]在像源的外表面增加一层光栅，以形成所述ARHUD的成像结构。
[0024]一种基于双目视觉的ARHUD图像显示装置，包括：
[0025]采集模块，用于采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和所述 驾驶员的右眼实时位置；
[0026]生成模块，用于基于所述外界环境信息、所述左眼实时位置和所述右眼实 时位置，生成左眼二维图像和右眼二维图像；
[0027]获取模块，用于根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左眼显 示图像和右眼显示图像；
[0028]显示模块，用于通过ARHUD的成像结构将所述左眼显示图像和所述右眼显 示图像，进行虚像显示。
[0029]进一步优选的，所述采集模块，还用于：
[0030]通过所述车辆的摄像头采集所述外界环境信息，所述外界环境信息包括车 况信息、车道线、行人信息；
[0031]通过所述车辆内的摄像头采集并识别所述驾驶员的左眼实时位置和所述 驾驶员的右眼实时位置。
[0032]进一步优选的，所述获取模块，还用于：
[0033]将所述左眼二维图像和所述右眼二维图像映射于世界坐标系中，并通过矢 量投影算法计算所述左眼二维图像和所述右眼二维图像在ARHUD中的虚像位 置，生成左眼显示图像和右眼显示图像。
[0034]进一步优选的，所述获取模块，还用于：
[0035]以所述车辆的眼盒中心点为世界坐标系坐标原点，所述车辆的行驶方向为 X轴正方向，所述车辆的左侧为Y轴正方向，所述车辆的上方为Z轴正方向； 以所述车辆的挡风玻璃成像中心点为图像坐标系原点，以向右为U轴正方向， 以向上为V轴正方向；
[0036]从所述眼盒中心点沿下视角方向在预设范围内，将所述世界坐标系所视区 域对应在所述车辆的挡风玻璃上虚像成像区域的图像坐标系内显示；
[0037]根据所述世界坐标系和所述图像坐标系的对应关系，计算对应的区域坐 标；
[0038]计算所述世界坐标系的各区域内任一点对应于所述图像坐标系中的图像 坐标；
[0039]计算根据所述世界坐标系对所述图像坐标系中图标进行变换，标出对应位 置并显示，以得到所述左眼显示图像和所述右眼显示图像。
[0040]进一步优选的，还包括增加模块，用于：
[0041]在像源的外表面增加一层光栅，以形成所述ARHUD的成像结构。
[0042]本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，其特征在于，包括：采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和所述驾驶员的右眼实时位置；基于所述外界环境信息、所述左眼实时位置和所述右眼实时位置，生成左眼二维图像和右眼二维图像；根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左眼显示图像和右眼显示图像；通过ARHUD的成像结构将所述左眼显示图像和所述右眼显示图像，进行虚像显示。2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，其特征在于，所述采集车辆的外界环境信息、驾驶员的左眼实时位置和所述驾驶员的右眼实时位置，包括：通过所述车辆的摄像头采集所述外界环境信息，所述外界环境信息包括车况信息、车道线、行人信息；通过所述车辆内的摄像头采集并识别所述驾驶员的左眼实时位置和所述驾驶员的右眼实时位置。3.根据权利要求2所述的基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，其特征在于，所述根据所述左眼二维图像和所述右眼二维图像，得到左眼显示图像和右眼显示图像，包括：将所述左眼二维图像和所述右眼二维图像映射于世界坐标系中，并通过矢量投影算法计算所述左眼二维图像和所述右眼二维图像在ARHUD中的虚像位置，生成左眼显示图像和右眼显示图像。4.根据权利要求3所述的基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，其特征在于，所述将所述左眼二维图像和所述右眼二维图像映射于世界坐标系中，并通过矢量投影算法计算所述左眼二维图像和所述右眼二维图像在ARHUD中的虚像位置，生成左眼显示图像和右眼显示图像，包括：以所述车辆的眼盒中心点为世界坐标系坐标原点，所述车辆的行驶方向为X轴正方向，所述车辆的左侧为Y轴正方向，所述车辆的上方为Z轴正方向；以所述车辆的挡风玻璃成像中心点为图像坐标系原点，以向右为U轴正方向，以向上为V轴正方向；从所述眼盒中心点沿下视角方向在预设范围内，将所述世界坐标系所视区域对应在所述车辆的挡风玻璃上虚像成像区域的图像坐标系内显示；根据所述世界坐标系和所述图像坐标系的对应关系，计算对应的区域坐标；计算所述世界坐标系的各区域内任一点对应于所述图像坐标系中的图像坐标；计算根据所述世界坐标系对所述图像坐标系中图标进行变换，标出对应位置并显示，以得到所述左眼显示图像和所述右眼显示图像。5.根据权利要求1～4中任一项所述的基于双目视觉的ARHUD图像显示方法，其特征在于，在所述通过ARHUD的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王云帆，
申请(专利权)人：杭州炽云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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