用于对虚拟图像进行图像位置修正的遮板制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对可借助于平视显示器(2)投影到车辆的挡风玻璃(3)上的虚拟图像(5)进行图像位置修正的遮板，在遮板(1)的板片(6)上设有第一定位标记(7)、第二定位标记(8)和校准标记(9)，板片至少在第一定位标记、第二定位标记和校准标记的区域中是透明的，从而可获取第一图像(33)、第二图像(36)和校准图像(47)，第一图像包含第一定位标记和直接透过板片拍摄到的、在车辆侧输出的第一定位图样(34)，第二图像包含第二定位标记和在车辆侧输出的、由遮板的镜子(10)映照出并透过板片拍摄到的第二定位图样(37)，校准图像包含校准标记和借助于平视显示器投影到挡风玻璃上并直接透过板片拍摄到的校准图样(48)。透过板片拍摄到的校准图样(48)。透过板片拍摄到的校准图样(48)。

【技术实现步骤摘要】
用于对虚拟图像进行图像位置修正的遮板


[0001]本专利技术涉及一种用于对可借助于平视显示器投影到车辆的挡风玻璃上的虚拟图像进行图像位置修正的遮板。此外，本专利技术涉及一种相应的校准组件以及相应的方法。

技术介绍

[0002]在现代车辆中越来越频繁地使用所谓的平视显示器。平视显示器用于将信息投影到车辆的挡风玻璃上并因此投影到驾驶员的视野中。由此，驾驶员感觉到被投影的图像嵌入到可透过挡风玻璃看到的车辆环境的一部分中，由此实现了所谓的增强现实(英文为“augmented reality”)。除了投影静态的信息、即在挡风玻璃上始终位于相同的位置处的信息之外，也可在挡风玻璃上示出位置变化的信息。这方面的示例可以是定位在道路上的导航箭头或用于显示需要保持的安全距离的线条、对交通标志的突出，以及对潜在危险源(例如行人)的标记等。例如在专利申请DE 10 2010 013 224 A1中公开了这种平视显示器。
[0003]在可借助于平视显示器产生的增强现实方面非常重要的是，将投影图投影到挡风玻璃上的正确的位置上。否则的话，例如可能出现，借助于平视显示器标记的从驾驶员的视角看的危险位置等与车辆环境的相应位置不匹配。因此需要，尤其是在启动平视显示器或相应车辆之前或者在事故之后等等，进行图像位置修正或图像位置校准。
[0004]为了进行图像位置修正或图像位置校准，通常首先将具有孔径或窥孔的遮板可摆动地固定在机动车的遮阳板支架上。此外，将具有校准板的调节滑座在机动车前方定位在固定地预设的相对于车辆的相对位置处。紧接着，借助于平视显示器将测试图像投影到机动车的挡风玻璃上，该测试图像相应于在校准板上示出的校准图样。现在，校准者通过遮板的孔径观察校准板并且确定在校准板的校准图样与投影出的测试图像之间的可能的位置偏差。随后，通过相应地改变与平视显示器相关的校准参数，通过以下方式进行校准，即：如此改变测试图像在挡风玻璃上的位置，使得测试图像与校准板的校准图样重合。在此，具有孔径的遮板保证校准者的在校准过程期间正确的观察位置或者说为了正确地进行校准所需的观察位置，该观察位置基本上相应于预期的驾驶员的视线位置。由于遮板的可摆动性而出现的不精确性对校准仅具有可忽略的影响，因为所用的校准板位于车辆外部并且因此参与的光路长度大得足以使遮板的变化或可摆动性对其没有显著影响。当在投影出的测试图像与在校准板上示出的图样之间不再有错位时，成功结束校准。
[0005]例如从专利申请DE 10 2015 008 887 A1中已知相应的校准方案，其中，不是使用遮板，而是借助于机械手将测量单元带到设想的驾驶员头部位置处，该测量单元获取借助于平视显示器投影的图像和校准板的图像。在此，借助于设置在测量单元处的标记通过摄像机获取测量单元的位置。
[0006]从专利申请DE 10 2014 224 302 A1中已知另一用于修正平视显示器的方案。在该方案中，借助于框架使车辆运动，其中，固定在机械手上的视觉摄像机获取被投影到挡风玻璃上的数据。根据这样获取的图像，修正借助于平视显示器产生的图像。
[0007]与已知的校准方案相关的不利情况是，校准方案在其所需的技术器件、例如单独
的、设在机动车外部的校准板(必须使其相对于机动车处于精确地预设的相对位置中)等方面成本极高并且很复杂。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是，给出一种相对简化的用于进行平视显示器的图像位置修正的方案。
[0009]根据本专利技术，在开头所述的类型的遮板中，该目的通过以下方式实现，即：在遮板的板片上设置有第一定位标记、第二定位标记和校准标记，其中，板片至少在第一定位标记、第二定位标记和校准标记的区域中是透明的，从而可获取
[0010]‑
第一图像，该第一图像包含第一定位标记和直接透过板片拍摄到的、在车辆侧输出的第一定位图样，
[0011]‑
第二图像，该第二图像包含第二定位标记和在车辆侧输出的、由遮板的镜子映照出并透过板片拍摄的第二定位图样，以及
[0012]‑
校准图像，该校准图像包含校准标记和借助于平视显示器投影到挡风玻璃上并直接透过板片拍摄的校准图样。
[0013]本专利技术基于的想法是，借助于遮板实现校准所需的多个方面，例如校准图样的提供以及用于正确地定位所参与的部件的手段。由此，不需要其它否则需要的部件，例如必须定位在机动车外部的单独的校准板。
[0014]因此，遮板适用于拍摄校准图像，校准图像示出了遮板的校准标记和平视显示器的投影到挡风玻璃上的图像。投影到挡风玻璃上的图像在此透过遮板的板片来拍摄。换句话说，板片如此位于校准图像的可见域中，使得如果板片在该部位不是透明的，则投影出的图像被板片遮盖。最终，通过以下方式进行校准，即，使用在校准图像上在校准图样与校准标记之间的位置偏差或错位来确定修正值，其中，通过将与平视显示器相关的校准参数调整或者说匹配或调节了修正值，来进行校准。在此，校准标记不是像现有技术中那样通过布置在外部的具有校准板的调节滑座来提供，而是通过在遮板上相应施加的标记来提供。
[0015]为了正确地确定修正值，需要在拍摄校准图像时，使遮板位于相对于机动车固定地预设且定义的最终遮板位置中，并且从同样相对于机动车固定地预设且定义的最终检测位置的视角拍摄校准图像。因此，待借助于校准图像获取的用于求得修正值的信息可与相应的遮板位置和检测位置相关，与现有技术相比，正确的遮板位置也起重要作用，因为所参与的光路长度比现有技术中的显著更短。
[0016]因此，为了正确地定位遮板和检测位置，设置遮板的第一定位标记和第二定位标记。当在第一图像上第一定位标记与第一定位图样重合并且在第二图像上第二定位标记与第二定位图样重合时，遮板和图像获取器件(例如摄像机或人的眼睛)在获取校准图像时位于各自的正确的位置中。因此，第一定位标记和第二定位标记在遮板的板片上布置成，使得如果第一定位图样和第二定位图样机动车中布置在相应位置固定的并且已知的位置上，则仅当遮板以及图像获取器件都位于其正确的位置中时，才存在相应的重合。这种情况允许，借助于第一图像和第二图像相对简单地且没有大的花费地确定和占据所需的最终遮板位置和最终检测位置。
[0017]关于第一图像，可规定，与在校准过程中的校准图样同样地，直接透过透明的板片
拍摄第一定位图样。然而，单单第一图像自身还不足以确定为了获取校准图像所需的、遮板以及观察者或摄像机的位置。因此，由于系统的不确定性，存在多个可能被遮板和图像获取器件占据的位置，从而在第一图像上出现第一定位图样与第一定位标记的重合。
[0018]为了最终确定最终检测位置以及最终遮板位置，获取第二图像，其中，在这方面重要的是，透过板片拍摄的第二定位图样不是直接拍摄，而是以由遮板的镜子映照出的方式拍摄。换句话说，第二图像不是直接地示出第二定位图样，而是示出第二定位图样的相应的镜像。通过在获取第二图像时不是直接地而是通过镜子拍摄第二定位图样，使得关于第二定位图样的光学路径相应地延长，由此能够以足够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对能借助于平视显示器(2)投影到车辆(4)的挡风玻璃(3)上的虚拟图像(5)进行图像位置修正的遮板，其特征在于，在遮板(1)的板片(6)上设有第一定位标记(7)、第二定位标记(8)和校准标记(9)，板片(6)至少在所述第一定位标记(7)、所述第二定位标记(8)和所述校准标记(9)的区域中是透明的，从而能获取第一图像(33)、第二图像(36)和校准图像(47)，该第一图像包含第一定位标记(7)和直接透过板片(6)拍摄到的、在车辆侧输出的第一定位图样(34)，该第二图像包含第二定位标记(8)和在车辆侧输出的、由遮板(1)的镜子(10)映照出并透过板片(6)拍摄到的第二定位图样(37)，该校准图像包含校准标记(9)和借助于平视显示器(2)投影到挡风玻璃(3)上并直接透过板片(6)拍摄到的校准图样(48)。2.根据权利要求1所述的遮板，其特征在于，所述遮板可动地——尤其是以能摆动的方式——固定在车辆(4)中，优选固定在车辆(4)的遮阳板支架(12)上。3.根据权利要求1或2所述的遮板，其特征在于，在板片(6)的侧面布置有或能布置镜子(10)。4.根据权利要求3所述的遮板，其特征在于，在板片(6)左侧布置有或能布置左侧镜子，在板片(6)右侧布置有或能布置右侧镜子。5.根据上述权利要求中任一项所述的遮板，其特征在于，板片(6)至少在第一定位标记(7)、第二定位标记(8)和校准标记(9)的区域中由透明的塑料、尤其是有机玻璃制成。6.根据上述权利要求中任一项所述的遮板，其特征在于，第一定位标记(7)和/或第二定位标记(8)和/或校准标记(9)是或者包括至少一条线和/或至少一个十字和/或至少一个矩形、尤其是正方形和/或至少一个圆。7.一种用于对能借助于平视显示器(2)投影到车辆(4)的挡风玻璃(3)上的虚拟图像(5)进行图像位置修正的校准组件，其特征在于，校准组件(14)包括：
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根据上述权利要求中任一项所述的遮板，
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用于输出第一定位图样(34)的位于车辆侧的第一显示设备(15)，
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用于输出第二定位图样(37)的位于车辆侧的第二显示设备(16)，以及
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车辆侧的平视显示器(2)。8.根据权利要求7所述的校准组件，其特征在于，第一显示设备(15)为在驾驶员侧布置在车辆(4)的仪表板(19)上的第一显示器(17)，该第一显示器尤其是也能用作车速表盘，和/或第二显示设备(16)为居中地布置在车辆(4)的仪表板(19)或中控台(20)上的第二显示器(18)。9.根据权利要求7或8所述的校准组件，其特征在于，所述校准组件包括摄像机(25)，借助于摄像机能获取第一图像(33)和/或第二图像(36)和/或校准图像(47)。10.根据权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：