本发明专利技术提供一种车载全息成像装置及显示系统，成像装置包括：投影成像组件，用以生成实像光线；散射阵列组件，设置于投影成像组件的发射端，散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个成像平面单元沿实像光线的传播路径依次布置，对实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；第一反射元件，设置于投影成像组件与散射阵列组件的延长线上，第一反射元件用以反射多个实像投影；以及第二反射元件，设置于第一反射元件的凹面张口一侧，用以将多个实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像；其中，每个成像平面单元产生的虚像位于不同景深深度。本发明专利技术可将不同景深的标识图像于全视场内展现，提升了车载抬头显示器的显示效果。提升了车载抬头显示器的显示效果。提升了车载抬头显示器的显示效果。
【技术实现步骤摘要】
一种车载全息成像装置及显示系统
[0001]本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种车载全息成像装置及显示系统。
技术介绍
[0002]抬头显示(head up display，HUD)，又称平视显示，广泛应用于汽车领域。抬头显示可将汽车行驶过程的重要信息投射到前风挡玻璃或者屏幕上，例如车速、油量、导航、车距提醒等。现有抬头显示技术中，通常仅设置有两个不同深度的虚像平面，而驾驶员在面对不同道路情况时，其眼睛会聚焦不同的现实深度。由于虚像平面距离与外界环境物体距离通常不一致，驾驶员在观察HUD过程中，双眼需要来回变焦才能看清虚像与道路情况，易产生驾驶安全问题。
[0003]另外，现有抬头显示技术中，不同景深的虚像标识显示区域固定。而在实际驾驶情况中，由于不同深度的物体所在区域会随时发生变化，不同景深的标识被局限于一个固定的区域，无法在HUD的全视角中展现。因此，存在待改进之处。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种车载全息成像装置及显示系统，用于解决现有技术中抬头显示的视场显示范围固定，景深覆盖小的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种车载全息成像装置，包括：
[0006]投影成像组件，用以生成实像光线；
[0007]散射阵列组件，设置于所述投影成像组件的发射端，所述散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个所述成像平面单元沿所述实像光线的传播路径依次布置，对所述实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；
[0008]第一反射元件，设置于所述投影成像组件与所述散射阵列组件的延长线上，所述第一反射元件用以反射多个所述实像投影；以及
[0009]第二反射元件，设置于所述第一反射元件的凹面张口一侧，用以将多个所述实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像；
[0010]其中，每个所述成像平面单元产生的所述虚像位于不同景深深度。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述散射阵列组件还包括：
[0012]激活电路单元，电性连接每个所述成像平面单元，并用以调节每个所述成像平面单元的散射扩散角。
[0013]在本专利技术的一实施例中，每一所述成像平面单元划分为多个区块，所述激活电路单元独立调节每一所述区块的散射扩散角，以控制每一所述区块的透明度。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述投影成像组件包括光源器、准直透镜、散斑衰减器以及空间光调制器，其中，所述光源器用以产生激光光束，所述准直透镜、所述散斑衰减器以及所述空间光调制器沿所述激光光束的传播方向依次布置。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述成像平面单元与对应的所述虚像投影之间的位置关
系满足以下公式：
[0016][0017]其中，f表示所述第一反射元件的焦距，u表示所述成像平面单元与所述第一反射元件之间的距离，v表示所述虚像投影所在平面的景深深度。
[0018]在本专利技术的一实施例中，相邻两个所述虚像投影所在平面的景深范围满足以下公式：
[0019][0020]其中，v
n
‑1表示第n
‑
1虚像投影所在平面的景深深度，v
n
表示第n虚像投影所在平面的景深深度，σ表示容许弥散斑直径，F表示人眼光圈值，f
p
表示人眼焦距值。
[0021]在本专利技术的一实施例中，所述第一反射元件为反射凹面镜或者全息光学元件透镜。
[0022]本专利技术还提供一种车载全息显示系统，包括：
[0023]摄像模块，用以采集车辆的前视图像；
[0024]控制模块，与所述摄像模块电性连接，用以识别所述前视图像中的预设关键对象，以生成标识图像；
[0025]投影成像组件，所述控制模块控制所述投影成像组件生成所述标识图像的实像光线；
[0026]散射阵列组件，设置于所述投影成像组件的发射端，所述散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个所述成像平面单元沿所述实像光线的传播路径依次布置，所述控制模块控制所述散射阵列组件对所述实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；
[0027]第一反射元件，设置于所述投影成像组件到所述散射阵列组件的延长线上，所述第一反射元件用以反射所述实像投影；以及
[0028]第二反射元件，设置于所述第一反射元件的凹面张口方向，用以将所述实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像投影；
[0029]其中，每个所述成像平面单元产生的所述虚像位于不同景深深度。
[0030]在本专利技术的一实施例中，所述控制模块用以将所述前视图像进行比例缩放成中间图像，并按照所述成像平面单元的划分方式将所述中间图像均匀划分为多个区块；
[0031]所述控制模块识别所述中间图像，以生成所述关键对象的所述标识图像，并获取所述关键对象的边缘坐标信息(x,y)和距离信息z；
[0032]所述控制模块根据所述边缘坐标信息(x,y)和所述距离信息z，生成所述标识图像所占用的所述区块的坐标其中，d表示所述成像平面单元的纵向边长，e表示所述成像平面单元的横向边长,u表示所述区块占用的成像平面单元的位置数据。
[0033]在本专利技术的一实施例中，所述控制模块包括：
[0034]内容识别单元，用以识别所述前视图像中的所述关键对象，并获取所述关键对象的边缘坐标信息和距离信息；
[0035]标识生成单元，用以生成所述关键对象的标识图像，并根据所述边缘坐标信息和
所述距离信息，计算生成所述标识图像的标识图像信息；以及
[0036]显示控制单元，用以根据所述标识图像信息，控制所述投影成像组件和所述散射阵列组件生成多个所述实像投影。
[0037]如上所述，本专利技术的一种车载全息成像装置及显示系统，具有以下有益效果：本专利技术可将不同景深的标识图像于全视场内展现，可有效得提升车载抬头显示器的显示效果，增强虚实融合程度，提高驾驶安全性。
附图说明
[0038]图1显示为本专利技术提供的一种车载全息成像装置的结构示意图。
[0039]图2显示为本专利技术一实施例中的成像平面的第一激活模式的显示示意图。
[0040]图3显示为本专利技术一实施例中的成像平面的第一激活模式的电路示意图。
[0041]图4显示为本专利技术一实施例中的成像平面的第二激活模式的显示示意图。
[0042]图5显示为本专利技术一实施例中的成像平面的第二激活模式的电路示意图
[0043]图6显示为本专利技术一实施例中散射阵列组件的立体示意图。
[0044]图7显示为本专利技术提供的一种车载全息显示系统的结构示意图。
[0045]图8显示为本专利技术一实施例中前视图像信息的显示示意图。
[0046]图9显示为本专利技术一实施例中标识图像信息的显示示意图。
[0047]图10显示为本专利技术又一实施例中前视图像信息的显示示意图。
[0048]图11显示为本专利技术又一实施例中标识图像信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车载全息成像装置，其特征在于，包括：投影成像组件，用以生成实像光线；散射阵列组件，设置于所述投影成像组件的发射端，所述散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个所述成像平面单元沿所述实像光线的传播路径依次布置，对所述实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；第一反射元件，设置于所述投影成像组件与所述散射阵列组件的延长线上，所述第一反射元件用以反射多个所述实像投影；以及第二反射元件，设置于所述第一反射元件的凹面张口一侧，用以将多个所述实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像；其中，每个所述成像平面单元产生的所述虚像位于不同景深深度。2.根据权利要求1所述的车载全息成像装置，其特征在于，所述散射阵列组件还包括：激活电路单元，电性连接每个所述成像平面单元，并用以调节每个所述成像平面单元的散射扩散角。3.根据权利要求2所述的车载全息成像装置，其特征在于，每一所述成像平面单元划分为多个区块，所述激活电路单元独立调节每一所述区块的散射扩散角，以控制每一所述区块的透明度。4.根据权利要求1所述的车载全息成像装置，其特征在于，所述投影成像组件包括光源器、准直透镜、散斑衰减器以及空间光调制器，其中，所述光源器用以产生激光光束，所述准直透镜、所述散斑衰减器以及所述空间光调制器沿所述激光光束的传播方向依次布置。5.根据权利要求1所述的车载全息成像装置，其特征在于，所述成像平面单元与对应的所述虚像投影之间的位置关系满足以下公式：其中，f表示所述第一反射元件的焦距，u表示所述成像平面单元与所述第一反射元件之间的距离，v表示所述虚像投影所在平面的景深深度。6.根据权利要求5所述的车载全息成像装置，其特征在于，相邻两个所述虚像投影所在平面的景深范围满足以下公式：其中，v
n
‑1表示第n
‑
1虚像投影所在平面的景深深度，v
n
表示第n虚像投影所在平面的景深深度，σ表示容许弥散斑直径，F表示人眼光圈值，f
p
表示人眼焦距值。7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王梓，庞煜剑，苏雨萌，吕国强，冯奇斌，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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