【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及hud，具体涉及到一种ar-hud售后标定方法及其标定系统。
技术介绍
1、抬头显示(hud)又称平视显示器，原来是军用战斗机上的显示系统，方便飞行员随时查看飞行信息。近些年来汽车hud应用技术逐渐成熟。它可以把时速、导航等重要的行车信息投影到驾驶员前面的挡风玻璃上，这样的好处是驾驶员不必低头就能在挡风玻璃上看到所需的重要信息，可以减轻驾驶员的认知负荷，大大提高驾驶员的驾驶安全。
2、增强显示(ar)技术的出现，让hud的使用场景有了更多的可能，能更加有效的提高驾驶安全性。比如可以直接将导航信息通过hud显示，并融合实际的路况场景，行驶路线一目了然。增强显示抬头显示器(ar-hud)更能结合adas功能，提供变道辅助、行人预警、前车预警、车道偏离预警、障碍物预警、路标指引、交通标示指引等功能。
3、图1为ar图标与实景融合示意图，ar-hud需要实现hud虚像和实景的融合，需要建立从三维的世界坐标系到二维的hud虚像图像像素坐标系的变换模型，保证人眼、虚像上的点和真实世界的目标点在同一条直线上。
4、装载有ar-hud的车辆在出厂之前会在测试工位上经过严格的ar功能测试，保证初始的ar变换模型的误差在允许范围之内，其中误差是指虚像和实景的偏差。车辆出厂之后，经过改装或维修之后hud整体相对于水平地面的安装高度及安装姿态发生变化，初始的ar变换模型和ar-hud不再适配。
5、因此，有必要提供ar-hud售后标定方法，校正预设的ar变换模型。
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种ar-hud售后标定方法及其标定系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种ar-hud售后标定方法，包括以下步骤：
3、步骤1，将需要售后重新标定的车辆停放在水平地面上，并将ar-hud设置为标定模式，按照标定模式给出的提示在车辆前方预设位置放置标识物；
4、步骤2，标定图像生成模块会读取初始ar变换模型，读取标识物的预设位置在三维世界坐标系的坐标，计算其在虚像图像上的像素坐标，并进一步确定hud在标定模式下的投影图像；
5、步骤3，标定人员坐在车辆主驾驶位置，并不断调整座椅的前后位置、上下高度和靠背角度，确定最佳观测点位，直到能清晰并完整的看到hud虚像图像，记录此时标定人员观测点在三维世界坐标系的坐标，此时标定人员视角下的hud虚像图像和预设标记物之间存在偏差；
6、步骤4，标定人员依据观察到的虚像图像和实景之间的偏差调整校正参数，ar变换模型校正模块会实时的接收校正参数，并依据校正参数和初始ar变换模型计算出校正后的ar变换模型，然后使用校正后的ar变换模型更新hud投影图像；标定人员再次观测虚像图像和实景之间的偏差，并依据偏差重新调整校正参数；
7、步骤5，多次重复步骤4，直到标定人员观测到的虚像图像和实景完全匹配。
8、进一步的，所述步骤1包括：
9、令三维世界坐标系的z轴垂直水平地面向上，x轴指向车辆前方，y轴指向车辆左侧，原点为车辆坐标系原点在地面的投影点；
10、将车辆停放在水平地面上，并将ar-hud设置为标定模式，按照标定模式给出的提示在车辆前方的若干个预设位置处放置标识物；所述预设位置在hud虚像范围内，预设位置在三维世界坐标系下的三维坐标在hud设计阶段确定。
11、进一步的，所述步骤2包括：
12、所述初始ar变换模型用如下公式描述：
13、sp＝a[r|t]p′w
14、式中：
15、
16、
17、p′w为目标点p′在世界坐标系的坐标，其以齐次坐标的方式表示为[xworld yworldzworld 1]；p为点p在二维虚像图像像素坐标系的像素坐标，其以齐次坐标的方式表示为[uimgvimg 1]；其中点p为虚像图像上与p′对应的点，人眼与点p′和点p在一条直线上；r为旋转矩阵，表示从三维世界坐标系到三维人眼坐标系的旋转变换；t为平移矩阵，表示从三维世界坐标系到三维人眼坐标系的平移变换；a为投影矩阵，表示从三维人眼坐标系到二维虚像图像像素坐标系的投影变换；s为齐次坐标的尺寸因子。
18、进一步的，所述步骤2包括：
19、世界坐标系下的标识物q′i经过预设的ar变换模型后，获得其在虚像图像上的对应点为pi；通过连接虚像图像上相邻的pi点，生成的图像作为hud的投影图像。
20、进一步的，所述步骤3包括：
21、标定人员坐在车辆主驾驶位置，并不断调整座椅的前后位置、上下高度和靠背角度，直到能清晰并完整的看到hud虚像图像，记录此时标定人员观测点在三维世界坐标系的坐标
22、此时标定人员视角下的hud虚像图像和预设标记物之间存在偏差，包括p和q的偏差以及p′和q′的偏差；其中，q′为实景中的标识物，q为标定人员看到的q′在虚像图像上对应点，p为标定图像生成模块根据初始ar变换模型计算并显示的预设位置在虚像图像上的对应点，p′为标定人员视角下p在实景中的对应点。
23、进一步的，所述步骤4包括：
24、假设三维人眼坐标系的原点为标定人员观测点oeye，三维人眼坐标系的z轴由oeye指向虚像图像中心，三维人眼坐标系的x轴水平向右，三维人眼坐标系的y轴由右手法则确定，校正参数包括：标定人员观测点在三维世界坐标系的坐标横向缩放系数sh、纵向缩放系数sv、绕三维人眼坐标系x轴的补偿角度绕三维人眼坐标系y轴的补偿角度绕三维人眼坐标系z轴的补偿角度
25、校正后的ar变换模型的计算公式为：
26、
27、
28、
29、初始校正参数为：
30、
31、其中，sh、sv、的初始值分别为1、1、0、0、0；
32、校正后的ar变换模型用如下公式描述：
33、
34、其中，p′w为目标点p′在世界坐标系的坐标，其以齐次坐标的方式表示为[xworldyworld zworld 1]；p为点p在二维虚像图像像素坐标系的像素坐标，其以齐次坐标的方式表示为[uimg vimg 1]；其中点p为虚像图像上与p′对应的点，人眼与点p′和点p在一条直线上；为校正后的旋转矩阵，表示从三维世界坐标系到三维人眼坐标系的旋转变换；为校正后的平移矩阵，表示从三维世界坐标系到三维人眼坐标系的平移变换；为校正后的投影矩阵，表示从三维人眼坐标系到二维虚像图像像素坐标系的投影变换；s为齐次坐标的尺寸因子。
35、本专利技术还提供了一种ar-hud售后标定系统，包括：
36、标定图像生成模块，用于读取标识物的预设位置在三维世界坐标系的坐标，计算其在虚像图像上的像素坐标，并进一步确定hud在标定模式下的投影图像；
37、校正参数调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，所述步骤2包括：
4.根据权利要求3所述的一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，所述步骤2包括：
5.根据权利要求1所述的一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，所述步骤3包括：
6.根据权利要求1所述的一种AR-HUD售后标定方法，其特征在于，所述步骤4包括：
7.一种AR-HUD售后标定系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种ar-hud售后标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种ar-hud售后标定方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的一种ar-hud售后标定方法，其特征在于，所述步骤2包括：
4.根据权利要求3所述的一种ar-hu...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇翔，
申请(专利权)人：联创电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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