[發明專利]虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置及其相關迭合方法

在審

• 申請號: 201810159015.0
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN109982006A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 林敬智;劉偉成;林昱成;王正賢;陳鵬丞
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H04N5/265
• 分類號: H04N5/265;G06T3/40;G06T5/50;G06T3/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 徐協成

1.一種虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，包括:

至少一圖像提取裝置，適合設置于車輛前方，用以提取包括實時場景的真實圖像；

處理器，連接于該圖像提取裝置，接收該真實圖像并取得高度變化信息，其中該高度變化信息包括該車輛的目前海拔高度與車前道路的海拔高度；

圖像處理單元，連接于該處理器，對該真實圖像進行圖像校正處理，以得到已校正圖像，依據該高度變化信息，產生更新轉換矩陣，并利用該更新轉換矩陣對該已校正圖像進行逆透視投影轉換，產生該已校正圖像的鳥瞰圖像，再根據路徑規劃信息，產生虛擬導引圖示，并將該虛擬導引圖示迭合在該鳥瞰圖像上，以及對該鳥瞰圖像進行透視投影轉換，以將該鳥瞰圖像轉換為三維導航圖像，其中該三維導航圖像包括該虛擬導引圖示；以及

顯示裝置，連接于該處理器，顯示該三維導航圖像。

2.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，還包括：

全球衛星定位單元，提供并輸出該車輛的實時位置；

地理信息系統單元，存儲圖資信息；以及

高度信息單元，提供該車輛的該目前海拔高度與車前道路的該海拔高度。

3.如權利要求2所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該高度信息單元為高度計。

4.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該虛擬導引圖示為三維圖示，隨高度變化與距離等比例并以半透明方式貼合于地面。

5.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該地理信息系統單元的高度信息與該全球衛星定位單元的高度信息比較，以取得表示前方路況的坡度的該高度變化信息。

6.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該顯示裝置為設置于該車輛的駕駛位旁的抬頭式顯示裝置，用以顯示包括前方道路與該虛擬導引圖示迭合的該導航圖像。

7.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該圖像處理單元產生的該虛擬導引圖示依該更新轉換矩陣進行該逆透視投影轉換，以對應高度變化的鳥瞰圖像坐標系，再藉由該透視投影轉換對應回真實圖像坐標，以將該虛擬導引圖示迭合于該真實圖像中。

8.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該顯示裝置包括用戶界面，用以顯示該車輛的目前海拔高度以及車前道路圖像的海拔高度。

9.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該圖像處理單元使用考慮高度變化的逆透視投影算法進行該逆透視投影轉換，以在該真實圖像中產生該虛擬導引圖示。

10.如權利要求1所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合裝置，其中該虛擬導引圖示與該真實圖像中的車道線成比例關系。

11.一種虛擬導引圖示與真實圖像的迭合方法，適用于裝設于車輛的迭合裝置，并由該迭合裝置實施，該方法包括下列步驟：

提取實時場景的真實圖像并取得高度變化信息，其中該高度變化信息包括該迭合裝置的目前海拔高度與車前道路的海拔高度；

對該真實圖像進行圖像校正處理，以得到已校正圖像；

依據該高度變化信息，產生更新轉換矩陣，并利用該更新轉換矩陣對該已校正圖像進行逆透視投影轉換，產生該已校正圖像的鳥瞰圖像；

根據路徑規劃信息，產生虛擬導引圖示，并將該虛擬導引圖示迭合在該鳥瞰圖像上；以及

對該鳥瞰圖像進行透視投影轉換，以將該鳥瞰圖像轉換為三維導航圖像，其中該三維導航圖像包括該虛擬導引圖示。

12.如權利要求11所述的虛擬導引圖示與真實圖像的迭合方法，其中該已校正圖像為非扭曲圖像且該該圖像校正處理包括相機參數校正處理以及扭曲校正處理。