[發明專利]顯示系統、相關顯示方法和計算機程序

在審

• 申請號: 201811109834.0
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109782442A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 皮埃爾·伊夫·杜馬斯;蒂埃里·甘尼耶;布魯諾·艾默里克
• 申請（專利權）人: 泰雷茲公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;H04N5/225;G06K9/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 袁立美

本發明涉及一種包括在設備中的顯示系統，該設備用于沿至少兩個不同點之間的路徑行進并且用于使用至少一個航向數據，其中該顯示系統至少包括：配置為在所述設備行進的路徑期間采集環境圖像的圖像傳感器(12)；能夠實時確定所述設備的漂移的圖像處理模塊(14)；用于確定表示所述設備所采用的航線的信息的模塊(16)；用于根據表示所述設備的路徑和漂移的信息實時確定所述設備所遵循的真實航向的模塊(18)；用于將表示所述真實航向的信息返回給用戶的模塊(20)。

技術領域

本發明涉及一種包括在設備中的顯示系統，特別是平視顯示系統、頭盔式平視或甚至俯視，該設備能夠在兩個不同的點之間移動并且能夠使用至少一個航向數據。

本發明還涉及由這種顯示系統實現的顯示方法。

本發明還涉及一種包括軟件指令的計算機程序，當由計算機執行時，所述軟件指令實現這種顯示方法。

本發明提供了許多應用，特別是使用真實航向來改善設備用戶的視圖，其中用戶能夠監視移動環境以及通過該設備或通過穿戴該設備由該設備的儀器提供的信息。

背景技術

實際上，當設備被容納或嵌入在車輛中時(即設備的位移對應于車輛的位移)，真實航向是空中、海上、太空或地面導航的基本要素，或者當設備是例如包括電子設備的電子顯示系統時，真實航向是用于應用于虛擬現實或增強現實領域的基本要素，該電子設備例如是可移除或集成在頭盔中的智能手機，具有或不具有顯示屏，以及包括用于接收電子設備的支撐件的頭盔，面向用戶的面部、面向他們的眼睛的表面，以及布置在接收支撐件和支承表面之間的一個或兩個光學設備。換句話說，在應用虛擬或增強現實的后一種情況下，設備能夠沿著航線行進，因為它由用戶攜帶。

已知使用通常集成在低成本AHRS(姿態和航向參考系統)中的磁力計獲得磁航向，然后使用磁偏角表對其進行校正以得到真實航向。

然而，在安裝在能夠使用與航向相對應的數據的車輛(例如飛行器、船舶(潛水的例如潛水艇，或非潛水的)或空間傳感器陸地車輛)之后，磁力計的已經很差的固有性能通常會降低。

兩度或三度的航向誤差是常見的。對于空中、海上、太空或地面導航應用而言或者在符號和/或合成俯視圖像的共形投影的情況下，這種不準確性通常是可接受的(因為它通過使用地面信標或GPS航路點重新校準軌跡來補償)。

然而，在符號和/或合成平視圖像的共形投影疊加在移動環境上或疊加在頭盔式平視圖像上(必須與行進環境的外部視覺一致并且需要精確的真實航向)的情況下，這種航向不準確性對于飛行員或甚至是誤差源都是破壞性的。

對于僅配備AHRS(姿態和航向參考系統)的車輛，特別是某些直升機或其他渦輪螺旋槳飛機，由于目前獲得的真實航向的不準確性，平視或頭盔式信息的投影的興趣是有限的。

發明內容

為了解決這個問題，第一種解決方案是用慣性單元替換由低成本AHRS型和磁力計的中心(或傳感器)形成的組件，以直接提供具有所需精度的真實航向。然而，與所討論的承載設備的總成本相比，該解決方案具有令人望而卻步的購置成本。

第二種解決方案是在已知興趣點(軌跡、地形)的外部圖像中借助視頻傳感器進行搜索，并使用從低成本AHRS類型的參考站提供的航向計算出的合成位置重新校準它們，其中重新校準允許校正航向。

然而，該第二種解決方案需要使用包含興趣點位置的精確數據庫。此外，可見性條件必須允許人們看到足夠遠以區分這些興趣點，這使得該第二解決方案難以實現或在可見性差的情況下不可操作。

因此，本發明旨在通過同時監視其環境以及由其車載儀器提供的信息來解決優化車輛用戶的可視化的問題。

為此，本發明的目的是一種包括在設備中的顯示系統，其中該設備能夠沿著至少兩個不同點之間的路徑行進并且使用至少一個航向數據，其中該顯示系統至少包括：