[發明專利]一種圖像生成結構、顯示方法及裝置

有效

• 申請號: 202011322641.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112379524B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 譚祺瑞;成一諾
• 申請（專利權）人: 北京經緯恒潤科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷

本發明實施例公開了一種圖像生成結構、顯示方法及裝置，圖像生成結構可以將需要顯示的三維圖像的像素產生的矢量光線折射至前風擋玻璃內表面，通過前風擋玻璃內表面的反射作用將矢量光線傳送至駕駛員的左眼和右眼，從而在前風擋玻璃前方一定距離處產生三維像素，利用這些三維像素在空間中構造出虛擬的三維圖像。所述圖像生成結構、顯示方法及裝置能夠在風擋玻璃前形成虛擬三維圖像，使得虛擬圖像與道路實景更好的融合，解決人眼在來回切換觀看道路實景和二維顯示圖像時所產生的聚焦和輻輳調節沖突，避免人眼長時間觀看所產生的視覺疲勞。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，更具體的說，是涉及一種圖像生成結構、顯示方法及裝置。

背景技術

HUD(Head Up Display，平視顯示器)早期是運用在航空器上的飛行輔助儀器，后來被運用到汽車上。HUD可以使駕駛者減少低頭看儀表的頻率，從而降低由于駕駛者注意力中斷而造成安全事故發生的可能性。

在HUD的汽車應用中，其成像原理是通過風擋、主反射鏡和次反射鏡的反射，使得圖像生成器上的圖像在車前若干米處形成虛像，人眼可以看到虛像位置處的車輛導航、儀表以及警示等信息，這個虛像是一個二維圖像。但二維圖像缺少深度信息，不符合人眼觀看三維物體的視覺習慣。人眼在觀看遠近不同距離的物體時，眼球內睫狀肌會調節晶狀體的形狀使物體的像聚焦到視網膜上，同時兩個眼球在看近處物體時會向內轉動，在看遠處物體時會向外轉動，這種效應叫做輻輳效應。而HUD產生的二維圖像顯示由于缺少深度信息，聚焦和輻輳會發生調節沖突，造成人眼的視覺疲勞，從而影響用戶的使用體驗。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種圖像生成結構、顯示方法及裝置，以克服現有技術中由于HUD提供的虛擬圖像為二維圖像而導致的用戶使用體驗差的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種圖像生成結構，其特征在于，包括：

傳播光線的多個透鏡結構；

位于每個所述透鏡結構下方的多個像素，每個像素能夠產生豎直向上的光線，所述豎直向上的光線經過所述透鏡結構后傳播方向發生變化。

優選的，所述透鏡結構為球面透鏡、楔形棱鏡、圓錐棱鏡或四棱錐棱鏡。

優選的，每個所述像素由垂直層疊的RGB三層豎直波導管組成，所述多個像素呈N行M列排列，其中N和M為正整數。

優選的，單個像素直徑為5μm，像素之間的間隔為15μm。

優選的，每個透鏡下設置9個像素。

一種顯示方法，基于上述任一種所述的圖像生成結構實現，包括：

獲取車輛前方的道路信息；

確定駕駛員的眼睛位置，所述眼睛位置包括左眼位置和右眼位置；

基于導航信息確定需要顯示的三維圖像；

基于所述道路信息確定所述三維圖像的顯示位置；

基于所述眼睛位置點亮圖像生成結構上的目標像素，以使得所述目標像素產生的光線經過所述圖像生成結構的折射和前風擋玻璃的內表面的反射分別傳輸至所述左眼位置和所述右眼位置，使得駕駛員觀看到所述前風擋玻璃前方對應所述顯示位置處的三維圖像。

優選的，所述方法還包括：

預先配置所述眼睛位置、三維圖像的顯示位置以及需要點亮的目標像素之間的第一對應關系。

優選的，所述獲取車輛前方的道路信息，包括：

采用輔助駕駛系統ADAS攝像頭獲取車輛前方的道路信息；

所述確定駕駛員的眼睛位置，包括：