[發明專利]一種車載增強現實抬頭顯示系統及顯示方法

在審

• 申請號: 202011580108.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112731664A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 譚祺瑞;成一諾;郭健;趙櫟
• 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;G06T5/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

本發明公開了一種車載增強現實抬頭顯示系統及顯示方法，顯示系統包括：攝像頭、圖像控制器和增強現實抬頭顯示裝置，增強現實抬頭顯示裝置包括：主反射鏡、次反射鏡和圖像生成器，圖像控制器將攝像頭獲取的左眼位置信息轉換為左眼位置坐標值，以及將右眼位置信息轉換為右眼位置坐標值，圖像控制器針對左眼位置坐標值對左眼圖像進行預畸變處理得到左眼預畸變圖像，針對右眼位置坐標值對右眼圖像進行預畸變處理得到右眼預畸變圖像，以保證左眼在眼盒內任意位置逆著光路看到的左眼虛像和右眼在眼盒內任意位置逆著光路看到的右眼虛像的畸變程度相同，有效解決因左眼和右眼看到兩幅畸變不同的圖像經過大腦處理后使人產生眩暈的問題。

技術領域

本發明涉及汽車電子技術領域，更具體的說，涉及一種車載增強現實抬頭顯示系統及顯示方法。

背景技術

抬頭顯示裝置早期運用在航空器的飛行輔助儀器上，隨著汽車電子技術的發展，抬頭顯示裝置也逐漸被運用在汽車上。抬頭顯示裝置包括：圖像生成器、主反射鏡和次反射鏡，圖像生成器產生的圖像依次通過次反射鏡、主反射鏡和前擋風玻璃內表面的反射到達眼盒所在位置，其中，眼盒指的是人眼的移動范圍，駕駛員的眼睛在眼盒逆著光路可以看到在車前若干米處的虛像，該虛像可顯示車輛導航、儀表以及警示等信息，從而減少駕駛員低頭看儀表的頻率，有效避免駕駛員因注意力中斷而導致事故發生的概率。

抬頭顯示裝置主要包括：集成顯示型(Combined，C型)抬頭顯示裝置和風擋玻璃型(Windshield，W型)抬頭顯示裝置。不管是哪種類型的抬頭顯示裝置，均具有顯示內容較少，顯示距離較近和視場角小(一般為水平視場角5°，垂直視場角2°)的問題，并且圖像生成器33生成的圖像不能與路況進行融合。針對抬頭顯示裝置存在的問題，現有技術又提出了增強現實抬頭顯示裝置，增強現實抬頭顯示裝置的顯示內容豐富，顯示距離遠，視場角大，可以達到水平視場角10°，垂直視場角4°，并且顯示內容可以與現實路況較好的融合，顯示內容也不會遮擋駕駛員對路面信息的觀察。

然而，增強現實抬頭顯示裝置如此大的視場角要求要求主反射鏡和次反射鏡的面積較大。在光學設計中，圖像生成器生成的圖像經次反射鏡、主反射鏡和前擋風玻璃的光路進入人眼后，圖像會產生畸變。人眼在眼盒內不同的位置觀看增強現實抬頭顯示裝置的圖像時，由于左眼和右眼之間存在一定的距離，從而使得左眼和右眼看到的畸變圖像的畸變程度不同，并且在不同位置看到的圖像畸變程度也不同。左眼和右眼看到兩幅畸變不同的圖像經過大腦處理后會使人產生眩暈。

發明內容

有鑒于此，本發明公開一種車載增強現實抬頭顯示系統及顯示方法，以實現左眼在眼盒內任意位置逆著光路看到的左眼虛像和右眼在眼盒內任意位置逆著光路看到的右眼虛像的畸變程度相同，從而有效解決因左眼和右眼看到兩幅畸變不同的圖像經過大腦處理后使人產生眩暈的問題。

一種車載增強現實抬頭顯示系統，包括：攝像頭、圖像控制器和增強現實抬頭顯示裝置，所述增強現實抬頭顯示裝置包括：主反射鏡、次反射鏡和圖像生成器；

攝像頭，用于獲取左眼在眼盒內的左眼位置信息和右眼在所述眼盒內的右眼位置信息，所述眼盒用于表征人眼的移動范圍；

所述圖像控制器，用于將所述左眼位置信息轉換為左眼位置坐標值，基于所述左眼位置坐標值，對所述圖像生成器上奇數編號發光像素組件產生的光線所生成的左眼圖像進行相應的預畸變處理，得到針對左眼顯示的左眼預畸變圖像，以及將所述右眼位置信息轉換為右眼位置坐標值，基于所述右眼位置坐標值，對偶數編號發光像素組件產生的光線所生成的右眼圖像進行相應的預畸變處理，得到針對右眼顯示的右眼預畸變圖像；

所述左眼預畸變圖像和所述右眼預畸變圖像均依次通過所述次反射鏡、所述主反射鏡和所述前擋風玻璃的內表面反射到所述眼盒所在位置并分別進入左眼和右眼，左眼在所述眼盒內任意位置逆著光路看到的左眼虛像和右眼在所述眼盒內任意位置逆著光路看到的右眼虛像的畸變程度相同。