[发明专利]用车辆视野显示装置的成像器显示三维图像的方法和设备

说明书

用车辆视野显示装置的成像器显示三维图像的方法和设备。本发明涉及一种用于在使用车辆的视野显示装置（602）的成像器的情况下显示三维图像（306）的方法。该方法包括：基于与第一眼睛（100）有关的第一图像预矫信息来预矫三维图像（306）的针对观察者的第一眼睛（100）的第一图像以获得第一预矫图像（700）的步骤；基于与第二眼睛（102）有关的第二图像预矫信息来预矫三维图像（306）的针对观察者的第二眼睛（102）的第二图像以获得第二预矫图像（702）的步骤，其中第一预矫图像（700）的预矫与第二预矫图像（702）的预矫不同；和将第一预矫图像（700）和第二预矫图像（702）输出给至车辆的成像器的接口以显示三维图像（306）的步骤。

技术领域

本发明涉及一种用于在使用车辆的视野显示装置的成像器的情况下显示三维图像的方法、一种对应的设备、以及一种对应的计算机程序产品。

背景技术

越来越多的车辆已经大批地装备有视野显示器——也称为HUD（Head-UpDisplay，平视显示器），在视野显示器情况下车辆的挡风玻璃用作为例如虚拟三维图像的显示面。

在公开物EP 1783531中介绍了一种HUD，其提供观察驾驶员的摄像机。使用与图像表示相反的光路。EP 2200332介绍了一种自动立体观测HUD。DE 102009027026描述了一种在HUD中表示接触模拟（kontaktanalog）信息的可能。

发明内容

在该背景下，利用本发明根据独立权利要求介绍一种用于在使用车辆的视野显示装置的成像器的情况下显示三维图像的方法，此外介绍一种使用该方法的设备以及最后介绍一种对应的计算机程序产品。

有利的构型从相应的从属权利要求和以下描述中得出。

在双目HUD光学器件的情况下——其中观察者的两只眼睛通过相同的光学器件来观看，左眼和右眼在此从不同的观察角度观察虚拟图像。从中尤其是取决于参数地得出会聚误差和纵向发散误差（Dipvergenzfehler）以及图像的变形，其中所述参数描述像点的横向位置与额定位置的偏差。为了除了对于图像锐度的要求以外还满足对于会聚和纵向发散的要求，HUD因此可以具有带光学程度足够高的元件的高值光学器件。出于成本节约的原因，一般尝试采用尽可能少的光学元件来计算所设定的要求。在此可以利用如下情形，即可以通过在HUD的成像器上进行图像预矫来校正通过观察角度近似保持相同的变形。该方案也称为“翘曲（Warping）”。

立体观测HUD可以具有翘曲单元，该翘曲单元对于观察者的左眼和右眼执行分开的图像预矫。因此可以有利地补偿HUD映像光学器件的、尤其是在变形、会聚和纵向发散方面的不足的光学质量。

在这里介绍的方案的进一步实行中，可以通过补充用于跟踪观察者眼位置的系统来通过动态翘曲实现对关于完整眼眶的变形参数、会聚参数和纵向发散参数的校正。该也称为预翘曲的过程可以通过如下情形变得可能，即根据这里所介绍的构思观察者的左眼和右眼看到不同的预矫图像。

根据这里所介绍的方案构想的具有动态双目翘曲的HUD具有如下优点，即平视显示器的映像光学器件本身可以设计为较小值的并且因此可以节约成本。此外除了成本以外还可以通过因此给出的略去光学元件的可能性而节约结构空间。尤其是，根据本发明的构思所构造的系统适用于模拟接触HUD。如果没有这里介绍的方案，则在可显示的虚拟图像距离为粗略15m的情况下作为双目HUD由于提高的公差要求和大量的通常为至少3个光学元件而难以实现所需的通常为至少8°×4°的图像大小。

根据这里介绍的方案，可以有利地减小HUD——尤其是接触模拟HUD——的光学系统的复杂性。因此，HUD的结构空间可以得出为更小的或在结构空间要求保持相同时可实现的视野被最大化。

用于在使用车辆的视野显示装置的成像器的情况下显示三维图像的方法具有以下步骤：