[发明专利]虚拟导引图示与真实图像的迭合装置及其相关迭合方法

说明书

本发明提供一种虚拟导引图示与真实图像的迭合装置及其相关迭合方法。该虚拟导引图示与真实图像的迭合装置包括至少一图像提取装置、处理器、图像处理单元以及显示装置。图像提取装置用以提取包括实时场景的真实图像。处理器接收真实图像并取得一高度变化信息。图像处理单元对真实图像进行图像校正处理，以得到已校正图像，依据高度变化信息，产生更新转换矩阵，并利用更新转换矩阵进行一逆透视投影转换，产生已校正图像的鸟瞰图像，将虚拟导引图示迭合在鸟瞰图像上，以及对鸟瞰图像进行透视投影转换，以将鸟瞰图像转换为三维导航图像，其中三维导航图像包括虚拟导引图示。显示装置显示迭合虚拟导引图示于真实图像的三维导航图像。

技术领域

本公开涉及虚拟导引图示与真实图像的迭合装置及其虚拟导引图示与真实图像的迭合方法。

背景技术

近年来，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)被广泛运用在各种电子装置例如移动电话或是汽车的导航系统上，其接收卫星信号，并根据与各颗卫星的相对位置对拥有全球定位系统接收器的电子装置作定位，以判定电子装置的位置。用户也可以利用电子装置中的导航软件进行路径规划与导航作业。一般而言，当用户欲从一起点前往一目的地时，导航软件可依据一特定算法，规划出一路径，引导用户知道行进方向。

随着增强现实技术的发展越来越成熟，目前也已有研发出增强现实(AugmentedReality，AR)的导航系统。具有增强现实导航功能的导航系统可利用卫星定位、图像辨识及图资，搭配手机镜头所提取的真实图像，让导航屏幕上虚拟世界能够与现实世界场景进行结合与互动，产生虚拟导引图示于真实图像中进行方向导引，提供驾驶者更直观的导引信息。

然而，增强现实导航系统虽然能提供驾驶者更直观的导引信息，但现有的增强现实导航系统其虚拟导引图示迭合于真实图像时，并未考虑到车辆前方状态，当前方有车时，其导引图示可能会遮蔽前车，反而造成用户在观看导引信息时忽略了车辆前方状态进而造成碰撞事故发生。此外，一些增强现实导航系统并未针对可行驶区域进行识别，因此当车辆行驶于多车道、立体道路等复杂道路环境下，将无法提供正确的导引方向。另一方面，现有的增强现实导航系统在将导引图示迭合于真实图像时，也未考虑导引图示与真实图像像素间的比例关系，使其导引图示犹如往天空指引。举例来说，当车辆在有高度变化的道路时，其用以导航的导引图示所显示的导引线会出现犹如往天空或往地面下的导引方向，因而无法真正呈现正确的三维(3D)导引图示，与实景有所落差，故易使车辆驾驶者无法实时清楚理解欲指引的方向，导致与欲导航的路线有所出入，而无法顺利地实现导航的目的。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种虚拟导引图示与真实图像的迭合装置及其相关虚拟导引图示与真实图像的迭合方法。

本公开的一实施例提供一种虚拟导引图示与真实图像的迭合装置，包括至少一图像提取装置、一处理器、一图像处理单元以及一显示装置。图像提取装置适合设置于一车辆前方，用以提取包括实时场景的一真实图像。处理器连接于该图像提取装置，接收真实图像并取得一高度变化信息，其中高度变化信息包括车辆的一目前海拔高度与车前道路的一海拔高度。图像处理单元连接于处理器，对真实图像进行一图像校正处理，以得到一已校正图像，依据高度变化信息，产生一更新转换矩阵，并利用更新转换矩阵对已校正图像进行一逆透视投影转换，产生已校正图像的一鸟瞰图像，再根据一路径规划信息，产生一虚拟导引图示，并将虚拟导引图示迭合在鸟瞰图像上，以及对鸟瞰图像进行一透视投影转换，以将鸟瞰图像转换为一三维导航图像，其中三维导航图像包括虚拟导引图示。显示装置连接于处理器，显示迭合虚拟导引图示于真实图像的真实路况下的三维导航图像。