[发明专利]双目竞争管理

说明书

本发明涉及双目竞争管理。本发明具体地涉及显示系统中的双目竞争管理，以及注意力竞争的扩展。该方法包括以下步骤：确定视觉周围环境参数；根据视觉周围环境参数确定视觉周围环境的元素与显示装置显示的元素之间的视觉竞争的视觉抑制风险；并根据确定的风险，调整显示。本发明的开发描述了所显示元素的照度、色度和几何形状的管理。描述了航空电子领域的优化。描述了软件和系统的方面，例如，亮度传感器和/或凝视跟踪传感器，单目系统。

技术领域

本发明大体上涉及显示方法和系统的技术领域，具体地，涉及用于管理双目竞争的方法或系统。

背景技术

平视式显示器(HUD)使得车辆驾驶员在监控由其车载仪表提供的信息的同时能够监控其周围环境。这种类型的装置在驾驶员的视野中叠加了特定信息(例如，驾驶、导航、任务)。现有技术中已知各种装置，尤其是投影仪、半透明镜、透明投影表面(例如，增强现实)或不透明投影表面(例如，虚拟现实)，或甚至不透明度能够配置的投影表面的使用。

双目融合是一种视觉感知现象，其使得人类视觉系统能够从两个图像(每一个图像源自一只眼睛)产生单个图像。当融合不完美时，这种融合可能产生复视(双视)或双目竞争(随着时间的竞争图像之间的交替，或者是没有融合并且可能会波动的合成图像的感知)。

双目竞争是已知的并且已记载在文献中的现象。

双目竞争是一种视觉现象，在这种视觉现象中，意识在呈现给每只眼睛的迥然不同的图像之间交替。当图像非常相似时，这些图像融合在一起从而形成单个双目图像。如果差异超过了容许的阈值，则将这些图像叠加片刻，然后在右图像-左图像交替的循环(称为转换)中感知其中一个，接着是另一个。图像之间的转换不是瞬时的，而是由不稳定的合成图像进行标记，在此期间波前穿过图像，将右图像转换为左图像(反之亦然)。

当呈现给每只眼睛的视觉信息不同时，在一个或另一个图像中存在的某些元素可能会“消失”。这些消失在中央凹区域(以视线为中心的区域)中标记，并通常在两个图像中的相同位置处存在信息时发生，且为了“被观察”而引起竞争以获得所需的注意力。一些系统利用这些抑制以在视野中的特定位置(例如，在外围)处提供仪表信息，并且以不与外部景观竞争的格式。

一些显示装置，例如HUD，可以是双目的(即，要求双眼)，而其他的是单目的(即，单眼)。在这种单目平视式系统中，信息覆盖在周围环境上。

用于管理单目系统的显示的一些应用具有十字准线形式的视线(例如，视野中心处的十字或点)。为了抑制双目竞争，驾驶员必须闭上一只眼睛，以便只用两只眼睛中的一只。在某些情况下，不必闭上一只眼睛(当满足某些空间方向条件时，可以用睁开的两只眼睛感知十字准线，具有最小的抑制风险)。然而，一般而言，驾驶员的这种视觉锻炼是受限的、疲劳的，尤其不是最佳的。此外，这种系统的使用也保留给受过训练的人员。

在航空领域，某些类型的信息可能会造成频繁的抑制。这就是称为飞行航迹矢量(FPV)符号的情况。FPV显示了飞机移动的方向。当接近跑道时，FPV将与跑道方向相同。由于驾驶员必须专注于在视野中共享相同位置的两个元素，但是两个眼睛看到的不同，因此双目竞争问题得以充分显现。

除了双目竞争问题(即，生理问题)之外，还会出现注意力竞争问题。特别是，使用HUD的驾驶员的注意力有可能被其视线中显示的符号体系完全占据，然后他低估了相同视线中外部周围环境中的障碍物的出现。军事驾驶员通常被训练成交替地专注于符号体系，然后关注于外部背景周围环境。

科学文献和专利文献描述了用于管理双目竞争产生的认知丧失的几种令人满意的解决方案，特别是在单目显示系统的情况下的解决方案。更何况，注意力竞争更少涉及。

需要用于管理单目HUD类型的显示器的系统和方法。

发明内容