[发明专利]一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法

权利要求书

1.一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，基于车载平视显示系统以及驾驶员监控系统，所述驾驶员监控系统配设有摄像头，该方法包括：

获取驾驶员的面部图像，并在面部图像上提取N个面部特征点；

根据面部特征点，在世界坐标系中建立3D人脸模型；

旋转3D人脸模型，求取与面部图像相匹配的3D人脸模型的投影；

根据3D人脸模型的旋转以及投影到面部图像的偏移，计算图像坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵；

根据转换矩阵计算驾驶员的头部姿态角，并根据驾驶员的头部姿态角估算驾驶员视线在挡风玻璃上的视线落点和视线夹角；

根据视线落点和视线夹角调节车载平视显示系统的投射角度。

2.如权利要求1所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述面部特征点包括眉眼、眼眶、瞳孔、内外眼角、鼻梁、鼻尖、嘴唇、下颚及脸颊。

3.如权利要求2所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，在所述根据视线落点和视线夹角调节车载平视显示系统的投射角度步骤之后，还包括调节投射面积步骤，所述调节投射面积步骤包括：

在世界坐标系中，计算驾驶员左眼中心与右眼中心之间的欧式距离；

依据欧式距离，调节投射宽度和投射高度。

4.如权利要求3所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述投射宽度与欧式距离大小相等；所述投射宽度与所述投射高度之比为16:9。

5.如权利要求3所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述欧式距离的计算过程包括：

从面部特征点中提取出驾驶员的眼部特征点；

根据眼部特征点定位驾驶员的左眼中心和右眼中心；

利用转换矩阵求取左眼中心和右眼中心的世界坐标；

在世界坐标系中，计算左眼中心和右眼中心的直线距离，所述直线距离即为欧拉距离。

6.如权利要求1所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，在所述根据视线落点和视线夹角调节车载平视显示系统的投射角度步骤之前，还包括：

估算驾驶员与摄像头之间的水平距离。

7.如权利要求6所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述转换矩阵包括旋转矩阵和偏移矩阵，所述头部姿态角根据旋转矩阵求取，且所述头部姿态角包括旋转角、偏航角及俯仰角。

8.如权利要求7所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述摄像头为单目摄像头，所述摄像头的光柱与车辆底盘相平行。

9.如权利要求8所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，在估算驾驶员视线在挡风玻璃上的视线落点和视线夹角时，包括：

获取摄像头的安装高度；

根据摄像头的安装高度、驾驶员与摄像头之间的水平距离及俯仰角，计算驾驶员的眼睛高度；

根据驾驶员的眼睛高度，求取驾驶员视线在挡风玻璃上的视线落点和视线夹角。

10.如权利要求9所述一种基于人眼位置的平视显示系统调节方法，其特征在于，所述车载平视显示系统包括投影仪、反射镜及投影镜；所述投射角度的计算包括如下步骤：

获取投影仪的光柱与水平面之间的第一夹角；

获取反射镜与水平面之间的第二夹角；

将视线夹角除以2，求取得到半角；

对半角、第一夹角及第二夹角进行求和，并将得到的和值减去90°角，即为投射角度。