[发明专利]基于三次样条曲线拟合的HUD畸变矫正方法

说明书

本发明公开一种基于三次样条曲线拟合的HUD畸变矫正方法,包括以下步骤:S1：获取第一基准图像和相对应的第一投影图像；S2：获取第一基准图像和第一投影图像中像素点的坐标；S3：将第一投影图像中像素点的坐标与第一基准图像中相对应像素点的坐标进行比对从而获取映射关系；S4：根据映射关系对第一基准图像进行反向畸变，从而获得第二投影图像。本发明通过三次将样条曲线函数读取第一投影图像像素点的坐标，再通过和基准图像中对应像素点坐标进行对比，并从而获取两者间像素点的映射关系，提高了基准图像矫正的精准度；再通过将基准图像反向畸变的方式，使得第二投影图像的显示效果和基准图像一样，有利于驾驶员的查看。

技术领域

本发明涉及汽车投影技术领域，特别涉及基于三次样条曲线拟合的HUD畸变矫正方法。

背景技术

汽车在高速行驶时，往往轻微的晃动就会造成汽车的大幅变向，因此驾驶员需要时刻注意汽车的行驶状态以及路面的情况，这就要求驾驶员不能总低头看汽车仪表盘的数据。为解决这一问题，现在有些汽车采用了HUD(Head Up Display，平面显示器)，将仪表盘上的数据投影显示在挡风玻璃上供驾驶员进行平视查看，省略了低头查看的动作。

但因挡风玻璃是一个曲面，因此投影显示的数据是畸变的，是不规整的，这样很不利于驾驶员的观看，需要对投影图像进行矫正。现有矫正方法是通过多个畸变图像与基准图像的多坐标对应关系建立二次多项式，再求解二次多项式的系数，从而得到畸变图像中任意位置的点在基准图像中的位置，进而建立翘曲校正的数据，进行投影。这种方法就是通过采集畸变图像中的几个点建立二次多项式，当畸变图像畸变程度很大时，不能精确地对畸变图像中的每个像素点进行坐标转换，从而得到的投影图像也是不规则的，影响驾驶员的观看。

发明内容

针对现有技术中畸变图像矫正不精准的问题，本发明提供一种基于三次样条曲线拟合的HUD畸变矫正方法，通过对畸变图像建立坐标系，并采集参考点的坐标从而得到三次曲线拟合函数，再通过与基准图像进行坐标映射对应，从而得到畸变图像中像素坐标与基准图像像素坐标的转换关系，进而将采集的畸变图像在显示屏上能进行水平展示，提高畸变图像的矫正精确度，便于观看。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

基于三次样条曲线拟合的HUD畸变矫正方法，包括以下步骤:

S1：获取实际显示屏的第一基准图像和虚拟投影显示屏上相对应的第一投影图像；

S2：对第一基准图像和第一投影图像分别建立坐标系，获取第一基准图像和第一投影图像中像素点的坐标；

S3：将第一投影图像中像素点的坐标与第一基准图像中相对应像素点的坐标进行比对从而获取映射关系；

S4：根据映射关系对第一基准图像进行反向畸变，从而获得第二投影图像。

优选的，所述S1中，所述实际显示屏为HUD屏，所述虚拟投影显示屏为汽车的前挡风玻璃。

优选的，所述S2具体包括以下步骤：

S2-1：以第一投影图像的左上角为原点建立坐标系，将第一投影图像随机划分成m行，并在每行选取n个参考点，每行的参考点连接形成曲线，m,n均为正整数；

S2-2：分别读取第一投影图像中每行参考点的坐标值，通过对坐标值进行拟合得到三次曲线函数：

Y＝a_k+b_k(X-x_k)+c_k(X-x_k)²+d_k(X-x_k)³          (1)