[发明专利]一种车载增强现实抬头显示系统及显示方法

说明书

本发明公开了一种车载增强现实抬头显示系统及显示方法，显示系统包括：摄像头、图像控制器和增强现实抬头显示装置，增强现实抬头显示装置包括：主反射镜、次反射镜和图像生成器，图像控制器将摄像头获取的左眼位置信息转换为左眼位置坐标值，以及将右眼位置信息转换为右眼位置坐标值，图像控制器针对左眼位置坐标值对左眼图像进行预畸变处理得到左眼预畸变图像，针对右眼位置坐标值对右眼图像进行预畸变处理得到右眼预畸变图像，以保证左眼在眼盒内任意位置逆着光路看到的左眼虚像和右眼在眼盒内任意位置逆着光路看到的右眼虚像的畸变程度相同，有效解决因左眼和右眼看到两幅畸变不同的图像经过大脑处理后使人产生眩晕的问题。

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，更具体的说，涉及一种车载增强现实抬头显示系统及显示方法。

背景技术

抬头显示装置早期运用在航空器的飞行辅助仪器上，随着汽车电子技术的发展，抬头显示装置也逐渐被运用在汽车上。抬头显示装置包括：图像生成器、主反射镜和次反射镜，图像生成器产生的图像依次通过次反射镜、主反射镜和前挡风玻璃内表面的反射到达眼盒所在位置，其中，眼盒指的是人眼的移动范围，驾驶员的眼睛在眼盒逆着光路可以看到在车前若干米处的虚像，该虚像可显示车辆导航、仪表以及警示等信息，从而减少驾驶员低头看仪表的频率，有效避免驾驶员因注意力中断而导致事故发生的概率。

抬头显示装置主要包括：集成显示型(Combined，C型)抬头显示装置和风挡玻璃型(Windshield，W型)抬头显示装置。不管是哪种类型的抬头显示装置，均具有显示内容较少，显示距离较近和视场角小(一般为水平视场角5°，垂直视场角2°)的问题，并且图像生成器33生成的图像不能与路况进行融合。针对抬头显示装置存在的问题，现有技术又提出了增强现实抬头显示装置，增强现实抬头显示装置的显示内容丰富，显示距离远，视场角大，可以达到水平视场角10°，垂直视场角4°，并且显示内容可以与现实路况较好的融合，显示内容也不会遮挡驾驶员对路面信息的观察。

然而，增强现实抬头显示装置如此大的视场角要求要求主反射镜和次反射镜的面积较大。在光学设计中，图像生成器生成的图像经次反射镜、主反射镜和前挡风玻璃的光路进入人眼后，图像会产生畸变。人眼在眼盒内不同的位置观看增强现实抬头显示装置的图像时，由于左眼和右眼之间存在一定的距离，从而使得左眼和右眼看到的畸变图像的畸变程度不同，并且在不同位置看到的图像畸变程度也不同。左眼和右眼看到两幅畸变不同的图像经过大脑处理后会使人产生眩晕。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种车载增强现实抬头显示系统及显示方法，以实现左眼在眼盒内任意位置逆着光路看到的左眼虚像和右眼在眼盒内任意位置逆着光路看到的右眼虚像的畸变程度相同，从而有效解决因左眼和右眼看到两幅畸变不同的图像经过大脑处理后使人产生眩晕的问题。

一种车载增强现实抬头显示系统，包括：摄像头、图像控制器和增强现实抬头显示装置，所述增强现实抬头显示装置包括：主反射镜、次反射镜和图像生成器；

摄像头，用于获取左眼在眼盒内的左眼位置信息和右眼在所述眼盒内的右眼位置信息，所述眼盒用于表征人眼的移动范围；

所述图像控制器，用于将所述左眼位置信息转换为左眼位置坐标值，基于所述左眼位置坐标值，对所述图像生成器上奇数编号发光像素组件产生的光线所生成的左眼图像进行相应的预畸变处理，得到针对左眼显示的左眼预畸变图像，以及将所述右眼位置信息转换为右眼位置坐标值，基于所述右眼位置坐标值，对偶数编号发光像素组件产生的光线所生成的右眼图像进行相应的预畸变处理，得到针对右眼显示的右眼预畸变图像；

所述左眼预畸变图像和所述右眼预畸变图像均依次通过所述次反射镜、所述主反射镜和所述前挡风玻璃的内表面反射到所述眼盒所在位置并分别进入左眼和右眼，左眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的左眼虚像和右眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的右眼虚像的畸变程度相同。