[发明专利]一种车载HUD系统投影效果检测方法及装置

权利要求书

1.一种车载HUD系统投影效果检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，车辆前方放置标定板，标定人眼模拟设备，建立标定板坐标系与车辆坐标系的转换关系；

S2，调整人眼模拟设备的位置，测量HUD的可视区域和最佳可视区域；所述可视区域为人眼模拟设备中至少有一个相机能完整采集HUD投影虚像的位置的集合；所述最佳可视区域为人眼模拟设备的相机均能完整采集HUD投影虚像的位置的集合；最佳可视区域的最大内接矩形区域记作待测HUD系统的EyeBox区域；

S3，使用人眼模拟设备在EyeBox区域的各视点下捕获标定板图像与HUD投影虚像图像，计算虚像成像距离；

根据预设的ROI区域，获取人眼模拟设备在EyeBox区域各视点下捕获的HUD投影虚像图像的ROI区域，计算对比度；

将人眼模拟设备在EyeBox区域的各视点时，采集的HUD投影虚像图像的所有角点畸变的平均值记作EyeBox区域的各视点的HUD系统畸变；其中角点畸变的计算方式为：依据虚像成像距离设置投影平面，投影虚像图像中的角点映射于投影平面，记作投影点；投影点与该角点的在投影平面的理论位置点的距离记作角点畸变；

调节HUD系统输出亮度值，采集HUD系统输出不同亮度值时，人眼模拟设备处于EyeBox区域同一位置的HUD投影虚像图像；计算HUD系统不同亮度值时的HUD投影虚像图像的亮度均匀度；计算HUD系统输出的亮度值最小和亮度值最大时，HUD投影虚像图像的平均亮度，获取HUD投影虚像图像的亮度调节范围；根据自适应阈值判断不同亮度时，HUD投影虚像图像的各点是否存在重影，若存在重影则根据像素灰度值变化进行聚类，获取各点的重影在图像上的范围；

将HUD系统输出亮度值调节至最大值，采集人眼模拟设备在EyeBox区域的中心位置的HUD投影虚像图像和标定板图像，根据HUD投影虚像图像最大内接矩形的4个边界角点计算视场角FOV。

2.根据权利要求1所述的车载HUD系统投影效果检测方法，其特征在于，所述步骤S2的实施方式如下所示：采用双目相机作为人眼模拟设备，采用协作机器人调整双目相机的位置，HUD系统投影的图像设置为棋盘格图像。

3.根据权利要求1所述的车载HUD系统投影效果检测方法，其特征在于，所述步骤S3通过以下步骤计算虚像成像距离：

根据已知参数的人眼模拟设备在EyeBox区域内的多个视点捕获的标定板图像，标定人眼模拟设备的外参；

通过角点提取算法获取人眼模拟设备各相机拍摄的HUD投影虚像图像中的角点坐标，对同一视点人眼模拟设备的不同相机拍摄的HUD投影虚像图像中对应的角点进行匹配；计算各角点的空间三维坐标；

计算EyeBox区域的各视点的HUD投影虚像图像的各角点的深度信息的平均值，记作虚像成像距离。

4.根据权利要求1所述的车载HUD系统投影效果检测方法，其特征在于，所述步骤S3通过以下步骤计算对比度：

使用人眼模拟设备在EyeBox区域内获取HUD投影虚像图像，根据预设的ROI区域选取HUD投影虚像图像的多个局部区域，在每个局部区域内利用下式进行局部区域对比度计算：

其中：表示相邻像素间的灰度差；表示相邻像素间的灰度差为时的像素分布概率；

多个局部区域的对比度的平均值即为该视点的对比度。