真实物体的虚实贴合方法技术

本说明书公开了一种真实物体的虚实贴合方法

【技术实现步骤摘要】
真实物体的虚实贴合方法、智能座舱、介质及智能汽车


[0001]本说明书涉及智能座舱
，尤其涉及一种真实物体的虚实贴合方法
、
智能座舱
、
介质及智能汽车
。

技术介绍

[0002]在汽车行业常见的几种
HUD(Head
‑
up Display
，抬头显示系统
)
技术中，
AR(Augmented Reality
，指增强现实技术
)
‑
HUD
因其将虚拟现实与实际驾驶体验相结合，为驾驶员提供了更加直观
、
准确
、
多样化的驾驶信息，已经成为未来汽车行业
HUD
的发展方向
。
[0003]在
AR
‑
HUD
技术中，
3D
物体虚实贴合算法是其中最关键的技术之一
。
现有
3D
物体虚实贴合算法，将计算机图形学和计算机视觉技术引入了虚实配准过程，通过分析摄像图像中的已知模板和自然序列进行虚拟物体与实际物体的配准
。
但这种配准方式需要采用模板并依赖于人工定标，性能不够稳定
。
[0004]截止目前，虚拟物体与实际物体的配准精度仍有待提高
。

技术实现思路

[0005]本说明书提供了一种真实物体的虚实贴合方法
、
智能座舱
、
介质及智能汽车，解决或者部分解决现有
3D
物体虚实贴合算法的配准精度不够的技术问题
。
[0006]为解决上述技术问题，本说明书的第一方面，提供了一种真实物体的虚实贴合方法，所述方法包括：
[0007]采集本车前方的真实物体，并确定所述真实物体相对于人眼坐标系呈现的真实坐标位置；
[0008]基于所述真实坐标位置，确定所述真实物体在投影显示器
HUD
的投影像面中的像素坐标位置；其中，所述投影像面是
HUD
的输出图像投影到前挡风玻璃中形成的像面；所述投影像面穿过所述前挡风玻璃后形成对应的虚拟像面；
[0009]基于所述真实物体的像素坐标位置构建用于辅助标示所述真实物体的辅助标示对象；
[0010]输出所述辅助标示对象，以使所述辅助标示对象在所述虚拟像面中贴合所述真实物体
。
[0011]优选的，所述人眼坐标系以主驾驶位的人眼地面投影点为坐标原点，所述人眼坐标系的
X
轴方向由所述主驾驶位指向副驾驶位，所述人眼坐标系的
Y
轴由所述主驾驶位指向本车前方，所述人眼坐标系的
Z
轴为垂直向上方向；
[0012]所述确定所述真实物体相对于人眼坐标系呈现的真实坐标位置，具体包括：
[0013]根据所述真实物体的形状尺寸，确定用于表征所述真实物体的特征点集；
[0014]确定所述特征点集相对于所述人眼坐标系呈现的真实坐标位置；
[0015]其中，所述特征点集中包含一个或者多个特征点，各特征点具有对应的真实坐标位置
。
[0016]优选的，所述基于所述真实坐标位置，确定所述真实物体在投影显示器
HUD
的投影像面中的像素坐标位置，具体包括：
[0017]针对所述特征点集中的单个特征点，得到所述单个特征点的真实坐标位置和
HUD
相关参数；所述
HUD
相关参数包括：下视角
、
所述虚拟像面的视场角高度
、
所述虚拟像面的视场角宽度
、
所述虚拟像面相对于人眼的距离
VID、
所述投影像面的像面高度
、
所述投影像面的像面宽度；
[0018]将所述单个特征点的真实坐标位置和
HUD
相关参数输入坐标变换公式中，得到所述单个特征点在所述投影像面中的像素坐标位置
。
[0019]优选的，所述坐标变换公式如下：
[0020][0021]其中，
s
横
表示所述单个特征点在所述投影像面中的横坐标位置，
s
纵
表示所述单个特征点在所述投影像面中的纵坐标位置，
pix
w
表示所述投影像面的像面宽度，
pix
h
表示所述投影像面的像面高度，
x
表示单个特征点的横坐标，
y
表示单个特征点的纵坐标，
z
表示所述单个特征点相对于地面的高度，
h
表示人眼相对于地面的高度，
α
表示下视角，
deg
w
表示所述虚拟像面的视场角宽度，
deg
h
表示所述虚拟像面的视场角高度
。
[0022]优选的，所述基于所述真实物体的像素坐标位置构建用于辅助标示所述真实物体的辅助标示对象，具体包括：
[0023]选择性的参考所述各特征点的像素坐标位置，在
HUD
的输出图像中构建所述辅助标示对象
。
[0024]本说明书的第二方面，提供了一种智能座舱，包括：
[0025]采集模块，用于采集本车前方的真实物体，并确定所述真实物体相对于人眼坐标系呈现的真实坐标位置；
[0026]确定模块，用于基于所述真实坐标位置，确定所述真实物体在投影显示器
HUD
的投影像面中的像素坐标位置；其中，所述投影像面是
HUD
的输出图像投影到前挡风玻璃中形成的像面；所述投影像面穿过所述前挡风玻璃后形成对应的虚拟像面；
[0027]构建模块，用于基于所述真实物体的像素坐标位置构建用于辅助标示所述真实物体的辅助标示对象；
[0028]输出模块，用于输出所述辅助标示对象，以使所述辅助标示对象在所述虚拟像面中贴合所述真实物体
。
[0029]优选的，所述人眼坐标系以主驾驶位的人眼地面投影点为坐标原点，所述人眼坐标系的
X
轴方向由所述主驾驶位指向副驾驶位，所述人眼坐标系的
Y
轴由所述主驾驶位指向本车前方，所述人眼坐标系的
Z
轴为垂直向上方向；
[0030]所述采集模块，具体用于：
[0031]根据所述真实物体的形状尺寸，确定用于表征所述真实物体的特征点集；
[0032]确定所述特征点集相对于所述人眼坐标系呈现的真实坐标位置；
[0033]其中，所述特征点集中包含一个或者多个特征点，各特征点具有对应的真实坐标位置
。
[0034]优选的，所述确定模块，具体用于：
[0035]针对所述特征点集中的单个特征点，得到所述单个特征点的真实坐标位置和
HUD
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种真实物体的虚实贴合方法，所述方法包括：采集本车前方的真实物体，并确定所述真实物体相对于人眼坐标系呈现的真实坐标位置；基于所述真实坐标位置，确定所述真实物体在投影显示器
HUD
的投影像面中的像素坐标位置；其中，所述投影像面是
HUD
的输出图像投影到前挡风玻璃中形成的像面；所述投影像面穿过所述前挡风玻璃后形成对应的虚拟像面；基于所述真实物体的像素坐标位置构建用于辅助标示所述真实物体的辅助标示对象；输出所述辅助标示对象，以使所述辅助标示对象在所述虚拟像面中贴合所述真实物体
。2.
如权利要求1所述的方法，所述人眼坐标系以主驾驶位的人眼地面投影点为坐标原点，所述人眼坐标系的
X
轴方向由所述主驾驶位指向副驾驶位，所述人眼坐标系的
Y
轴由所述主驾驶位指向本车前方，所述人眼坐标系的
Z
轴为垂直向上方向；所述确定所述真实物体相对于人眼坐标系呈现的真实坐标位置，具体包括：根据所述真实物体的形状尺寸，确定用于表征所述真实物体的特征点集；确定所述特征点集相对于所述人眼坐标系呈现的真实坐标位置；其中，所述特征点集中包含一个或者多个特征点，各特征点具有对应的真实坐标位置
。3.
如权利要求2所述的方法，所述基于所述真实坐标位置，确定所述真实物体在投影显示器
HUD
的投影像面中的像素坐标位置，具体包括：针对所述特征点集中的单个特征点，得到所述单个特征点的真实坐标位置和
HUD
相关参数；所述
HUD
相关参数包括：下视角
、
所述虚拟像面的视场角高度
、
所述虚拟像面的视场角宽度
、
所述虚拟像面相对于人眼的距离
VID、
所述投影像面的像面高度
、
所述投影像面的像面宽度；将所述单个特征点的真实坐标位置和
HUD
相关参数输入坐标变换公式中，得到所述单个特征点在所述投影像面中的像素坐标位置
。4.
如权利要求3所述的方法，所述坐标变换公式如下：其中，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凌锋，蒋宗杰，
申请(专利权)人：斑马网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：