【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像处理，具体涉及一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法。
技术介绍
1、现有技术中，多采用类似图2的具备黑色背景的点阵图像来对ar-hud进行畸变校准，但是由于图2背景是黑色的，在同样是无环境光或环境光偏暗的ar-hud校准场合，在视点相机所采集的图像中是无法有效区分ar-hud实际出光区域和环境光区域的，因而只能在其上的样本点阵最外层点所确定的包络线内找出无畸变虚像，这限制了能够获取的fov大小。显然，ar-hud的实际能够出光的区域是包含样本点阵及其所确定的区域的，如果能够在该实际出光区域进行畸变校准，则可以获取更大的fov。
2、如专利文献cn107527324b、cn115205138a等是将标定装置实物放置到车前目标位置处，然后控制视点相机采集图像并将该图像中的点阵视为基准点阵，用于后续的校准参数计算。但是，ar-hud装置存在材料均匀性、装置安装公差以及挡风玻璃自由曲面等问题，这将导致不同ar-hud或不同车辆上的ar-hud在校准时所得到的样本点阵及其最外层点所确定的区域存在不同程度的差异。如果样本点阵最外层点所确定区域的边缘在基准点阵最外层点所确定的区域内部，就会导致去畸变后的显示内容缺失，为了杜绝此类缺失，需要设计更小的基准点阵区域，即在去畸变后的fov上做出一定牺牲。以图7为例，图中虚线矩形框内是基准点阵的最外层点所确定的区域，实线曲线框内是样本点阵最外点所确定的区域，为了有效校准每一个ar-hud，需要保证类似图7中实线曲线框始终在虚线矩形框之外，此时就需要适当缩小基准点阵的
3、再如cn115546057a中获取基准点阵的策略是在样本点阵最外层点阵所确定的区域内找出最大内接矩形，并在最大内接矩形内确定基准点阵。如图8所示，实线曲线框内是样本点阵最外层点所确定的区域，虚线矩形框即是实线虚线框的最大内接矩形，也是基准点阵最外层点所确定的区域边界。经校准后，虚像的显示区域由实线曲线框缩小到了虚线矩形框内，这能够保证虚线矩形框依然始终是在实线曲线框之内，因而可以保证显示内容的完整性。在cn115546057a中，基准点阵是根据当前ar-hud的样本点阵实时确定的，相较cn107527324b、cn115205138a无需在去畸变前、后的虚像区域边缘之间预留容差区域，因而，cn115546057a通常可以获得更大的fov。
4、cn115546057a虽然能够获取相对更大的fov，但是其是利用类似图2的黑色背景的投影原图，因而，其fov是在样本点阵最外层点所确定的区域内确定的，实际能够显示出来的未去畸变的虚像显然是包含了样本点阵及样本点阵所确定的区域的，因而，在整个未去畸变的虚像区域（即ar-hud的实际出光区域）上获取去畸变后的虚像理论上能够得到更大的fov。
5、如图6所示，图像经pgu生成，然后其光线经过多个硬件的控制，最终在车前成像。在此过程中，pgu的位置、光线控制硬件的均匀性、安装位置等是均可能存在不同避免的误差的。这些误差最终会影响ar-hud的整体出光量，即影响虚像实际显示区域的大小。为了保证每一个ar-hud在车前显示完整的（未去畸变）内容，需要在pgu生成图像时将此上述误差考虑进来。具体如图9所示，将所需要显示的内容压缩至在实线矩形框内，实线矩形框之外的部分则做为容差区域不再显示具体内容。
6、然而，ar-hud能够出光的区域是大于如图9所示的实线矩形区域的，且实际出光区域的边界是在容差区域上的。如果能够在该实际出光区域上确定去畸变后的虚像，能够得到比cn115546057a更大的fov。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，以解决上述
技术介绍
中所提出的现有技术中未能利用ar-hud的实际能够出光的区域所导致的ar-hud畸变校准后fov大小受限的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，所述方法包括如下步骤：
3、(a)通过投影显示点阵及出光区域边缘的一幅或多幅图像；(b)利用视点相机采集ar-hud投影出来的图像；(c)在所采集的图像中检测校准所需要的点阵和出光区域或出光区域的边缘；(d)在出光区域上找出与投影原图具有明确对应关系的点阵；(e)利用步骤(d)所确定的对应计算单应性关系，并利用该关系计算样本点阵在投影原图上的对应点阵；(f)根据步骤(e)中点阵之间的差异计算点阵处的预畸变量，并进一步采用插值或拟合方法得到预畸变参数。
4、优选的，所述步骤(a)中投影的图像包括一幅纯色图像和一幅包含点阵图案的图像，或仅包含一幅在容差区域处能清晰显示边缘的点阵图像。其中，纯色图像或能够显示边缘的点阵图像等将被用于提取实际出光区域的边缘，点阵图像将被用于检测点阵。
5、优选的，所述步骤(c)中检测出光区域或出光区域的边缘的过程包括：
6、获取样本点阵的最外层点所确定的包络线，并借助opencv的canny算子检测出光区域的边缘，同时结合包络线信息对边缘进行滤波处理。
7、优选的，所述步骤(d)中在出光区域上确定点阵的过程包括：(d1)确定去畸变后的虚像区域；(d2)确定投影原图上显示区域中圆斑的半径及其与显示区域长、宽的比例信息；(d3)在点阵与虚像区域边界之间等比例留出裕度，形成region1区域；(d4)在去除region1后的虚像区域上找到所需的点阵。
8、优选的，所述步骤(d3)中留出的裕度是基于投影点阵最外层点所形成的包络线与显示内容区域边缘之间所组成的区域在显示内容区域上的比例信息确定的。
9、优选的，所述步骤(e)中计算单应性关系的过程包括借助基准点阵和投影点阵之间的单应性关系，将样本点阵转换到投影原图上。
10、优选的，所述步骤(f)中采用双三次样条插值法计算投影原图上任意一点的预畸变量。
11、优选的，所述方法还包括预先设定目标位置，该目标位置为基准点阵所在的位置，确保基准点阵所确定的区域与虚像区域之间有足够的重叠性。
12、优选的，所述步骤(c)中使用opencv的findcirclesgrid函数检测样本点阵，并通过该点阵最外层点所确定的包络线来确定出光区域边界。
13、优选的，所述步骤(f)中计算的预畸变参数被应用于投影原图以生成预畸变图像，从而在最终显示时减少或消除ar-hud的畸变。
14、本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，与现有技术相比，具有以下优点：
15、本专利技术通过投影显示点阵及出光区域边缘的一幅或多幅图像，利用视点相机采集ar-hud投影出来的图像，在所采集的图像中检测校准所需本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(a)中投影的图像包括一幅纯色图像和一幅包含点阵图案的图像，或仅包含一幅在容差区域处能清晰显示边缘的点阵图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(c)中检测出光区域或出光区域的边缘的过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(d)中在出光区域上确定点阵的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(d3)中留出的裕度是基于投影点阵最外层点所形成的包络线与显示内容区域边缘之间所组成的区域在显示内容区域上的比例信息确定的。
6.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(e)中计算单应性关系的过程包括借助基准点阵和投影点阵之间的单应性关系，将样本点
7.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(f)中采用双三次样条插值法计算投影原图上任意一点的预畸变量。
8.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述方法还包括预先设定目标位置，该目标位置为基准点阵所在的位置，确保基准点阵所确定的区域与虚像区域之间有足够的重叠性。
9.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(c)中使用OpenCV的findCirclesGrid函数检测样本点阵，并通过该点阵最外层点所确定的包络线来确定出光区域边界。
10.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的AR-HUD畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(f)中计算的预畸变参数被应用于投影原图以生成预畸变图像，从而在最终显示时减少或消除AR-HUD的畸变。
...【技术特征摘要】
1.一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(a)中投影的图像包括一幅纯色图像和一幅包含点阵图案的图像，或仅包含一幅在容差区域处能清晰显示边缘的点阵图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(c)中检测出光区域或出光区域的边缘的过程包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(d)中在出光区域上确定点阵的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述步骤(d3)中留出的裕度是基于投影点阵最外层点所形成的包络线与显示内容区域边缘之间所组成的区域在显示内容区域上的比例信息确定的。
6.根据权利要求1所述的一种基于出光区域的ar-hud畸变校准方法，其特征在于，所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊佳，桂冬冬，张紫锋，
申请(专利权)人：深圳市路畅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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