【技术实现步骤摘要】
本专利技术大致涉及抬头显示器的亮度调节，尤其是一种抬头显示器的亮度调节方法及抬头显示系统。
技术介绍
1、抬头显示(hud)，也称为平视显示器，最初是为军用战斗机设计的显示系统，旨在帮助飞行员在飞行中随时查看关键信息。近年来，汽车抬头显示技术逐渐成熟，能够将速度、导航等重要行车信息直接投影到驾驶员前方的挡风玻璃上。这种设计让驾驶员无需低头就能获取所需信息，有效减轻了认知负荷，显著提升了驾驶安全。
2、在车辆行驶过程中，太阳光角度的变化、进出阴影或隧道/地库，也会导致驾驶员感知到的环境亮度不断变化。如果抬头显示器的虚像亮度过低，驾驶员可能难以看清信息；而亮度过高，则可能造成眩光。因此，为了确保在不同环境下抬头显示器都能提供舒适的视觉体验，需要根据环境亮度自动调节抬头显示器的虚像亮度。
3、目前，抬头显示器的亮度调节普遍依赖光照度传感器检测车辆前方环境的平均亮度，并据此对抬头显示器的虚像亮度进行整体调节(例如通过控制背光模块的发光功率进行整体调节)。这种调节方式导致抬头显示器的虚像亮度均匀分布，难以适应复杂多变的虚像背景区域。具体来说，虚像背景区域中可能包含了道路、标线、车辆、树木、建筑物和阴影等多种不同颜色、不同亮度的物体。当虚像背景区域的亮度不均匀分布时，在高亮背景区域，抬头显示器的虚像对比度较低，导致虚像难以辨认；在低亮背景区域，虚像对比度较高，可能会过于突出。这种亮度和对比度的不匹配，在特定情况下，比如车辆即将驶入建筑物的阴影时，如图1所示，抬头显示器的虚像覆盖阴影交界，位于阴影中的虚像图标会因为亮度
4、
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
1、针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种抬头显示器的亮度调节方法，所述抬头显示器包括背光光源和显示屏，所述显示屏配置为生成投影显示图像，所述亮度调节方法包括：
2、通过光照度传感器获取虚像背景区域的环境光照度；
3、根据所述环境光照度，调节所述背光光源的亮度；
4、通过摄像头获取虚像背景区域的第一图像；
5、根据所述第一图像，确定虚像背景区域的相对亮度分布；和
6、根据所述虚像背景区域的相对亮度分布，修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值。
7、根据本专利技术的一个方面，所述根据虚像背景区域的环境光照度，调节所述背光光源的亮度的步骤包括：
8、根据所述环境光照度和第一关系，确定所述背光光源的亮度；
9、根据所述背光光源的亮度和第二关系，确定背光光源的输入功率；和
10、以所述输入功率驱动所述背光光源，调节所述背光光源的亮度；
11、其中，第一关系为所述环境光照度与所述背光光源的亮度的对应关系；所述第二关系为所述背光光源的亮度与所述背光光源的输入功率的对应关系。
12、根据本专利技术的一个方面，所述光照度传感器以预设时间间隔获取虚像背景区域的环境光照度；
13、所述根据虚像背景区域的环境光照度，调节所述背光光源的亮度的步骤包括：
14、根据多个时刻获取的环境光照度，确定当前时刻的有效环境光照度；
15、根据所述有效环境光照度和第三关系，确定所述背光光源的亮度；
16、根据所述背光光源的亮度和第二关系，确定背光光源的输入功率；和
17、以所述输入功率驱动所述背光光源，调节所述背光光源的亮度；
18、其中，所述第二关系为所述背光光源的亮度与所述背光光源的输入功率的对应关系；第三关系为所述有效环境光照度与所述背光光源的亮度的对应关系。
19、根据本专利技术的一个方面，所述根据所述第一图像，确定虚像背景区域的相对亮度分布的步骤包括：
20、根据所述第一图像生成第二图像，其中，所述第二图像为眼坐标系下的虚像背景区域的图像；
21、根据所述第二图像，确定所述第二图像的每一个像素点的亮度；
22、根据所述第二图像的每一个像素点的亮度，确定所述第二图像的平均亮度；和
23、根据所述第二图像的每一个像素点的亮度和所述第二图像的平均亮度，确定所述第二图像的每一个像素点的相对亮度，作为所述虚像背景区域的相对亮度分布。
24、根据本专利技术的一个方面，确定所述第二图像的一个像素点的亮度的步骤包括：
25、基于所述第二图像中的一个像素点的灰度值，确定该像素点的伽马空间亮度；和
26、基于该像素点的伽马空间亮度，确定该像素点的线性空间亮度，作为该像素点的亮度。
27、根据本专利技术的一个方面，通过对所述第二图像的每一个像素点的亮度进行加权平均计算，得到所述第二图像的平均亮度。
28、根据本专利技术的一个方面，所述投影显示图像采用rgba色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值的步骤包括：修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度。
29、根据本专利技术的一个方面，通过以下公式修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度：
30、
31、其中，为修正后的投影显示图像中坐标为(u,v)的像素点的图像透明度，ahud img(u,v)为修正前的投影显示图像中坐标为(u,v)的像素点的图像透明度，b′background(u,v)为第二图像中坐标为(u,v)的像素点的相对亮度，γ为伽马校正系数。
32、根据本专利技术的一个方面，所述投影显示图像采用hsl色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值的步骤包括：修正所述投影显示图像的每个像素点的亮度。
33、根据本专利技术的一个方面，通过以下公式修正所述投影显示图像的每个像素点的亮度：
34、
35、其中，为修正后的投影显示图像中坐标为(u,v)的像素点的亮度，lhud img(u,v)为修正前的投影显示图像中坐标为(u,v)的像素点的亮度，b′background(u,v)为第二图像中坐标为(u,v)的像素点的相对亮度，γ为伽马校正系数。
36、本专利技术还提供一种抬头显示系统，包括：
37、显示屏，配置为可生成投影显示图像；
38、背光光源，配置为向所述显示屏投射光线；
39、光照度传感器，配置为探测虚像背景区域的环境光照度；
40、摄像头，配置为采集虚像背景区域的第一图像；
41、控制单元，与所述显示屏、所述背光光源、所述光照度传感器、所述摄像头分别耦接，所述控制单元配置为根据所述环境光照度调节所述背光光源的亮度，所述控制单元还配置为根据所述第一图像确定虚像背景区域的相对亮度分布，根据所述虚像背景区域的相对亮度分布修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值。
42、根据本专利技术的一个方面，所述控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抬头显示器的亮度调节方法，所述抬头显示器包括背光光源和显示屏，所述显示屏配置为生成投影显示图像，所述亮度调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述根据虚像背景区域的环境光照度，调节所述背光光源的亮度的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述光照度传感器以预设时间间隔获取虚像背景区域的环境光照度；
4.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述根据所述第一图像，确定虚像背景区域的相对亮度分布的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的亮度调节方法，其中，确定所述第二图像的一个像素点的亮度的步骤包括：
6.根据权利要求4所述的亮度调节方法，其中，通过对所述第二图像的每一个像素点的亮度进行加权平均计算，得到所述第二图像的平均亮度。
7.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述投影显示图像采用RGBA色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值的步骤包括：修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度。
8.根据权利要求7所述的亮度调节方法，其中
9.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述投影显示图像采用HSL色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值的步骤包括：修正所述投影显示图像的每个像素点的亮度。
10.根据权利要求9所述的亮度调节方法，其中，通过以下公式修正所述投影显示图像的每个像素点的亮度：
11.一种抬头显示系统，包括：
12.根据权利要求11所述的抬头显示系统，其中，所述控制单元配置为：
13.根据权利要求11所述的抬头显示系统，其中，所述光照度传感器配置为以预设时间间隔获取虚像背景区域的环境光照度；所述控制单元配置为：
14.根据权利要求11所述的抬头显示系统，其中，所述控制单元配置为：
15.根据权利要求14所述的抬头显示系统，其中，所述控制单元配置为：
16.根据权利要求14所述的抬头显示系统，其中，所述控制单元配置为：对所述第二图像的每一个像素点的亮度进行加权平均计算，得到所述第二图像的平均亮度。
17.根据权利要求11所述的抬头显示系统，其中，所述投影显示图像采用RGBA色彩格式，所述控制单元配置为根据所述虚像背景区域的相对亮度分布，修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度。
18.根据权利要求11所述的抬头显示系统，其中，所述投影显示图像采用HSL色彩格式，所述控制单元配置为根据所述虚像背景区域的相对亮度分布，修正所述投影显示图像的每个像素点的亮度。
...【技术特征摘要】
1.一种抬头显示器的亮度调节方法，所述抬头显示器包括背光光源和显示屏，所述显示屏配置为生成投影显示图像，所述亮度调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述根据虚像背景区域的环境光照度，调节所述背光光源的亮度的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述光照度传感器以预设时间间隔获取虚像背景区域的环境光照度；
4.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述根据所述第一图像，确定虚像背景区域的相对亮度分布的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的亮度调节方法，其中，确定所述第二图像的一个像素点的亮度的步骤包括：
6.根据权利要求4所述的亮度调节方法，其中，通过对所述第二图像的每一个像素点的亮度进行加权平均计算，得到所述第二图像的平均亮度。
7.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述投影显示图像采用rgba色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每个像素点的颜色数值的步骤包括：修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度。
8.根据权利要求7所述的亮度调节方法，其中，通过以下公式修正所述投影显示图像的每个像素点的图像透明度：
9.根据权利要求1所述的亮度调节方法，其中，所述投影显示图像采用hsl色彩格式，所述修正所述投影显示图像的每...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇翔，叶文韬，周扬，
申请(专利权)人：江西联昊光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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