【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，属于智能车灯。
技术介绍
1、目前，随着自动驾驶、智能网联等前沿技术的迅猛推进，智能车灯已经从单纯的照明工具演化为车辆与外界进行复杂交互的关键接口。车灯性能的优化与智能化水平的提升，不仅直接关系到车辆在复杂交通环境中的安全性，还深刻影响着驾驶者与乘客的整体体验。在这样的背景下，车灯光毯投影技术作为一项极具创新性的照明与交互手段，正逐渐崭露头角，通过向地面投射图像或数字信息，实现了车与车、车与人之间的有效沟通。
2、尽管车灯光毯投影技术展现出巨大的应用潜力和市场前景，但其当前的发展仍面临着一系列技术与实施上的挑战，其中最突出的一个难题便是投影图像照度分布不均匀的问题。在投影过程中，由于光源强度、透镜设计以及图像处理算法的局限性，导致投射出的图像在亮度上存在显著差异，部分区域过亮或过暗，进而影响了信息的清晰度和可读性，不仅降低了信息传递的效率，还可能造成误解或混淆，对于依靠这些信息进行快速决策的交通参与者而言，无疑增加了潜在的安全风险。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，实现了对车灯光毯投影系统的参数优化，有效提高了投影图像的照度均匀性，显著提升了车灯光毯投影的质量和适应性，提升了车灯光毯投影的视觉效果和用户体验，具有计算效率高、收敛速度快的优点，为车辆提供了更加安全、高效、舒适的照明与交互解决方案。
2、
3、本专利技术提供一种智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，它包括如下步骤：
4、步骤s1、将投影系统的参数定义为粒子群，并对粒子的位置和速度进行初始化，所述投影系统的参数包括光源位置、透镜焦距、投影角度和投影亮度；
5、步骤s2、根据粒子位置向量在水平和垂直方向上的分量和车灯投影照度均匀性，定义每个粒子的适应度评价函数；
6、步骤s3、根据粒子群优化算法的速度和位置更新公式，对每个粒子的速度和位置进行更新；
7、步骤s4、根据更新后的粒子的位置向量，计算粒子的适应度值；
8、步骤s5、判断是否满足迭代终止条件，所述迭代终止条件为达到预设的最大迭代次数或粒子的适应度值满足预设条件；若满足迭代终止条件，则输出最优投影系统参数，若不满足迭代终止条件，则跳转到步骤s3。
9、进一步，所述步骤s1中，将投影系统的参数定义为粒子群，并对粒子的位置和速度进行初始化，具体包括如下步骤：
10、步骤s11、将投影系统的所有参数定义为粒子群，所述粒子群中的每个粒子代表一组投影系统参数；
11、步骤s12、设定每个粒子的位置向量和速度向量，且每个粒子的速度向量和位置向量具有相同数量的分量；
12、步骤s13、对粒子的位置和速度进行随机初始化。
13、进一步，所述步骤s12中，所述每个粒子的位置向量的计算公式如下：
14、；
15、其中，和为光源投影模组中轴线的坐标位置；
16、为投影镜头焦距；
17、为车灯投影角度；
18、为车灯投影亮度调节系数；
19、所述每个粒子的速度向量的计算公式如下：
20、；
21、其中，为光源投影模组在x方向的速度向量分量；
22、为光源投影模组在y方向的速度向量分量；
23、为基于投影镜头焦距的速度向量分量；
24、为基于车灯投影角度的速度向量分量；
25、为基于亮度调节系数的速度向量分量。
26、进一步，所述步骤s13中，对粒子的位置和速度进行随机初始化，具体包括如下步骤：
27、在粒子位置向量的每个分量所对应参数的可行位置范围内随机选择粒子位置向量的每个分量的初始值，完成粒子的位置随机初始化；
28、在粒子速度向量的每个分量所对应参数的可行速度范围内随机选择粒子速度向量的每个分量的初始值，并乘以一个缩放因子，完成粒子的速度随机初始化。
29、进一步，所述在粒子位置向量的每个分量所对应参数的可行位置范围内随机选择粒子位置向量的每个分量的初始值，完成粒子的位置随机初始化，具体包括如下步骤：
30、所述光源投影模组中轴线的坐标位置的初始值的计算公式如下：
31、；
32、；
33、所述投影镜头焦距的初始值的计算公式如下：
34、；
35、所述车灯投影角度的初始值的计算公式如下：
36、；
37、所述车灯投影亮度调节系数的初始值的计算公式如下：
38、；
39、其中，为生成随机数的函数；
40、和分别为车灯安装位置的x向物理极限值的最小值和最大值；
41、和分别为车灯安装位置的y向物理极限值的最小值和最大值；
42、和分别为投影镜头的透镜所设计的投影镜头焦距的最小值和最大值；
43、和分别为投影模组可调的投影角度的最小值和最大值。
44、进一步，所述粒子速度向量的每个分量的初始值包括光源投影模组在x方向的速度向量分量初始值、光源投影模组在y方向的速度向量分量初始值、基于投影镜头焦距的速度向量分量初始值、基于车灯投影角度的速度向量分量初始值和基于亮度调节系数的速度向量分量初始值。
45、进一步，所述光源投影模组在x方向的速度向量分量初始值的计算公式如下：
46、；
47、所述光源投影模组在y方向的速度向量分量初始值的计算公式如下：
48、；
49、所述基于投影镜头焦距的速度向量分量初始值的计算公式如下：
50、；
51、所述基于车灯投影角度的速度向量分量初始值的计算公式如下：
52、；
53、所述基于亮度调节系数的速度向量分量初始值的计算公式如下：
54、；
55、其中，、和为根据实际需求设定的缩放因子；
56、为生成随机数的函数。
57、进一步，所述步骤s2中，所述适应度评价函数的计算公式如下：
58、；
59、其中，为粒子位置向量在水平方向上的分量；
60、为粒子位置向量在垂直方向上的分量；
61、uniformity ratio of illuminance为车灯投影照度均匀性的百分比；
62、和为权重系数。
63、进一步，所述步骤s3中，所述粒子群优化算法的速度和位置更新公式如下：
64、 ；
65、；
66、其中，为粒子i在t时刻的速度；
67、为粒子i在时刻的速度；
68、为粒子i在t时刻的位置；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S1中，将投影系统的参数定义为粒子群，并对粒子的位置和速度进行初始化，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S12中，所述每个粒子的位置向量的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S13中，对粒子的位置和速度进行随机初始化，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述在粒子位置向量的每个分量所对应参数的可行位置范围内随机选择粒子位置向量的每个分量的初始值，完成粒子的位置随机初始化，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述粒子速度向量的每个分量的初始值包括光源投影模组在X方向的
7.根据权利要求6所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述适应度评价函数的计算公式如下：
9.根据权利要求8所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述粒子群优化算法的速度和位置更新公式如下：
10.根据权利要求9所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤S4中，根据更新后的粒子的位置向量，计算粒子的适应度值，具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤s1中，将投影系统的参数定义为粒子群，并对粒子的位置和速度进行初始化，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤s12中，所述每个粒子的位置向量的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述步骤s13中，对粒子的位置和速度进行随机初始化，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的智能自闭环车灯光毯投影图像照度均匀性的优化方法，其特征在于，所述在粒子位置向量的每个分量所对应参数的可行位置范围内随机选择粒子位置向量的每个分量的初始值，完成粒子的位置随机初始化，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的智能...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，
申请(专利权)人：常州星宇车灯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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