CN106494309A - 车辆的视觉盲区的画面显示方法、装置以及车载虚拟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的视觉盲区的画面显示方法、装置以及车载虚拟系统，该方法包括获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；根据相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头；摄像头至少包括两个；获取对应的摄像头的画面；将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备。驾驶员能够直接地看到盲区的立体影像，并且，盲区的立体影像根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定对应的位置的摄像头后，由对应的摄像头的画面进行合成，即，盲区的立体影像根据头戴设备的位置不同而进行调整，不受驾驶员的位置的限制，能够根据驾驶员的头戴设备的位置得到符合驾驶员实际情况的盲区图像，让车辆驾驶更安全。

Description

车辆的视觉盲区的画面显示方法、装置以及车载虚拟系统
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，特别是涉及一种车辆的视觉盲区的画面显示方法、装置以及车载虚拟系统。
背景技术
车辆的视觉盲区是指驾驶员位于正常驾驶座位，其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域，例如，引擎盖所在的前盲区，车辆后面的后盲区、AB柱盲区等，如图7所示。
对于车辆的视觉盲区，传统的方案是扩大后视镜的可视范围，例如，安装一个广角凸面镜，该方法采用物理反射的原理，因而驾驶员的位置决定了能看到盲区的多少，且由于凸面镜大小有限，对于盲区的清晰度也有限制。因而，这种方法不能使驾驶员直接无遮挡的看到车外全景，不能从根本上消除盲区。
发明内容
基于此，有必要提供一种直观地车辆的视觉盲区的画面显示方法、装置以及车载虚拟系统
一种车辆的视觉盲区的画面显示方法，包括：
获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
根据所述相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头；所述摄像头至少包括两个；
获取对应的所述摄像头的画面；
将对应的所述摄像头的画面合成3D影像并输出至所述头戴设备。
在一个实施例中，在所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤之前，还包括：
检测所述头戴设备是否偏移初始位置；
若是，则获取目标方向，并执行所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤。
在一个实施例中，当检测所述头戴设备偏移初始位置后，还包括步骤：获取所述头戴设备的初始位置，以及所述初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤包括：计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量；根据所述偏移量、初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，计算所述头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在一个实施例中，所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置为所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的夹角。
一种车辆的视觉盲区的画面显示装置，包括：
位置获取模块，用于获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
位置处理模块，用于根据所述相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头；所述摄像头至少包括两个；
采集模块，用于获取对应的所述摄像头的画面；
合成处理模块，用于将对应的所述摄像头的画面合成3D影像并输出至所述头戴设备。
在一个实施例中，还包括检测模块和目标方向获取模块；
所述检测模块，用于检测所述头戴设备是否偏移初始位置；
所述目标方向获取模块，用于在检测模块检测到所述头戴设备偏移初始位置时，获取目标方向。
在一个实施例中，还包括初始数据获取模块，所述初始数据获取模块，用于获取所述头戴设备的初始位置，以及所述初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
所述位置获取模块，计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量，并根据所述偏移量、初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算所述头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在一个实施例中，所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置为所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的夹角。
一种车载虚拟系统，包括用于增强现实的头戴设备以及设置在与视觉盲区对应的遮挡车身的摄像头；每个所述遮挡车身上设置有至少两个摄像头，所述头戴设备和各所述摄像头通信连接，所述头戴设备设置有上述的车辆的视觉盲区的画面显示装置。
在一个实施例中，所述头戴设备设置有陀螺仪和位置传感器该车辆的视觉盲区的画面显示方法，采用增强现实技术，在视觉盲区对应的遮挡车身上设置至少两个摄像头，根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定需要调用的对应的位置的摄像头，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备显示。驾驶员能够直接地看到盲区的立体影像，并且，盲区的立体影像根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定对应的位置的摄像头后，由对应的摄像头的画面进行合成，即，盲区的立体影像根据头戴设备的位置不同而进行调整，不受驾驶员的位置的限制，能够根据驾驶员的头戴设备的位置得到符合驾驶员实际情况的盲区图像，让车辆驾驶更安全。
附图说明
图1为一个实施例的车载虚拟系统的结构示意图；
图2为一个实施例的车辆的视觉盲区的画面显示方法的流程图；
图3为一个实施例的头戴设备的位置与盲区范围的关系示意图；
图4为另一个实施例的车辆的视觉盲区的画面显示方法的流程图；
图5为一个实施例的车辆的视觉盲区的画面显示装置的功能模块示意图；
图6为另一个实施例的车辆的视觉盲区的画面显示装置的功能模块示意图；
图7为车辆的盲区示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种车辆虚拟系统，包括：用于增强现实的头戴设备10以及设置在与视觉盲区对应的遮挡车身20的至少两个摄像头(图未示)，头戴设备10和各所述摄像头通信连接，每个所述遮挡车身上设置有至少两个摄像头。
本实施例中的头戴设备包括用于增加现实显示的智能眼镜、头戴显示器、头盔等。车身的视觉盲区包括：左前方立柱盲区、右前方立柱盲区、后视觉盲区、引擎盖盲区和车底盲区，分别由车身的左前方立柱、右前方立柱、后车身、前车向和车底的遮挡导致。摄像头设置在每个部分的遮挡车身上，每个遮挡车身上设置有至少两个摄像头。各摄像头与头戴设备无线通信连接。
驾驶员位于正常驾驶位置并佩戴头戴设备，当驾驶员头部偏移时，根据头戴设备与偏移方向，获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，并确定需要调用的对应的位置的摄像头，获取对应方向的部分和全部摄像头的画面，将各摄像头的画面合成3D(3dimensional)影像并输出至头戴设备，由头戴设备显示对应盲区的画面。从而驾驶员能够直观地看到盲区的画面。例如，当驾驶员偏向左前方立柱盲区时，获取与头戴设备所处位置对应的位于左前方立柱的摄像头，将摄像头采集的画面合成3D影像并通过头戴设备输出。
头戴设备30设置有陀螺仪和位置传感器，能够感知头戴设备偏移方向和角度。
该车辆虚拟系统，采用增强现实技术，在视觉盲区对应的遮挡车身上设置至少两个摄像头，根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定需要调用的对应的位置的摄像头，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备显示。驾驶员能够直接地看到盲区的立体影像，并且，盲区的立体影像根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定对应的位置的摄像头后，由对应的摄像头的画面进行合成，即，盲区的立体影像根据头戴设备的位置不同而进行调整，不受驾驶员的位置的限制，能够根据驾驶员的头戴设备的位置得到符合驾驶员实际情况的盲区图像，让车辆驾驶更安全。
在另一个实施例中，一种车辆的视觉盲区的画面显示方法，运行在图1所示的头戴设备上，如图2所示，该方法包括以下步骤：
S202：获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
目标方向即驾驶员头部偏移的方向。头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置与驾驶员头部的偏移有关，还与驾驶员坐的位置、驾驶员的身高有关。如图3所示，在驾驶员头部未偏移的情况下，当不同身高的驾驶员坐在驾驶座的不同位置时，与右侧车柱的相对位置不同。在一个具体的实施方式中，头戴设备与遮挡车身的相对位置可通过头戴设备与遮挡车身的夹角体现。头戴设备相对于视觉盲区对应的遮挡车身相对位置(夹角)不同，对应的被遮挡的视线不同，对应的盲区范围也不相同。如图3所示的，当头戴设备处于位置1时，对应的盲区范围为盲区1，当头戴设备处于位置2时，对应的盲区范围为盲区2。
可以理解的是，为便于计算头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，在一次驾驶行为中，在每个遮挡车身设置参考点，用于计算头戴设备与遮挡车身的夹角。在具体的实施方式中，每个遮挡车身的参数点固定，也可在每一次驾驶中重新设置。
S204：根据相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头。
如前面的，头戴设备相对于视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置不同，对应的被遮挡的视线不同，对应的盲区范围也不相同。在确定头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置后，根据相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头。如图3，当头戴设备处于位置1和位置2时，被遮挡的视线不同。为了得到对应位置的被遮挡的画面，需要调用位于遮挡车身的不同位置的摄像头，采集对应位置的画面。本实施例中，对应的位置的摄像头至少包括两个。
在一个具体的实施例中，根据视觉盲区的每个摄像头的位置、头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置实时计算需要调用的对应的位置的摄像头。在另一个具体的实施方式中，预先设置头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置与对应的位置的摄像头的对应关系。当获取到头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置时，根据相对位置可获取到对应的位置的摄像头。
S206：获取对应的摄像头的画面。
S208：将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备。
本实施例中，预先建立3D影像合成模型，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备。
该车辆的视觉盲区的画面显示方法，采用增强现实技术，在视觉盲区对应的遮挡车身上设置至少两个摄像头，根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定需要调用的对应的位置的摄像头，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备显示。驾驶员能够直接地看到盲区的立体影像，并且，盲区的立体影像根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定对应的位置的摄像头后，由对应的摄像头的画面进行合成，即，盲区的立体影像根据头戴设备的位置不同而进行调整，不受驾驶员的位置的限制，能够根据驾驶员的头戴设备的位置得到符合驾驶员实际情况的盲区图像，让车辆驾驶更安全。
在另一个实施例中，如图4所示，在步骤S202之前，还包括：
S200：检测头戴设备是否偏移初始位置。若是，则执行步骤S201。
头戴设备的初始位置可由驾驶员在戴上该头戴设备后，进行初始化设置。通常而言，头戴设备的初始位置是驾驶员正常坐在驾驶座上，头部不出现偏移的情况下设置的。在设置头戴设备的初始位置过程中，头戴设备可对头部是否偏移进行检测。在每一次的驾驶行为中，头戴设备都需要设置一次初始位置。
若步骤S200的检测结果为否，则头戴设备不启动增强现实。
S201：获取目标方向。
目标方向即相对于初始位置的偏移方向。当获取到目标方向后，执行步骤S202，获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在另一个实施例中，在设置头戴设备的初始位置时，还将记录初始位置相对于视觉盲区的对应遮挡车身的相对位置。在该实施例中，在检测到头戴设备偏移初始位置后，还包括以下步骤：
获取头戴设备的初始位置，以及初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在该实施例中，步骤S202包括以下步骤1至步骤2。
步骤1：计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量。
步骤2：根据偏移量、初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在本实施例中，在设置头戴设备的初始位置时，记录了初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，具体的，相对位置可以为二者的夹角。在检测到头戴设备否移初始位置后，根据头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量、初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。该方法简单，无需进行复杂的运算能够快速的计算头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
上述的车辆的视觉盲区的画面显示方法，采用增强现实技术，能够使驾驶员直观地看到视觉盲区的画面，提高了驾驶安全度。
在一个实施例中，提供一种车辆的视觉盲区的画面显示装置，该装置设置在如图1所示的头戴设备中，为头戴设备提供车辆的视觉盲区的画面，使画面通过头戴设备显示。如图5所示，该装置包括：
位置获取模块502，用于获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
目标方向即驾驶员头部偏移的方向。头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置与驾驶员头部的偏移有关，还与驾驶员坐的位置、驾驶员的身高有关。如图3所示，在驾驶员头部未偏移的情况下，当不同身高的驾驶员坐在驾驶座的不同位置时，与右侧车柱的相对位置不同。在一个具体的实施方式中，头戴设备与遮挡车身的相对位置可通过头戴设备与遮挡车身的夹角体现。头戴设备相对于视觉盲区对应的遮挡车身相对位置(夹角)不同，对应的被遮挡的视线不同，对应的盲区范围也不相同。如图3所示的，当头戴设备处于位置1时，对应的盲区范围为盲区1，当头戴设备处于位置2时，对应的盲区范围为盲区2。
可以理解的是，为便于计算头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，在一次驾驶行为中，在每个遮挡车身设置参考点，用于计算头戴设备与遮挡车身的夹角。在具体的实施方式中，每个遮挡车身的参数点固定，也可在每一次驾驶中重新设置。
位置处理模块504，用于根据相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头，摄像头至少包括两个。
如前面的，头戴设备相对于视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置不同，对应的被遮挡的视线不同，对应的盲区范围也不相同。在确定头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置后，根据相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头。如图3，当头戴设备处于位置1和位置2时，被遮挡的视线不同。为了得到对应位置的被遮挡的画面，需要调用位于遮挡车身的不同位置的摄像头，采集对应位置的画面。本实施例中，对应的位置的摄像头至少包括两个。
在一个具体的实施例中，根据视觉盲区的每个摄像头的位置、头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置实时计算需要调用的对应的位置的摄像头。在另一个具体的实施方式中，预先设置头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置与对应的位置的摄像头的对应关系。当获取到头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置时，根据相对位置可获取到对应的位置的摄像头。
采集模块506，用于获取对应的摄像头的画面。
合成处理模块508，用于将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备。
本实施例中，预先建立3D影像合成模型，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备。
该车辆的视觉盲区的画面显示装置，采用增强现实技术，在视觉盲区对应的遮挡车身上设置至少两个摄像头，根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定需要调用的对应的位置的摄像头，将对应的摄像头的画面合成3D影像并输出至头戴设备显示。驾驶员能够直接地看到盲区的立体影像，并且，盲区的立体影像根据头戴设备与目标方向的遮挡车身的相对位置，确定对应的位置的摄像头后，由对应的摄像头的画面进行合成，即，盲区的立体影像根据头戴设备的位置不同而进行调整，不受驾驶员的位置的限制，能够根据驾驶员的头戴设备的位置得到符合驾驶员实际情况的盲区图像，让车辆驾驶更安全。
在另一个实施例中，如图6所示，还包括检测模块510和目标方向获取模块512。
检测模块510，用于检测头戴设备是否偏移初始位置。
头戴设备的初始位置可由驾驶员在戴上该头戴设备后，进行初始化设置。通常而言，头戴设备的初始位置是驾驶员正常坐在驾驶座上，头部不出现偏移的情况下设置的。在设置头戴设备的初始位置过程中，头戴设备可对头部是否偏移进行检测。在每一次的驾驶行为中，头戴设备都需要设置一次初始位置。
目标方向获取模块512，用于在检测模块检测到头戴设备偏移初始位置时，获取目标方向。
目标方向即相对于初始位置的偏移方向。当获取到目标方向后，获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在另一个实施例中，在设置头戴设备的初始位置时，还将记录初始位置相对于视觉盲区的对应遮挡车身的相对位置。在该实施例中，还包括初始数据获取模块514，初始数据获取模块514，用于获取头戴设备的初始位置，以及初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
位置获取模块504，计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量，并根据偏移量、初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
在本实施例中，在设置头戴设备的初始位置时，记录了初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，具体的，相对位置可以为二者的夹角。在检测到头戴设备否移初始位置后，根据头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量、初始位置相对于各视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。该装置无需进行复杂的运算能够快速的计算头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
上述的车辆的视觉盲区的画面显示装置，采用增强现实技术，能够使驾驶员直观地看到视觉盲区的画面，提高了驾驶安全度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆的视觉盲区的画面显示方法，包括：
获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
根据所述相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头；所述摄像头至少包括两个；
获取对应的所述摄像头的画面；
将对应的所述摄像头的画面合成3D影像并输出至所述头戴设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤之前，还包括：
检测所述头戴设备是否偏移初始位置；
若是，则获取目标方向，并执行所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
当检测所述头戴设备偏移初始位置后，还包括步骤：获取所述头戴设备的初始位置，以及所述初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
所述获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置的步骤包括：计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量；根据所述偏移量、初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置，计算所述头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置为所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的夹角。
5.一种车辆的视觉盲区的画面显示装置，其特征在于，包括：
位置获取模块，用于获取头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
位置处理模块，用于根据所述相对位置确定目标方向上需要调用的对应的位置的摄像头；所述摄像头至少包括两个；
采集模块，用于获取对应的所述摄像头的画面；
合成处理模块，用于将对应的所述摄像头的画面合成3D影像并输出至所述头戴设备。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括检测模块和目标方向获取模块；
所述检测模块，用于检测所述头戴设备是否偏移初始位置；
所述目标方向获取模块，用于在检测模块检测到所述头戴设备偏移初始位置时，获取目标方向。
7.根据权利要求6所述的方装置，其特征在于，还包括初始数据获取模块，所述初始数据获取模块，用于获取所述头戴设备的初始位置，以及所述初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置；
所述位置获取模块，计算头戴设备的当前位置与初始位置的偏移量，并根据所述偏移量、初始位置相对于各所述视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置计算所述头戴设备的当前位置与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的相对位置为所述头戴设备与目标方向的视觉盲区对应的遮挡车身的夹角。
9.一种车载虚拟系统，其特征在于，包括用于增强现实的头戴设备以及设置在与视觉盲区对应的遮挡车身的摄像头；每个所述遮挡车身上设置有至少两个摄像头，所述头戴设备和各所述摄像头通信连接，所述头戴设备设置有权利要求5至8任一项所述的车辆的视觉盲区的画面显示装置。
10.根据权利要求9所述的车载虚拟系统，其特征在于，所述头戴设备设置有陀螺仪和位置传感器。
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