CN108989794B - 基于抬头显示系统的虚像信息测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法及系统。所述方法包括：当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过所述摄像头拍摄测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；其中，所述屏幕将所述显示内容进行2D显示；当所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离。本发明实施例可以客观准确测量虚像信息，避免人为测量带来主观因素上的人为误差，同时测量的重复性好，并提高虚像信息测量数据的可靠性。

Description

基于抬头显示系统的虚像信息测量方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及测量领域，尤其涉及一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，抬头显示系统(Head Up Display，HUD)的出现，可以将驾驶员所驾驶的车辆周围的信息以及标识显示在面前，极大的提高驾驶员的驾驶体验。

现有的HUD系统因为眼睛看到的是挡风玻璃前面的虚像，虚像的距离、畸变情况及放大倍率指标是影响HUD系统效果的关键因素。因此像距的测量、畸变的测量及放大倍率的测量是一个必须且重要的工作。上述参数的测量通常是通过人的主观感受来描述虚像距、畸变情况和放大倍率的，具体是，多人分别观看图像，同时指出看到的虚像和实际那个物理重合，通过测量实际物体的距离来确定虚像距离；多人分别指出虚像相对于正方形的变形情况作为虚像的畸变，通过测量虚像四个角点在实际物体上的对应点的大小来测量虚像大小并计算放大倍率。

但现有的凭人主观感受来测量的方法会受到人的因素的影响，不同的人及同人不同次测量会得到不同的结果，因此测量各个参数并不准确。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法及系统，可以客观准确测量虚像信息，避免人为测量带来主观因素上的人为误差，同时测量的重复性好，并提高虚像信息测量数据的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法，包括：

当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过所述摄像头拍摄测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；其中，所述屏幕将所述显示内容进行2D显示；

当所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于抬头显示系统的虚像信息方法，包括：

通过抬头显示系统的屏幕对第一网格的图像进行2D显示；

通过摄像头拍摄所述第一网格的虚像，与测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，所述虚像位于所述测量对比板上；

根据拍摄的图像，确定所述虚像的畸变信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统，包括：

所述抬头显示系统，用于通过屏幕将显示内容进行2D显示；

所述测量对比板上设置有标识内容；

所述摄像头，用于拍摄所述屏幕上所述显示内容的虚像，得到所述虚像的图像，以及用于拍摄所述测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；

所述主控设备，用于当判断所述摄像头拍摄到所述虚像的图像最清晰时，控制所述摄像头拍摄所述测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；以及，

当判断所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离。

第四方面，本发明实施例还提供了一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统，包括：

抬头显示系统、摄像头、测量对比板和主控设备

所述抬头显示系统，用于通过屏幕对第一网格的图像进行2D显示；

所述测量对比板上设置有第二网格；

所述摄像头，用于拍摄所述第一网格的虚像，与所述测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，所述虚像位于所述测量对比板上；

所述主控设备，用于根据拍摄的图像，确定所述虚像的畸变信息。

本发明实施例通过摄像头代替人眼观测虚像，当摄像头拍摄到显示内容的虚像的图像最清晰时获取测量对比板上标识内容的图像，在标识内容的图像最清晰时，确定测量对比板的位置，此时测量对比板与摄像头之间的距离即为虚像距离，将对虚像与摄像头之间的距离测量转换成对测量对比板与摄像头之间的距离测量，解决了现有技术中通过人眼检测虚像得到的检测数据主观性强且不准确问题，可以客观准确测量虚像信息，避免人为测量带来主观因素上的人为误差，并且检测的重复性好，并提高虚像信息测量数据的可靠性；本发明实施例通过设置显示内容以及测量对比板的标识内容为两个网格，以及通过摄像头拍摄包含第一网格虚像与第二网格叠加的图像，在同一张图像中比对第一网格的虚像的图像与第二网格的图像，可以确定抬头显示系统的显示内容虚像的畸变情况，从而实现进一步客观准确测量虚像信息，减少人为误差，提高重复性，以及检测数据的可靠性。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图；

图1b是本发明实施例一提供的一种抬头显示系统的应用场景的示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统的结构示意图；

图5是本发明实施例五提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图，本实施例可适用于检测抬头显示系统产生的虚像的情况，该方法可以由本发明实施例提供的基于抬头显示系统的虚像信息测量系统来执行，其中，该抬头显示系统的虚像信息测量系统包括抬头显示系统、摄像头、测量对比板和主控设备。其中，测量标识板上设置有标识内容。其中，关于该系统的详细介绍可以参考下述实施例中的介绍。其中，抬头显示系统也可以是3DAR-HUD系统，如图1a所示，本实施例的方法具体包括：

S110，当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过所述摄像头拍摄测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；其中，所述屏幕将所述显示内容进行2D显示。

在本发明实施例中，可以模拟车辆中的HUD系统显示虚像的原理，具体如图1b所示，HUD系统101将图像投影到挡风玻璃102上，其中，挡风玻璃上具有PVB膜，用户可以透过挡风玻璃102看到显示内容的虚像，其中，虚像所在平面103是虚像显示屏。本实施例中，采用摄像头代替人眼进行观测。需要说明的是，摄像头可以仅设计为一个，同时可以设置在观看者左眼或者右眼所在的位置。实际上，通过挡风玻璃呈现的虚像的位置与驾驶员人眼的位置均是不变的。HUD系统通过屏幕显示显示内容，显示内容的光线经挡风玻璃反射进入到摄像头中，使摄像头拍摄到显示内容的虚像。

可选的，在当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过摄像头拍摄测量对比板的图像之前，还包括：通过摄像头拍摄显示内容的虚像，根据拍摄到的虚像的图像调整摄像头的焦距，直至摄像头拍摄到的虚像的图像最清晰为止。

具体的，可以调整摄像头的焦距直至摄像头拍摄到的显示内容的虚像最清晰为止。其中，调整摄像头的焦距可以自动调整，也可以选择人工调整。当摄像头拍摄的显示内容的虚像图像最清晰时，表明摄像头的焦距是最合适的，则此时摄像头到虚像所在平面的距离，可以是显示内容的虚像距离。

由于虚像所在的平面的位置通过人为主观并不容易准确确定，所以将测量摄像头与所在平面之间的距离，转换成测量摄像头到测量对比板的距离。其中，测量对比板上设置有标识内容，通过已经调焦完毕的摄像头拍摄测量对比板上的标识内容。

通过不断移动测量对比板的位置，并拍摄测量对比板在各个位置时的标识内容的图像。当标识内容的图像最清晰时，则表明测量对比板所在的平面与虚像所在平面是一个平面。

其中，测量对比板可以是指带有标识内容的白色面板，用于确定人眼观测到的显示内容虚像的实际空间位置，其中，标识内容可以是指具有标识性的内容，可以是与HUD系统的屏幕上显示的内容相关或者相同，或者也可以与HUD系统屏幕上显示的内容无关。例如，当标识内容与HUD系统显示的内容相同时，标识内容是“3DAR-HUD”字样，HUD系统也可以显示“3DAR-HUD”字样，其字体大小为HUD系统在正常车速下提示文字的正常大小，也就是说需要保证文字清晰可辨认的大小。其中，标识内容还可以是其他形式。

S120，当所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为显示内容的虚像距离。

可以理解的是，当测量对比板中的标识内容的图像最清晰时，测量对比板所在的平面与显示内容虚像所在平面为同一个平面，此时摄像头到测量对比板的距离即为显示内容的虚像距离。

由于摄像头的焦距已经根据显示内容虚像做了调整，此时，若要确保摄像头拍摄的标识内容的图像最清晰只能通过移动测量对比板的空间位置实现。因此，可选的，在当摄像头拍摄的测量对比板的图像最清晰时，将摄像头到测量对比板的距离作为显示内容的虚像距离之前，还可以包括：移动测量对比板的位置，直至摄像头拍摄的标识内容的图像最清晰为止。

具体的，可以根据摄像头拍摄的图像的清晰程度，自动调整测量对比板的到摄像头之间的距离，例如，通过预先定义的软件，移动测量对比板所在的步进电机实现微移，每一次移动都获取对应的图像进行对比，直至图像最清晰时，停止移动。或者也可以通过人工手动移动测量对比板。

由此，将在标识内容的图像最清晰时确定的测量对比板所在的平面作为显示内容的虚像所在平面，可以避免人为主观感觉的虚像的位置的主观性，提高显示内容虚像的位置的准确性。

本发明实施例通过摄像头代替人眼观测虚像，当摄像头拍摄到显示内容的虚像的图像最清晰时获取测量对比板上标识内容的图像，在标识内容的图像最清晰时，确定测量对比板的位置，此时测量对比板与摄像头之间的距离即为虚像距离，将对虚像与摄像头之间的距离测量转换成对测量对比板与摄像头之间的距离测量，解决了现有技术中通过人眼检测虚像得到的检测数据主观性强且不准确问题，可以客观准确测量虚像信息，避免人为测量带来主观因素上的人为误差，并且检测的重复性好，并提高虚像信息测量数据的可靠性。

在上述实施例的基础上，可选的，显示内容为第一网格的图像，标识内容为第二网格；所述方法还包括：通过摄像头拍摄第一网格的虚像，与测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，虚像位于测量对比板上；根据拍摄的图像，确定虚像的畸变信息。

具体的，网格可以是指由多个形状相同的图形(例如正方形)构成的网络结构。第一网格可以是正方形网格结构，第二网格可以是正方形网格结构，其中，两种网格结构中的每个单位格子的尺寸可以相同，也可以不相同，第一网格的颜色可以与第二网格的颜色不同。例如第一网格为白色网格(RGB颜色模式：R255，G255，B255)，第二网格为黑色网格(RGB颜色模式：R0，G0，B0)。

其中，测量对比板的尺寸需要大于虚像的尺寸，相应的，第二网格的尺寸可以大于第一网格的尺寸。

可选的，根据拍摄的图像，确定虚像的畸变信息，可以包括：在拍摄的图像中，将第一网格虚像的图像与所述第二网格的图像进行比对，根据比对信息确定所述虚像的畸变信息。

在拍摄到的叠加图像中，可以将虚像的图像和第二网格的图像进行比对，根据两个图像的失真情况、角度偏差、形状偏差等信息确定虚像的畸变情况和畸变位置。例如，当拍摄的第一网格虚像的图像中第一网格变成长方形时，则表明第一网格的虚像发生畸变。或者当拍摄的第一网格虚像的图像在某个位置发生畸变，根据第一网格虚像的图像与第二网格图像的位置关系，可以确定畸变位置等。由此，可以通过两个网格图像之间的失真情况、形状偏差、角度偏差等信息，确定虚像的畸变情况和畸变位置等。

在上述实施例的基础上，所述方法还可以包括：当确定所述虚像没有畸变时，根据拍摄的图像中所述虚像的图像各顶点在所述第二网格的图像中的位置，以及所述第二网格的实际尺寸确定所述虚像的尺寸；根据所述虚像的尺寸以及所述屏幕的尺寸，确定所述虚像的放大比例。

具体的，可以根据第二网格在图像中的尺寸、第二网格的实际尺寸以及第一网格的虚像在图像中的尺寸，确定第一网格虚像的实际尺寸，获取屏幕尺寸，根据屏幕尺寸与第一网格虚像的实际尺寸确定虚像的放大比例。

需要说明的是，确定第一网格的畸变信息以及网格的尺寸信息均可以通过人工方式或者自动化方式获取，具体的详细介绍可以参见下述实施例。通过设置显示内容以及测量对比板的标识内容分别为两个不同的网格，并通过摄像头拍摄同时包含两个网格的叠加的图像，通过拍摄的图像可以确定HUD系统的显示内容虚像的畸变情况，从而实现进一步客观准确测量虚像的畸变信息。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图，本实施例可适用于检测抬头显示系统产生的虚像的情况，该方法可以由本发明实施例提供的基于抬头显示系统的虚像信息测量系统来执行，其中，该抬头显示系统的虚像信息测量系统包括抬头显示系统、摄像头、测量对比板和主控设备。其中，测量标识板上设置有标识内容。其中，关于该系统的详细介绍可以参考下述实施例中的介绍。其中，抬头显示系统也可以是3DAR-HUD系统。具体如图2所示，具体方法包括：

S210，通过抬头显示系统的屏幕对第一网格的图像进行2D显示。

在一个具体的例子中，可选的，第一网格可以是满屏显示的16行9列单元格为正方形的白色网格。

S220，通过摄像头拍摄所述第一网格的虚像，与测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，所述虚像位于所述测量对比板上。

在本实施例中，在通过摄像头拍摄所述第一网格的虚像，与测量对比板上的第二网格叠加的图像之前，还可以包括：调整摄像头的焦距，以使拍摄到的第一网格的虚像最清晰，也就是说将摄像头调整到最佳焦距的位置。同时，测量对比板的位置也需要进行调整，以使第一网格的虚像在测量对比板上。

具体的，第一网格和第二网格可以是相同网格结构，也可以是不同网格结构。但无论第一网格和第二网格的结构是否相同，都是预先设定的网格结构，也就是说，第一网格的网格结构和第二网格的网格结构之间的对应关系是已经预先设定的，其对应关系可以是指形状、尺寸、角度、单元网格的总数之间的对应关系。可选的，第一网格可以是正方形的网格结构，第二网格结构是正方形网格结构，并且两种网格结构中的每个单位格子的尺寸可以相同，也可以不同。

为了在同一张拍摄的图像中更好的区分第一网格和第二网格，可以设置两个网格的颜色不同，可选的，第一网格为白色网格，第二网格为黑色网格，或者还可以采用其他颜色，对此，本发明实施例不做具体限制。在一个具体的例子中，第一网格可以是由5*5个1cm正方形构成的网格结构，而第二网格可以是由4*4个1cm正方形构成的网格结构。

需要说明的是，为了避免测量对比板的尺寸小于显示内容虚像的图像导致测量对比板不能完整包含显示内容虚像的图像，从而导致显示内容的虚像的畸变信息不能完全展现在测量对比板中，从而引起虚像的畸变信息不能准确确定，因此需要设置测量对比板的尺寸大于显示内容虚像的尺寸。

S230，根据拍摄的图像，确定所述虚像的畸变信息。

具体的，显示内容的虚像在测量对比板上，并且测量对比板上设置有第二网格，因此摄像头拍摄到的图像是虚像与第二网格叠加的图像。在拍摄的图像中，可以根据叠加后的第一网格的虚像和第二网格对应在图像中的区别，可以确定虚像的图像在成像的过程中发生的畸变情况。其中，偏差的具体情况可以通过拍摄的图像中两种不同形式的网格之间的对比情况表征。

由于第一网格和第二网格的网格结构存在预设的对应关系，可以拍摄的图像中，通过对比第一网格的虚像和第二网格的图像，确定第一网格的虚像是否发生畸变，以及确定畸变情况。可选的，根据拍摄的图像，确定虚像的畸变信息，包括：在拍摄的图像中，将第一网格虚像的图像与第二网格的图像进行比对，根据比对信息确定虚像的畸变信息。

具体的，虚像的畸变信息可以是指虚像的畸变位置、畸变程度(如大小、角度、形状)等信息。在拍摄的图像中，可以分别确定第一网格虚像的图像中的网格结构、以及第二网格的图像中的网格结构。确定网格结构的方法可以是通过人工方式根据拍摄的图像在测量对比板中将第一网格虚像对应描绘出来，描绘的出来的网格图形即对应为第一网格虚像的网格结构。由于第一网格和第二网格的形状相同，人工可以根据描绘的网格结构，测量第一网格虚像的网格结构和第二网格的网格结构的区别数据，如位置区别数据、尺寸区别数据等，并根据第一网格和第二网格的网格结构存在预设的对应关系，确定第一网格虚像的网格结构相对于显示内容中的网格结构的位置、尺寸、角度等信息是否发生改变。

或还可以是如下的方式：测量对比板中的第二网格可以作为一个坐标系，例如第二网格中的左下角顶点作为坐标原点，每个网格对应不同的坐标，并且可以对每个位置进行标注。当第一网格的虚像存在畸变时，可以直接确定第一网格虚像畸变的位置，例如畸变位置为(2,3)坐标点所在的位置。

又如，确定网格结构的方法还可以是通过计算机在拍摄的图像中建立一个坐标系，分别识别第一网格虚像的网格结构中的各个点的坐标位置和第二网格的网格结构中的各个点的坐标位置，或者将第二网格作为坐标系，识别第一网格虚像的网格结构中的各个点的坐标位置，在坐标系中，计算机根据测量对应两个点的坐标位置，以及第一网格和第二网格存在预设的对应关系，确定第一网格的虚像相对于第一网格的位置、尺寸、角度等信息是否发生改变，其中，对应关系可以是指在第一网格的网格结构和第二网格的网格结构之间存在的形状、尺寸、角度、单元网格的总数之间的对应关系。

由此，通过拍摄第一网格的虚像与第二网格叠加的图像，在图像中根据第二网格的形状、位置以及第一网格以及第二网格对应关系，判断第一网格的虚像是否发生失真情况、角度偏差、形状偏差等从而确定虚像畸变的信息，通过摄像头拍摄的叠加图像进行比对，可以准确获取第一网格的畸变信息，从而提高须虚像畸变信息的准确性。

本发明实施例通过设置显示内容以及测量对比板的标识内容为两个网格，并通过摄像头拍摄包含第一网格虚像与第二网格叠加的图像，在同一张图像中比对第一网格的虚像与第二网格的图像，可以确定抬头显示系统的显示内容虚像的畸变情况，从而实现进一步客观准确测量虚像信息，减少人为误差，提高重复性，以及检测数据的可靠性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法的流程图在上述实施例的基础上，还可以包括：当确定所述虚像没有畸变时，根据拍摄的图像中所述虚像的图像各顶点在所述第二网格的图像中的位置，以及所述第二网格的实际尺寸确定所述虚像的尺寸；根据所述虚像的尺寸以及所述屏幕的尺寸，确定所述虚像的放大比例。具体如图3所示，具体方法包括：

S310，通过抬头显示系统的屏幕对第一网格的图像进行2D显示。

S320，通过摄像头拍摄所述第一网格的虚像，与测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，所述虚像位于所述测量对比板上。

S330，根据拍摄的图像，确定所述虚像的畸变信息。

S340，当确定所述虚像没有畸变时，根据拍摄的图像中所述虚像的图像各顶点在所述第二网格的图像中的位置，以及所述第二网格的实际尺寸确定所述虚像的尺寸。

具体的，通过比对第一网格虚像的图像以及第二网格的图像，可以进一步获取虚像的实际尺寸。测量对比板中的第二网格的尺寸信息、以及第一网格虚像的尺寸信息均可以通过人工或者自动化方式获取。

同前述实施例，通过人工方式根据拍摄的图像在测量对比板中将第一网格虚像对应描绘出来，并确定第一网格虚像的顶点，从而确定第一网格虚像的尺寸。

或者测量对比板上的第二网格本身就是一张坐标纸，第二网格的每个位置均有位置标注，在拍摄的叠加图像中，第一网格虚像的各个顶点在第二网格图像中的位置可以通过标注信息进行确定，根据各个顶点的位置信息可以确定第一网格虚像的尺寸。

由此，测量对比板中的第二网格的尺寸信息是已知的，第二网格的图像的尺寸也是已知的，从而可以确定摄像头拍摄的图像中第二网格相对于实际第二网格的比例关系，根据比例关系以及第一网格虚像在拍摄的图像中的尺寸，可以确定第一网格虚像的实际尺寸。

S350，根据所述虚像的尺寸以及所述屏幕的尺寸，确定所述虚像的放大比例。

具体的，由于抬头显示系统的屏幕的尺寸是已知的，结合上述确定的虚像的尺寸，将虚像的尺寸与屏幕尺寸的比值作为虚像的放大比例。

本发明实施例通过测量第二网格的实际尺寸与第二网格的图像的尺寸，确定拍摄的放大比例，再根据第一网格虚像的图像的尺寸，从而确定第一网格虚像的实际尺寸，由此计算第一网格虚像的实际尺寸与屏幕尺寸的比值作为虚像的放大比例，进一步获取虚像信息，实现客观准确测量虚像信息，减少人为误差，提高检测重复性，以及检测数据的可靠性。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统的结构示意图，该系统可执行本发明任意实施例所提供的基于抬头显示系统的虚像信息测量方法。如图4所示，该系统可以包括：

抬头显示系统410、摄像头420、测量对比板430和主控设备440；

抬头显示系统410，用于通过屏幕将显示内容进行2D显示；

测量对比板430上设置有标识内容；

摄像头420，用于拍摄屏幕上显示内容的虚像，得到虚像的图像，以及用于拍摄测量对比板430上的标识内容，得到标识内容的图像；

主控设备440，用于当判断摄像头420拍摄到虚像的图像最清晰时，控制摄像头420拍摄测量对比板430上的标识内容，得到标识内容的图像；以及，

当判断摄像头420拍摄的标识内容的图像最清晰时，将摄像头420到测量对比板430的距离作为显示内容的虚像距离。

具体的，抬头显示系统410可以包括背光401、显示屏以及3D柱镜光栅402、凹面反射镜403、平面反射镜404和主机保护壳405组成。虚拟图像成像在驾驶员正前方，并与前方车道重合，虚拟图像的远近由反射镜组(凹面反射镜403及平面反射镜404)的设计参数决定，通常情况下虚拟像距设计在5到8米之间。虚拟图像的零平面远近直接决定了显示信息和马路的贴合情况，其中，虚拟图像的零平面是指虚像图像成像所在的平面，也即测量对比板430最终移动到的位置所在的平面，从而只有准确测量出像距，并通过像距调整显示内容的大小、透视以及出入屏效果才能做到图像和车道的准确贴合。具体的，距离L即为需要测量得到的虚像距离。

摄像头420可以是大光圈工业摄像头，并通过USB线与主控设备440电连接。

进一步的，主控设备440具体用于：通过摄像头420拍摄显示内容的虚像，根据拍摄到的虚像的图像调整摄像头420的焦距，直至摄像头420拍摄到的虚像的图像最清晰为止。

进一步的，主控设备440具体用于：移动测量对比板430的位置，直至摄像头420拍摄的标识内容的图像最清晰为止。

进一步的，显示内容为第一网格的图像，标识内容为第二网格；方法还包括：通过摄像头420拍摄第一网格的虚像，与测量对比板430上的第二网格叠加的图像，其中，虚像位于测量对比板430上；根据拍摄的图像，确定虚像的畸变信息。

进一步的，摄像头420设置在观看者左眼或者右眼所在的位置。

本发明实施例通过摄像头代替人眼观测虚像，当摄像头拍摄到显示内容的虚像的图像最清晰时获取测量对比板上标识内容的图像，在标识内容的图像最清晰时，确定测量对比板的位置，此时测量对比板与摄像头之间的距离即为虚像距离，将对虚像与摄像头之间的距离测量转换成对测量对比板与摄像头之间的距离测量，解决了现有技术中通过人眼检测虚像得到的检测数据主观性强且不准确问题，可以客观准确测量虚像信息，避免人为测量带来主观因素上的人为误差，并且检测的重复性好，并提高虚像信息测量数据的可靠性。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统的结构示意图，该系统可执行本发明任意实施例所提供的基于抬头显示系统的虚像信息测量方法。如图5所示，该系统可以包括：

抬头显示系统510、摄像头520、测量对比板530和主控设备540；

抬头显示系统510，用于通过屏幕对第一网格的图像进行2D显示；

测量对比板530上设置有第二网格；

摄像头520，用于拍摄第一网格的虚像，与测量对比板530上的第二网格叠加的图像，其中，虚像位于测量对比板530上；

主控设备540，用于根据拍摄的图像，确定虚像的畸变信息。

其中，抬头显示系统510中的背光501、显示屏以及3D柱镜光栅502、凹面反射镜503、平面反射镜504和主机保护壳505可以参照上述实施例的相应描述。

具体的，虚像畸变是由于抬头显示系统510中反射镜组(凹面反射镜503及平面反射镜504)的设计和挡风玻璃曲面不匹配或装配误差造成。在获取虚像畸变信息之后，可以根据畸变信息对应调整反射镜组中的反射镜结构、位置等，或者在抬头显示系统510中采用相应的软件程序将源图像进行预处理，使其对应的虚像成像的图像的畸变程度变小。

进一步的，主控设备540具体用于：在拍摄的图像中，将第一网格虚像的图像与第二网格的图像的比对，根据比对信息确定虚像的畸变信息。

进一步的，主控设备540具体用于：当确定虚像没有畸变时，根据拍摄的图像中虚像的图像各顶点在第二网格的图像中的位置，以及第二网格的实际尺寸确定虚像的尺寸；根据虚像的尺寸以及屏幕的尺寸，确定虚像的放大比例。

进一步的，第一网格为白色网格，第二网格为黑色网格。

进一步的，测量对比板530的尺寸大于虚像的尺寸。

本发明实施例通过设置显示内容以及测量对比板的标识内容为两个网格，并通过摄像头拍摄包含第一网格虚像与第二网格叠加的图像，在同一张图像中比对第一网格的虚像与第二网格的图像，可以确定抬头显示系统的显示内容虚像的畸变情况，从而实现进一步客观准确测量虚像信息，减少人为误差，提高重复性，以及检测数据的可靠性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种基于抬头显示系统的虚像信息测量方法，其特征在于，包括：

当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过所述摄像头拍摄测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；其中，所述屏幕将所述显示内容进行2D显示；

当所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离；

当摄像头拍摄到的屏幕上显示内容虚像的图像最清晰时，通过所述摄像头拍摄测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像之前，还包括：

通过所述摄像头拍摄所述显示内容的虚像，根据拍摄到的所述虚像的图像调整所述摄像头的焦距，直至所述摄像头拍摄到的所述虚像的图像最清晰为止；

在当所述摄像头拍摄的测量对比板的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离之前，还包括：

移动所述测量对比板的位置，直至所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示内容为第一网格的图像，所述标识内容为第二网格；所述方法还包括：

通过所述摄像头拍摄所述第一网格的虚像，与所述测量对比板上的第二网格叠加的图像，其中，所述虚像位于所述测量对比板上；

根据拍摄的图像，确定所述虚像的畸变信息。

3.根据权利要求1-2任一所述的方法，所述摄像头设置在观看者左眼或者右眼所在的位置。

4.一种基于抬头显示系统的虚像信息测量系统，其特征在于，包括：

抬头显示系统、摄像头、测量对比板和主控设备；

所述抬头显示系统，用于通过屏幕将显示内容进行2D显示；

所述测量对比板上设置有标识内容；

所述摄像头，用于拍摄所述屏幕上所述显示内容的虚像，得到所述虚像的图像，以及用于拍摄所述测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；

所述主控设备，用于当判断所述摄像头拍摄到所述虚像的图像最清晰时，控制所述摄像头拍摄所述测量对比板上的标识内容，得到所述标识内容的图像；以及，

当判断所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰时，将所述摄像头到所述测量对比板的距离作为所述显示内容的虚像距离；

所述主控设备具体用于：通过所述摄像头拍摄所述显示内容的虚像，根据拍摄到的所述虚像的图像调整所述摄像头的焦距，直至所述摄像头拍摄到的所述虚像的图像最清晰为止；

以及移动所述测量对比板的位置，直至所述摄像头拍摄的所述标识内容的图像最清晰为止。

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