CN110843674A - 一种基于ar增强现实技术的车载显示模组系统 - Google Patents

一种基于ar增强现实技术的车载显示模组系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，涉及增强现实技术领域。包括实时信息采集单元、增强现实控制器、识别特征数据库单元、AR显示模组单元以及GPS导航模块，实时信息采集单元的输出端电连接有A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端电连接有增强现实控制器的输入端。该基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，实现了地图导航软件与AR现实增强技术结合的全新的导航方法，真正实现“所见即所得”便捷找到目的地，而实景导航可以使目的地与实景相结合，在实景上标识出目的地，更方便用户，可以实时的进行前车距离显示、车道线偏离提示辅助安全驾驶，动态显示，效果更佳理想。

Description

一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，具体为一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统。
背景技术
增强现实(简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，这种技术最早于1990年提出，随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广，增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加，在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它，增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段，增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。
目前，许多汽车前部都设有摄像头，摄像头对车前景进行图像采集显示在车内屏幕上，但并不能对图像进行识别，只是提供给驾驶员一个实时的图像信息，而GPS导航仪又只能根据虚拟的地图通过卫星定位，在虚拟地图上给出汽车在虚拟地图上的位置，而且虽然目前许多高档车都设有接近传感器为司机在停车时提供一个安全提醒，但如何在动态的行进中对路中的标志线和前方汽车距离进行判定引导驾驶员安全驾驶，目前还没有一个切实的方案，而且显示的都是静态的，导致使用效果一般，为此，提出一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，具备动态显示的优点，本发明提供如下技术方案：一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，包括实时信息采集单元、增强现实控制器、识别特征数据库单元、AR显示模组单元以及GPS导航模块，所述实时信息采集单元的输出端电连接有A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端电连接有增强现实控制器的输入端，所述增强现实控制器的输出端双向电连接有识别特征数据库单元以及GPS导航模块的输入端，所述增强现实控制器的输出端电连接有AR显示模组单元的输入端；
所述实时信息采集单元包括摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块，所述摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块的输出端均通过A/D转换器电连接有增强现实控制器的输入端；
所述增强现实控制器包括特征对比识别模块、图像处理模块、电源模块以及图像识别结果输出模块，所述识别特征数据库单元的输出端与增强现实控制器内部的特征对比识别模块双向电连接；
所述AR显示模组单元包括实时影像显示模块、报警模块以及语音提示模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像头实时图像采集模块主要利用摄像头进行图像信息采集，所述摄像头实时图像采集模块设置有多个摄像头组件，其包括分别安装在汽车后视镜位置的多个摄像头，用于获取汽车前方的物体和视觉场景的至少一个图像。
作为本发明的一种优选技术方案，所述传感器组件模块主要包括速度传感器、位移传感器以及角度传感器，所述传感器组件模块其包括分别安装在汽车前保险杠位置、汽车后保险杠位置、汽车车身的侧边以及汽车车身的底部的多个传感器，用于获取汽车前方、后方、两侧以及下方的物体的运动速度、静止距离以及所处角度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述GPS导航模块主要包括GPS卫星导航地图APP，所述GPS导航模块与增强现实控制器电连接，使得增强现实控制器可以从GPS卫星导航地图APP中提取实时导航地图信息。
作为本发明的一种优选技术方案，所述增强现实控制器与实时信息采集单元电连接，用于分别根据摄像头的数据绘制汽车前方道路几何形状、根据摄像头和传感器的数据确定汽车前方物体信息、以及将汽车前方道路几何形状数据和汽车前方物体信息数据编译在驾驶员辅助系统的地图框架中，然后将汽车前方道路几何形状数据、汽车前方物体信息数据以及地图框架进行融合后计算出驾驶员位置看到的汽车前方道路的几何图形。
作为本发明的一种优选技术方案，所述实时信息采集单元采集实时图像，对实时图像中的物体进行提取特征物处理，通过与识别特征数据库比较，确定物体的种类，对确定物体赋予识别特征，把附有识别特征的物体图像与实时图像进行叠加形成显示图像。
作为本发明的一种优选技术方案，所述实时影像显示模块与增强现实控制器进行电连接，加工实时图像投影在前方道路上，用于将所述汽车前方道路的几何图形与当前交通状况相融合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述报警模块采用蜂鸣器进行报警，蜂鸣器进行报警可以进行报警提示前方道路方向错误。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，具备以下有益效果：
1、该基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，实现了地图导航软件与AR现实增强技术结合的全新的导航方法，真正实现“所见即所得”便捷找到目的地，而实景导航可以使目的地与实景相结合，在实景上标识出目的地，更方便用户，可以实时的进行前车距离显示、车道线偏离提示辅助安全驾驶，动态显示，效果更佳理想。
2、该基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，将增强现实技术应用到车载中，实现了人车新对话形式，通过内部特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中,从而扩展了或者说增强了驾驶者对于实际驾驶环境的感知，增加了使用效果好。
附图说明
图1为本发明的控制系统示意图；
图2为本发明的展开系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明公开了一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，包括实时信息采集单元、增强现实控制器、识别特征数据库单元、AR显示模组单元以及GPS导航模块，所述实时信息采集单元的输出端电连接有A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端电连接有增强现实控制器的输入端，所述增强现实控制器的输出端双向电连接有识别特征数据库单元以及GPS导航模块的输入端，所述增强现实控制器的输出端电连接有AR显示模组单元的输入端；
所述实时信息采集单元包括摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块，所述摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块的输出端均通过A/D转换器电连接有增强现实控制器的输入端；
所述增强现实控制器包括特征对比识别模块、图像处理模块、电源模块以及图像识别结果输出模块，所述识别特征数据库单元的输出端与增强现实控制器内部的特征对比识别模块双向电连接；
所述AR显示模组单元包括实时影像显示模块、报警模块以及语音提示模块。
具体的，所述摄像头实时图像采集模块主要利用摄像头进行图像信息采集，所述摄像头实时图像采集模块设置有多个摄像头组件，其包括分别安装在汽车后视镜位置的多个摄像头，用于获取汽车前方的物体和视觉场景的至少一个图像。
具体的，所述传感器组件模块主要包括速度传感器、位移传感器以及角度传感器，所述传感器组件模块其包括分别安装在汽车前保险杠位置、汽车后保险杠位置、汽车车身的侧边以及汽车车身的底部的多个传感器，用于获取汽车前方、后方、两侧以及下方的物体的运动速度、静止距离以及所处角度。
具体的，所述GPS导航模块主要包括GPS卫星导航地图APP，所述GPS导航模块与增强现实控制器电连接，使得增强现实控制器可以从GPS卫星导航地图APP中提取实时导航地图信息。
具体的，所述增强现实控制器与实时信息采集单元电连接，用于分别根据摄像头的数据绘制汽车前方道路几何形状、根据摄像头和传感器的数据确定汽车前方物体信息、以及将汽车前方道路几何形状数据和汽车前方物体信息数据编译在驾驶员辅助系统的地图框架中，然后将汽车前方道路几何形状数据、汽车前方物体信息数据以及地图框架进行融合后计算出驾驶员位置看到的汽车前方道路的几何图形。
具体的，所述实时信息采集单元采集实时图像，对实时图像中的物体进行提取特征物处理，通过与识别特征数据库比较，确定物体的种类，对确定物体赋予识别特征，把附有识别特征的物体图像与实时图像进行叠加形成显示图像，对实时图像进行提取灰阶图像处理，对提取的灰阶图像进行提取特征物，通过图像识别算法对取特征物进行图像的分类运算得出分类结果，把分类结果与识别特征数据库比较，确定物体的种类。
具体的，所述实时影像显示模块与增强现实控制器进行电连接，加工实时图像投影在前方道路上，用于将所述汽车前方道路的几何图形与当前交通状况相融合。
具体的，所述报警模块采用蜂鸣器进行报警，蜂鸣器进行报警可以进行报警提示前方道路方向错误。
本发明的工作原理及使用流程：在使用时，利用实时信息采集单元内部的摄像头实时图像采集模块采集实时图像信息，所述摄像头实时图像采集模块设置有多个摄像头组件，其包括分别安装在汽车后视镜位置的多个摄像头，用于获取汽车前方的物体和视觉场景的至少一个图像，所述传感器组件模块主要包括速度传感器、位移传感器以及角度传感器，所述传感器组件模块其包括分别安装在汽车前保险杠位置、汽车后保险杠位置、汽车车身的侧边以及汽车车身的底部的多个传感器，用于获取汽车前方、后方、两侧以及下方的物体的运动速度、静止距离以及所处角度，将这些采集的信息通过A/D转换器传输给增强现实控制器中，所述GPS导航模块与增强现实控制器电连接，使得增强现实控制器可以从GPS卫星导航地图APP中提取实时导航地图信息，所述增强现实控制器与实时信息采集单元电连接，用于分别根据摄像头的数据绘制汽车前方道路几何形状、根据摄像头和传感器的数据确定汽车前方物体信息、以及将汽车前方道路几何形状数据和汽车前方物体信息数据编译在驾驶员辅助系统的地图框架中，然后将汽车前方道路几何形状数据、汽车前方物体信息数据以及地图框架进行融合后计算出驾驶员位置看到的汽车前方道路的几何图形，对实时图像中的物体进行提取特征物处理，通过与识别特征数据库比较，确定物体的种类，对确定物体赋予识别特征，把附有识别特征的物体图像与实时图像进行叠加形成显示图像，实时影像显示模块与增强现实控制器进行电连接，加工实时图像投影在前方道路上，用于将所述汽车前方道路的几何图形与当前交通状况相融合，实现AR显示模组单元可以动态显示，增加了实用效果。
综上所述，该基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，实现了地图导航软件与AR现实增强技术结合的全新的导航方法，真正实现“所见即所得”便捷找到目的地，而实景导航可以使目的地与实景相结合，在实景上标识出目的地，更方便用户，可以实时的进行前车距离显示、车道线偏离提示辅助安全驾驶，动态显示，效果更佳理想，将增强现实技术应用到车载中，实现了人车新对话形式，通过内部特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中,从而扩展了或者说增强了驾驶者对于实际驾驶环境的感知，增加了使用效果好。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，包括实时信息采集单元、增强现实控制器、识别特征数据库单元、AR显示模组单元以及GPS导航模块，其特征在于：所述实时信息采集单元的输出端电连接有A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端电连接有增强现实控制器的输入端，所述增强现实控制器的输出端双向电连接有识别特征数据库单元以及GPS导航模块的输入端，所述增强现实控制器的输出端电连接有AR显示模组单元的输入端；
所述实时信息采集单元包括摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块，所述摄像头实时图像采集模块以及传感器组件模块的输出端均通过A/D转换器电连接有增强现实控制器的输入端；
所述增强现实控制器包括特征对比识别模块、图像处理模块、电源模块以及图像识别结果输出模块，所述识别特征数据库单元的输出端与增强现实控制器内部的特征对比识别模块双向电连接；
所述AR显示模组单元包括实时影像显示模块、报警模块以及语音提示模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述摄像头实时图像采集模块主要利用摄像头进行图像信息采集，所述摄像头实时图像采集模块设置有多个摄像头组件，其包括分别安装在汽车后视镜位置的多个摄像头，用于获取汽车前方的物体和视觉场景的至少一个图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述传感器组件模块主要包括速度传感器、位移传感器以及角度传感器，所述传感器组件模块其包括分别安装在汽车前保险杠位置、汽车后保险杠位置、汽车车身的侧边以及汽车车身的底部的多个传感器，用于获取汽车前方、后方、两侧以及下方的物体的运动速度、静止距离以及所处角度。
4.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述GPS导航模块主要包括GPS卫星导航地图APP，所述GPS导航模块与增强现实控制器电连接，使得增强现实控制器可以从GPS卫星导航地图APP中提取实时导航地图信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述增强现实控制器与实时信息采集单元电连接，用于分别根据摄像头的数据绘制汽车前方道路几何形状、根据摄像头和传感器的数据确定汽车前方物体信息、以及将汽车前方道路几何形状数据和汽车前方物体信息数据编译在驾驶员辅助系统的地图框架中，然后将汽车前方道路几何形状数据、汽车前方物体信息数据以及地图框架进行融合后计算出驾驶员位置看到的汽车前方道路的几何图形。
6.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述实时信息采集单元采集实时图像，对实时图像中的物体进行提取特征物处理，通过与识别特征数据库比较，确定物体的种类，对确定物体赋予识别特征，把附有识别特征的物体图像与实时图像进行叠加形成显示图像。
7.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述实时影像显示模块与增强现实控制器进行电连接，加工实时图像投影在前方道路上，用于将所述汽车前方道路的几何图形与当前交通状况相融合。
8.根据权利要求1所述的一种基于AR增强现实技术的车载显示模组系统，其特征在于：所述报警模块采用蜂鸣器进行报警，蜂鸣器进行报警可以进行报警提示前方道路方向错误。
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