CN112849158B - 图像显示方法、车载显示系统以及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种图像显示方法，应用于车载系统，该车载系统包括摄像头、柔性显示屏，柔性显示屏安装在车辆的A柱上，该显示方法包括：获取A柱对应的盲区图像，该盲区图像是当驾驶员看向A柱时，从摄像头拍摄的图像上截取的被A柱挡住驾驶员未看到的图像；将该盲区图像进行视角转换得到目标图像；在柔性显示屏上显示该目标图像。本申请利用安装在车外的单侧单个摄像头获取行车图像，进而从该图像上截取到盲区图像，将该盲区图像进行视角转换得到单侧的显示屏上与驾驶员看到的图像相衔接的画面，本申请的方法成本低、结构简单，便于实现，更好的消除了视觉差异，从而实现了A柱透明化。

Description

图像显示方法、车载显示系统以及汽车

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，特别是涉及一种图像显示方法、车载显示系统以及汽车。

背景技术

A柱，英文名是A-pillar，是车辆左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱，在发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方。由于A柱在发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方，会遮挡驾驶者的一部分转弯视界，行驶过程中由A柱对驾驶员视野的遮挡形成的视野盲区，称为A柱盲区。

A柱盲区的存在是造成交通事故的重要原因之一，视线遮挡的不便尤其在驾驶员转弯或者换道过程中体现的更为明显，所以我们希望A柱越窄越好，而A柱支撑汽车前部又要求有一定的刚度，而现有的汽车很难实现既满足驾驶观测需求又保证有一定的安全系数。

目前其它的电子透明A柱呈现的视频图像真实度不高，由于人眼和摄像头的光学参数不一样、人眼视角和摄像头视场角不一致，直接显示摄像头采集的图像必然跟在没有A柱的情况下人眼看到的图像不一致，导致视觉差异较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种图像显示方法、车载显示系统以及汽车，通过实时监测驾驶员眼睛位置，使得A柱屏幕显示图像视角跟随驾驶员视角变换，屏幕画面与驾驶员视野完全衔接，达到透明A柱的效果。

第一方面，提供了一种车载显示系统。该车载显示系统包括摄像头、柔性显示屏以及系统控制器，该柔性显示屏安装在车辆的A柱上，该摄像头安装的视场角的水平中心线和安装的柔性显示屏水平中心线相平行。该车载系统还包括：红外摄像头，该红外摄像头用于确定驾驶员眼球偏转角度。该红外摄像头安装在驾驶员前方即车辆中控台上部居中位置，镜头朝向驾驶员。

第二方面，提供了一种图像显示方法，应用于车载显示系统该方法包括：获取A柱对应的盲区图像，盲区图像是当驾驶员看向所述A柱时，从摄像头拍摄的图像上截取的A柱挡住驾驶员未看到的图像；根据盲区图像进行视角转换得到目标图像；在柔性显示屏上显示目标图像。

第二方面提供图像显示方法，通过获取A柱对应的盲区图像，对该盲区图像进行视角转换得到目标图像，并将该目标图像显示在安装于车辆A柱上的柔性显示屏上。其中，该盲区图像是当驾驶员看向A柱时，通过从安装在车外的摄像头获取图像上截图得到的当驾驶员看向A柱时，A柱挡住驾驶员未看到的图像。利用安装在车外的单侧单个摄像头获取盲区图像成本低、结构简单，便于实现，利用截取到的图像进行视角转换得到单侧的屏幕上的画面于驾驶员看到的图像相衔接，减小视觉差异，从而实现A柱透明化。

在第二方面可能的实现方法中，所述目标图像是当所述驾驶员看向所述A柱时，与所述驾驶员看见的图像相衔接的图像。在该种实现方式中，得到的目标图像为驾驶员看见的图像相衔接的图像，最大程度上减小驾驶员视觉差异，实现A柱透明化。

在第二方面可能的实现方法中，车载系统还包括驾驶员状态监测系统，该图像显示方法还包括：通过驾驶员状态监测系统确定驾驶员是否看向A柱。在该种实现方式中通过驾驶员状态监测系统确定驾驶员是否看向A柱。

在第二方面可能的实现方法中，驾驶员状态监测系统包括红外摄像头，该方法还包括：以红外摄像头为中心建立坐标系确定驾驶员眼球偏转角度；当驾驶员眼球偏转角度大于或者等于预设第一阈值时，确定驾驶员眼球看向A柱。在该种实现方式中，以驾驶员监测系统中的红外摄像头为中心建立坐标系，通过将驾驶员眼球偏转角度和预设的第一阈值进行比较判断驾驾驶员是否看向A柱。

在第二方面可能的实现方法中，获取驾驶员两侧A柱的盲区范围的图像，包括：根据驾驶员眼球位置、A柱空间结构数据以及摄像头位置确定A柱对应的盲区图像。在该种实现方式中，当监测到驾驶员看向A柱，则根据驾驶员眼球位置、A柱空间结构数据、A柱摄像头位置等空间三维信息代入A柱系统算法进行处理，实时计算驾驶员当前状态对应的摄像头图像的盲区区域。

在第二方面可能的实现方法中，根据盲区范围的图像确定目标图像，包括：根据盲区范围的图像的空间位置进行图像形变确定所述目标图像。在该种实现方式中，将摄像头拍摄的图像中的盲区区域的图像的空间位置进行图像形变从而确定目标图像实现视角的转化。

第三方面，提供了一种汽车，该汽车包括第一方面提供的车载系统。

第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时，用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时，用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。

第六方面，提供了一种芯片或者集成电路，该芯片或者集成电路包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有该芯片或者集成电路的设备执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。

第七方面，提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第二方面中任一项所述的图像显示方法。

可以理解的是，本申请提供上述第一方面和第三方面至第七方面的有益效果可以参见上述第二方面或第二方面的各个实现方式的有益效果，此处不再赘述。

与现有技术相比，本申请实施例的有益效果是：

本申请提供一种图像显示方法，通过获取A柱对应的盲区图像，对该盲区图像进行视角转换得到目标图像，并将该目标图像显示在安装于车辆A柱上的柔性显示屏上。其中，该盲区图像是当驾驶员看向A柱时，通过从安装在车外的摄像头获取图像上截图得到的当驾驶员看向A柱时，A柱挡住驾驶员未看到的图像。利用安装在车外的单侧单个摄像头获取盲区图像成本低、结构简单，便于实现，利用截取到的图像进行视角转换得到单侧的屏幕上的画面于驾驶员看到的图像相衔接，减小视觉差异，从而实现A柱透明化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例的车载显示系统的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的车辆部分结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的车辆A柱结构设计示意图；

图4示出了本申请实施例提供的汽车结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的图像显示方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下、当本申请术语“第一”、“第二”等序数词时仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请的实施例中，“车辆”是指用于载人或载物的由动力驱动，具有3个或3个以上车轮的非轨道承载的车辆，例如包括非敞篷机动三轮车、轿车、卡车等，本申请实施例对该车辆具体类型不作任何限制。

在现有技术中利用多个固定的摄像头进行A柱外侧图像采集，将采集到的多个摄像头的多个画面经过剪切拼接显示到车内A柱屏幕上用以驾驶员观察。由于驾驶员观看A柱盲区时，实际的盲区范围也随着驾驶员与A柱的方向、位置、距离的不同而变化，如果用固定的摄像头视角，只能在某种特定条件下降低盲区遮挡，但多数情况下无法达到消除盲区的目的。但如果未对图像进行处理或处理方法不当，屏幕上显示的图像无法和实际的视野画面完全衔接，容易造成驾驶员视觉混淆，不利于降低A柱盲区。因此，一些透明A柱的方法更像是显示包含盲区画面的电子监视器，而非电子透明A柱。

有鉴于此，本申请提供了一种图像显示的方法，利用安装在车外的单侧单个摄像头获取盲区图像成本低、结构简单，便于实现，利用截取到的图像进行视角转换得到单侧的屏幕上的画面于驾驶员看到的图像相衔接，减小视觉差异，从而实现A柱透明化。

图1示出了本申请实施例的车载显示系统的结构示意图，如图1所示，车载显示系统100包括摄像头110、柔性显示屏120、系统控制器130、红外摄像头140。摄像头110安装在各侧外后视镜内，并使摄像头朝向A柱盲区方向。柔性显示屏120设置在汽车的A柱上，系统控制器130可以是通用处理器，例如CPU(中央处理单元)，也可以是专用处理器，例如可编程逻辑电路等。红外摄像头安装在车内中控台居中区域或根据车辆内饰造型嵌入中控台。

下面结合图1对车载显示系统的各个构成单元进行具体的介绍：

摄像头在安装时，通过光学结构构建三维模型，使得摄像头光轴方位尽可能与以标准眼椭圆看向A柱屏幕的视锥模型中心线重合，从而可以确保摄像头最大程度朝向盲区方向，利于摄像头的位置最优。

可选的，作为一种可能的实现方式，该摄像头可以安装在双侧A柱的外侧区域或者根据需要仅在单侧A柱外安装该摄像头。具体安装位置以及光学镜头度数的选择都需要根据车身结构数据、A柱结构数据、屏幕结构数据、眼椭圆建立光学模型，通过光学结构模型进行模拟，使得摄像头光轴方位与标准眼椭圆时的视锥模型中心线重合，且图像能尽可能覆盖驾驶员非极端情况下观察盲区时的所有范围。根据眼椭圆与A柱空间结构，为了取得更加清晰的图像，优选的摄像头水平视场角通常不大于50度。

具体的，摄像头安装位置包括但不限于后视镜、门把手、A柱外侧正下方等位置。

例如，可以在车辆A柱外侧两侧后视镜内各安装一个摄像头，并使摄像头朝向A柱盲区方向。如图2所示，为车辆部分结构示意图，可以在后视镜302处安装摄像头，并使得该摄像头朝向A柱盲区方向。

该柔性显示屏安装在A柱上。首先，在显示屏的选用上，本申请实施例选用的是AMOLED柔性显示屏，因为相比于普通的液晶显示屏幕，该AMOLED柔性显示屏可以弯折，这样可以根据A柱形状进行塑形，可以弯曲包裹A柱结构。同时，AMOLED柔性显示屏还有亮度大、亮度可调范围大的优点，便于驾驶员在不同明暗环境中观察盲区范围的图像。更为重要的是，普通的液晶屏幕基板为玻璃材质，当发生碰撞时容易碎裂伤害车内人员，而AMOLED柔性显示屏相比于普通的液晶显示屏幕为柔性材质，安全性较高。优选的，由于大部分乘用车A柱长度在50cm左右，故选用12.3英寸大小屏幕，可以有效覆盖A柱的中部和下部，提供良好的视觉呈现。如图2所示在A柱301处安装该AMOLED柔性显示屏。

其次，在该AMOLED柔性显示屏的安装上，根据汽车A柱的结构，首先设计A柱车内的镂空盖板，使盖板最大程度贴合A柱钢架结构，并将柔性屏幕弯折嵌入到盖板中，用以显示摄像头图像。

可选的，作为一种可能的实现方式，根据车身A柱结构，优选的把盖板设计成圆弧形，既贴合A柱结构，外观新颖，又可以增加左侧A柱显示屏可视范围，有利于驾驶员观察A柱显示屏范围的图像，如图3所示为一种可能的汽车A柱机构。

需要说明的是，A柱一侧的柔性显示屏在安装时的水平中心线应该与该侧摄像头视场角的水平中心线相平行，这样可以确保在A柱显示屏上显示的画面和真实视野画面在方向上保持一致。

红外摄像头安装在车内中控台居中区域。该红外摄像头因其不受光照强弱变化的影响，可以清晰的并且持续性的采集到驾驶员脸部的画面，系统控制器可以对该红外摄像头采集到的驾驶员脸部的画面进行算法处理，实时分析驾驶员眼部和脸部状态，最终确定驾驶员视线方向以及眼球位置等信息。

此外，本申请实施例还提供了一种汽车400，该汽车400包括前述实施例中的车载显示系统，在该汽车中，至少有一个A柱配置有车载显示系统。例如，一个A柱上配置有该车载显示系统或者两个A柱上都安装有该车载显示系统。如图4中包括A柱上的柔性显示屏401，车外摄像头402以及安装在中控台居中区域的红外摄像头403。该车载显示系统的具体实现方式与上述实施例相同，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种图像显示方法，该显示方法可以是上述实施例中的车载显示系统的工作方法。

下面对本申请实施例提供的图像显示方法进行示例性说明。

参见图5，为本申请提供的一种图像显示方法的一个实施例的流程图。如图5所示，该方法500包括S501至S503。

S501，获取A柱对应的盲区图像，盲区图像是当驾驶员看向A柱时，从摄像头拍摄的图像上截取的A柱挡住驾驶员未看到的图像。

首先，需要确定驾驶员盲区视线范围。为了避免驾驶员头部轻微移动导致A柱画面切换干扰驾驶员注意力，只有当系统控制器识别到驾驶员观看A柱上的显示屏时才进行盲区图像实时截取、处理、显示，为了确定汽车A柱遮挡驾驶员视线的遮挡区域，即A柱对应的盲区图像，首先，需要确定驾驶员眼球所看向的位置。本发明利用实时的视线方向及眼球位置等监测数据来计算盲区区域。

可选的，作为一种可能的实现方式，在驾驶员状态监测系统中安装了红外摄像头。该红外摄像头不受光照强弱、变化影响，可以持续采集到清晰驾驶员脸部的画面，驾驶员状态监测系统中系统控制器可以对摄像头采集到的图像进行算法处理，实时分析驾驶员眼部和脸部状态，提供视线方向、眼球位置等信息。然后，以红外摄像头为中心建立坐标系确定驾驶员眼球偏转角度，当该驾驶员眼球偏转角度大于或者等于预设第一阈值时，确定驾驶员眼球看向A柱。

系统控制器在确定驾驶员眼球看向A柱时，获取汽车在行车过程中的车外图像。本申请实施例通过在车外两侧安装高清摄像头进行图像信号采集。该安装位置包括但不限于后视镜、门把手、A柱外侧正下方等位置。

可选的，作为一种可能的实现方式，本申请实施例中将该高清摄像头安装在两侧外的后视镜内，并使得摄像头朝向A柱盲区方向。

最后，通过获取在车外摄像头上的拍摄的图像上截取驾驶员被遮挡住的图像。

在截取该被遮挡住的图像之前首先需要确定被遮挡住的图像范围。

可选的，作为一种可能的实现方式，系统控制器建立汽车车身坐标系，将红外摄像头获取的眼球数据和屏幕的空间信息转换到该坐标系中，结合A柱摄像头位置信息，计算得到盲区视角区域，并利用相机成像原理，将盲区视角区域转换到A柱摄像头图像中，实时计算驾驶员当前状态对应的A柱遮挡的驾驶员未看到的图像。

系统控制器基于从车外图像上截取到上述计算得到的被A柱遮挡住的图像。

S502，根据盲区图像进行视角转换得到目标图像。

系统控制器将上述得到的盲区图像通过设计图像的空间位置进行图像形变的算法处理，对该盲区图像的视角进行转化，从而得到可以减少视觉差异的图像。

优选的，作为本申请的一个实施例，将该盲区图像进行视角转化后得到可以和驾驶员视野完全衔接的图像。

在本申请实施例中对该盲区图像的视角转化方式不作限定。

可选的，作为一种可能的实现方式，将该盲区图像的像素点在图像空间中进行重新排列，达到重新排列后的像素排列顺序与通过正视角看向屏幕时得到的图像视角一致的效果。在A柱处理系统中开辟图像内存区域，将该盲区图像中的所有像素点按照空间位置对应，进行重新排列，并对存在空洞的区域进行邻域插值操作，进而得到新的图像，该图像则是通过A柱盲区图像进行视角转化后的目标图像。

S503，在柔性显示屏上显示目标图像。

根据上述得到的进行视角转化后的目标图像，将该目标图像显示在柔性显示屏上得到与驾驶员视野相衔接的图像。

本申请实施例提供图像显示方法，通过获取A柱对应的盲区图像，对该盲区图像进行视角转换得到目标图像，并将该目标图像显示在安装于车辆A柱上的柔性显示屏上。其中，该盲区图像是当驾驶员看向A柱时，通过从安装在车外的摄像头获取图像上截图得到的当驾驶员看向A柱时，A柱挡住驾驶员未看到的图像。利用安装在车外的单侧单个摄像头获取盲区图像成本低、结构简单，便于实现，利用截取到的图像进行视角转换得到单侧的屏幕上的画面于驾驶员看到的图像相衔接，减小视觉差异，从而实现A柱透明化。

可选的，作为一种可能的实现方式，为了能充分利用A柱上安装的显示屏。可以将汽车状态信息和驾驶员状态信息显示到A柱显示屏上，例如当启动车辆时的油耗或者电量显示等。

可选的，作为一种可能的实现方式，考虑到驾驶员行驶过程中的安全问题。可以设定车速临界值，当行车速度大于该临界值时，驾驶员正常驾驶注视前方无需观察A柱时，该A柱上的显示屏自动关闭，降低行车过程中的视觉干扰；当车速小于临界值时，可以启动A柱上的显示屏。

本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序代码，该计算机程序包括用于执行上述方法中本申请实施例的图像显示方法的指令。该可读介质可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或随机存取存储器(random access memory，RAM)，本申请实施例对此不做限制。

本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当该指令被执行时，以该车载显示系统或者汽车分别执行对应于上述方法中的操作。

本申请实施例还提供了一种系统芯片，该系统芯片包括：处理单元和通信单元，该处理单元，例如可以是处理器，该通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行计算机指令，以使该装置内的芯片执行上述本申请实施例提供的任一种图像显示的方法。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像显示方法，应用于车载显示系统，其特征在于，所述车载显示系统包括摄像头、柔性显示屏，所述柔性显示屏安装在车辆的A柱上，所述方法包括：

获取所述A柱对应的盲区图像，所述盲区图像是当驾驶员看向所述A柱时，从所述摄像头拍摄的图像上截取的所述A柱挡住所述驾驶员未看到的图像，其中，所述摄像头安装在双侧A柱的外侧区域或者仅在单侧A柱外；具体安装位置以及光学镜头度数的选择根据车身结构数据、A柱结构数据、屏幕结构数据、眼椭圆建立光学模型，通过光学结构模型进行模拟，使得摄像头光轴方位与标准眼椭圆时的视锥模型中心线重合，且图像能尽可能覆盖驾驶员非极端情况下观察盲区时的所有范围；

将所述盲区图像进行视角转换得到目标图像；

在所述柔性显示屏上显示所述目标图像，其中，A柱一侧的所述柔性显示屏在安装时的水平中心线与该侧摄像头视场角的水平中心线相平行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标图像是当所述驾驶员看向所述A柱时，与所述驾驶员看见A柱之外的画面相衔接的图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载显示系统还包括驾驶员状态监测系统，所述方法还包括：

通过所述驾驶员状态监测系统确定驾驶员是否看向A柱。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述驾驶员状态监测系统包括红外摄像头，所述方法还包括：

以所述红外摄像头为中心建立坐标系确定驾驶员眼球偏转角度；

当所述驾驶员眼球偏转角度大于或者等于预设第一阈值时，确定所述驾驶员眼球看向A柱。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取驾驶员两侧A柱的盲区范围的图像，包括：

根据驾驶员眼球位置、A柱空间结构数据以及摄像头位置确定所述A柱对应的盲区图像。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据盲区范围的图像确定目标图像，包括：

根据所述盲区图像的空间位置进行图像形变确定所述目标图像。

7.一种车载显示系统，其特征在于，所述车载显示系统包括摄像头、柔性显示屏以及系统控制器，所述柔性显示屏安装在车辆的A柱上，所述系统控制器用于执行权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

8.根据权利要求7所述的车载显示系统，其特征在于，所述系统还包括：红外摄像头，所述红外摄像头用于确定驾驶员眼球偏转角度。

9.一种汽车，其特征在于，包括摄像头、柔性显示屏以及系统控制器，所述柔性显示屏安装在车辆的A柱上，所述系统控制器用于执行权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

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