CN114268776A - 一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过微透镜阵列实现交通标志投影显示领域，涉及一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统。包括摄像头，图像处理系统，光源控制系统和成像系统；摄像头收集图像数据，并将图像数据输入图像处理系统，图像处理系统输出交通标志识别结果，发送信息至光源控制系统，光源控制系统接收信息并执行指令，显示交通标志图案，通过成像系统将交通标志投影至汽车前方地面；本发明可快速将交通信息传递给驾驶员，解决了驾驶员行车时无暇查看路标，或查看交通标志分散注意力所可能引发的问题，提供了便捷的行车指示，保障行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及通过微透镜阵列实现交通标志投影显示领域，尤其是涉及一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统。
背景技术
早在中国周代，已有“列树以表道”的记载。交通标志的设置能有效帮助经过者熟悉当前交通路况与规则。因此，交通标志多以醒目，易懂为理念进行设计。随着图像识别行业发展，摄像头已经可以识别红绿灯，交通标志等基础设施。但在日常行车中，驾驶员仍然经常出现忽略交通标志，或查看标志会分散注意力等问题。为解决此问题，可通过投影至汽车前方的方式显示交通标志，所投影处符合驾驶员行车时目光所在处，解决分散注意力等问题。此系统可快速将交通信息传递给驾驶员，解决了驾驶员行车时无暇查看路标，或查看交通标志分散注意力所可能引发的问题，提供了便捷的行车指示，保障行车安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，通过投影交通标志于前方地面，满足车主专注行车的需求。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
为解决上述技术问题，一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，包括有摄像头，图像处理系统，光源控制系统和成像系统。摄像头收集图像数据，并将图像数据输入图像处理系统，图像处理系统输出交通标志识别结果，发送信息至光源控制系统，光源控制系统接收信息并执行指令，显示交通标志图案，通过成像系统将交通标志投影至汽车前方地面。
一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，包括摄像头，图像处理系统，光源控制系统和成像系统；
摄像头收集图像数据，并将图像数据输入图像处理系统，图像处理系统输出交通标志识别结果，发送信息至光源控制系统，光源控制系统接收信息并执行指令，显示交通标志图案，通过成像系统将交通标志投影至汽车前方地面。
所述摄像头收集图像数据，输入图像处理系统。
所述图像处理系统处理图像数据，输出交通标志图像识别结果，发送识别结果至光源控制系统。
所述光源控制系统执行指令，通过成像系统投影交通标志图案。
所述成像系统，对光源进行投射，折射光路调整，改变结构参数，调整光源至投影面距离Ls与各图像中心距离δT(n)使各微透镜成像图像重合，将交通标志图案投影至汽车前方地面。
所述成像系统，对光源进行投射，折射光路调整，改变结构参数具体内容如下：
步骤一、通过光源控制系统中的传感器获得光源至投影面距离Ls；
步骤二、调整光源模组结构，使得模组参数满足
(Lc-L1)＝r1×(r2·ln(Ls)-L2)
其中Lc为光源模组结构到成像面的距离，Ls为光源到微透镜阵列的距离，L2为透镜阵列之间的距离，L1为光源到微透镜出光面间的距离，r1，r2为常量参数；
光源模组结构包括光源控制系统和成像系统；成像系统包括微透镜阵列；
步骤三、调整微透镜之间距离，使各微透镜所成图像重合，满足
δT(n)＝k(n)×δp
其中δT(n)为调整后的各微透镜之间距离，n为微透镜总数量，δp为微透镜之间标准距离，k(n)为常量参数。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明可快速将交通信息传递给驾驶员，解决了驾驶员行车时无暇查看路标，或查看交通标志分散注意力所可能引发的问题，提供了便捷的行车指示，保障行车安全。
附图说明
图1为本发明一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统结构示意图；
图2为本发明一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统效果示意图；
图3为本发明一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统控制流程图；
图4为本发明光源及成像系统结构示意图；
其中：101—摄像头；102—图像处理系统；103—光源控制系统；104—成像系统；
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明作详细的描述：
如图1所示，是本发明的一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，包括有101—摄像头；102—图像处理系统；103—光源控制系统；104—成像系统；图像数据通过摄像头101收集，输入图像处理系统102、识别交通标志信息，将识别结果输入光源控制系统103，光源控制系统103执行点亮及显示的指令，点亮光源，经成像系统，将交通标志信息投影至地面。成像系统104，对光源进行投射，折射等光路调整。
本发明一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统效果示意如图2所示。
如图1、3所示，图像数据通过摄像头101收集，输入图像处理系统102、识别交通标志信息，将识别结果输入光源控制系统103，光源控制系统103执行点亮及显示的指令，点亮光源，经成像系统，将交通标志信息投影至地面。成像系统104，对光源进行投射，折射等光路调整。
如图4所示，成像系统104，对光源进行投射，折射等光路调整，具体包含以下步骤：
步骤一、通过光源控制系统中的传感器获得光源至投影面距离Ls；
传感器，用于测距，并输入值给本系统；
测距方法目前有：超声波传感器，毫米波雷达，红外雷达，激光雷达，TOF测距，摄像头测距，外部系统导入输入距离值；此处也可使用摄像头测距；
步骤二、调整光源模组结构，使得模组参数满足
(Lc-L1)＝r1×(r2·ln(Ls)-L2)
其中Lc为光源模组结构到成像面的距离，Ls为光源到微透镜阵列的距离，L2为透镜阵列之间的距离，L1为光源到微透镜出光面间的距离，r1，r2为常量参数；
光源模组结构包括光源控制系统和成像系统；
光源控制系统主要由LED模块和传感器组成；
LED模块可以与传感器集成到一起，比如距离传感器，共同构成光源控制系统。
成像系统包括微透镜阵列；
步骤三、调整微透镜之间距离，使各微透镜所成图像重合，满足
δT(n)＝k(n)×δp
其中δT(n)为调整后的各微透镜之间距离，n为微透镜总数量，δp为微透镜之间标准距离，k(n)为常量参数；
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：包括摄像头，图像处理系统，光源控制系统和成像系统；
摄像头收集图像数据，并将图像数据输入图像处理系统，图像处理系统输出交通标志识别结果，发送信息至光源控制系统，光源控制系统接收信息并执行指令，显示交通标志图案，通过成像系统将交通标志投影至汽车前方地面。
2.根据权利要求1所述的一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：所述摄像头收集图像数据，输入图像处理系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：所述图像处理系统处理图像数据，输出交通标志图像识别结果，发送识别结果至光源控制系统。
4.根据权利要求3所述的一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：所述光源控制系统执行指令，通过成像系统投影交通标志图案。
5.根据权利要求4所述的基一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：所述成像系统，对光源进行投射，折射光路调整，改变结构参数，调整光源至投影面距离Ls与各图像中心距离δT(n)使各微透镜成像图像重合，将交通标志图案投影至汽车前方地面。
6.根据权利要求5所述的基一种基于微透镜阵列的交通标志投影系统，其特征在于：所述成像系统，对光源进行投射，折射光路调整，改变结构参数具体内容如下：
步骤一、通过光源控制系统中的传感器获得光源至投影面距离Ls；
步骤二、调整光源模组结构，使得模组参数满足
(Lc-L1)＝r1×(r2·ln(Ls)-L2)
其中Lc为光源模组结构到成像面的距离，Ls为光源到微透镜阵列的距离，L2为透镜阵列之间的距离，L1为光源到微透镜出光面间的距离，r1，r2为常量参数；
光源模组结构包括光源控制系统和成像系统；成像系统包括微透镜阵列；
步骤三、调整微透镜之间距离，使各微透镜所成图像重合，满足
δT(n)＝k(n)×δp
其中δT(n)为调整后的各微透镜之间距离，n为微透镜总数量，δp为微透镜之间标准距离，k(n)为常量参数。
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