CN114779477B

CN114779477B - 一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN114779477B
Application number: CN202210683313.6A
Authority: CN
Inventors: 冯学贵; 张宁波; 吕涛
Original assignee: Jiangsu Zejing Automobile Electronic Co ltd
Current assignee: Jiangsu Zejing Automobile Electronic Co ltd
Priority date: 2022-06-17
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2042-06-17
Also published as: WO2023240918A1; CN114779477A

Abstract

本申请公开了一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质，涉及图像显示技术领域。其中，该方法包括：通过第一角速度传感器获取平视显示器的第一抖动数据，通过第二角速度传感器获取可旋转反射镜的第二抖动数据；根据第一抖动数据、第二抖动数据和指定数据确定平视显示器的显示画面的偏移量；获取平视显示器的放大倍率，基于偏移量和放大倍率确定对显示画面进行补偿的补偿量；基于预设基准方向按照补偿量对显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。本申请提供的技术方案，更好地实现对HUD显示画面的抖动补偿，因有效避免显示画面抖动可以使得显示画面清晰度有所提高，提升用户使用体验感受。

Description

一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及图像显示技术领域，尤其涉及一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

近年来，平视显示器（Head Up Display，HUD）技术逐渐应用于汽车上，将车辆的驾驶信息投射在驾驶员视野前方，使驾驶员无需频繁地低头抬头看仪表盘和外界环境，在保持平视状态下兼顾仪表参数和外界环境信息。但是，当车辆行驶在非平整道路、路过减速带或者高速行驶时，车辆抖动造成HUD内部元件抖动，进而造成显示画面位置的抖动，便会导致显示图像清晰度、用户目视舒适性下降。

发明内容

本申请提供了一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质，可以更好地实现对HUD显示画面的抖动补偿，因有效避免显示画面抖动可以使得显示画面清晰度有所提高，提升用户使用体验感受。

第一方面，本申请提供了一种显示画面补偿方法，应用于平视显示器，所述平视显示器包括可旋转反射镜，所述平视显示器上配置有用于测量所述平视显示器抖动的第一角速度传感器，所述可旋转反射镜配置有用于测量所述可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器，该方法包括：

通过所述第一角速度传感器获取所述平视显示器的第一抖动数据，通过所述第二角速度传感器获取所述可旋转反射镜的第二抖动数据；

根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量；

获取所述平视显示器的放大倍率，基于所述偏移量和所述放大倍率确定对所述显示画面进行补偿的补偿量；

基于预设基准方向按照所述补偿量对所述显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。

第二方面，本申请提供了一种显示画面补偿装置，应用于平视显示器，所述平视显示器包括可旋转反射镜，所述平视显示器上配置有用于测量所述平视显示器抖动的第一角速度传感器，所述可旋转反射镜配置有用于测量所述可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器，该装置包括：

数据获取模块，用于通过所述第一角速度传感器获取所述平视显示器的第一抖动数据，通过所述第二角速度传感器获取所述可旋转反射镜的第二抖动数据；

偏移量确定模块，用于根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量；

补偿量确定模块，用于获取所述平视显示器的放大倍率，基于所述偏移量和所述放大倍率确定对所述显示画面进行补偿的补偿量；

图像补偿模块，用于基于预设基准方向按照所述补偿量对所述显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，该电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请任意实施例所述的显示画面补偿方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本申请任意实施例所述的显示画面补偿方法。

本申请实施例提供了一种显示画面补偿方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：通过第一角速度传感器获取平视显示器的第一抖动数据，通过第二角速度传感器获取可旋转反射镜的第二抖动数据；根据第一抖动数据、第二抖动数据和指定数据确定平视显示器的显示画面的偏移量；获取平视显示器的放大倍率，基于偏移量和放大倍率确定对显示画面进行补偿的补偿量；基于预设基准方向按照补偿量对显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。本申请不仅获取由第一角速度传感器所测得的第一抖动数据，还获取由第二角速度传感器所测得的第二抖动数据，进而计算出因抖动造成显示画面偏移的偏移量，然后再确定出对显示画面进行补偿的补偿量。本申请全面分析了HUD显示画面图像抖动的关键原因，即HUD整体抖动和可旋转反射镜的旋转抖动，从而更好地实现对HUD显示画面的抖动补偿，因有效避免显示画面抖动可以使得显示画面清晰度有所提高，提升用户使用体验感受。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的平视显示器在汽车内部的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种显示画面补偿方法的第一流程示意图；

图3为本申请实施例提供的平视显示器在汽车内部的另一结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种显示画面补偿方法的第二流程示意图；

图5为本申请实施例提供的平视显示器在汽车内部的另一结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种显示画面补偿装置的结构示意图；

图7是用来实现本申请实施例的一种显示画面补偿方法的电子设备的框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“目标”以及“原始”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够实施除了在这里图示或描述之外的顺序。此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在介绍本申请实施例之前，先对HUD进行简单介绍。HUD主要包括图像生成器、控制器和图像显示设备。其中，图像生成器用于将图像数字信号转换为携带图像信息的光线。图像生成器可以是采用数字光处理技术（Digital Light Processing，DLP）或硅基液晶技术（Liquid Crystal On Silicon，LCOS）制作的光机，包括照明组件或投影组件，投影组件可以为微投影镜头。控制器用于实现调节诸如反射镜像面位置等功能。图像显示设备用于对虚像画面的反射投影，依据HUD应用场景的不同图像显示设备也会不同。当HUD的应用场景是影院投放电影时，那么图像显示设备为投影幕布或显示屏（和投影光学系统）；当HUD的应用场景是在车辆的挡风玻璃上展示驾驶信息，那么图像显示设备为车辆的挡风玻璃（和光学放大系统）。

在本申请实施例中以HUD应用在车辆的挡风玻璃上展示驾驶信息为例介绍显示画面补偿方法。如图1为平视显示器在汽车内部的结构示意图，图中附图标记1为驾驶员眼睛所位于的图像观看区域；附图标记2为汽车挡风玻璃；附图标记3为底壳，底壳与汽车支架固连，固定于整车仪表板下方或其他设计位置处；附图标记4为汽车支架位置，根据不同车型灵活调整汽车支架位置4在底壳上的位置，其目的是固定HUD于整车上使HUD不损害或跌落；附图标记5为可旋转反射镜；附图标记6为图像生成器；附图标记7为可旋转反射镜的旋转轴。可旋转反射镜5、图像生成器6固定在HUD底壳及结构上。由图可以看出，图像生成器6生成的画面通过光束传输至可旋转反射镜5上，通过可旋转反射镜5将画面反射至汽车挡风玻璃2进行展示，驾驶员在图像观看区域1处可以看到平视显示器输出的显示画面。

图2为本申请实施例提供的一种显示画面补偿方法的第一流程示意图，本实施例可适用于在平视显示器发生抖动时，对平视显示器的显示画面进行补偿的情况。本实施例提供的一种显示画面补偿方法可以由本申请实施例提供的显示画面补偿装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在执行本方法的电子设备中。

参见图2，本实施例的方法包括但不限于如下步骤：

S110、通过第一角速度传感器获取平视显示器的第一抖动数据，通过第二角速度传感器获取可旋转反射镜的第二抖动数据。

在本申请实施例中，平视显示器包括一个或两个反射镜，其中一个反射镜为可旋转反射镜。用户根据自身坐姿高度调整反射镜的旋转角度，使观看到的虚像在最佳位置处。在对反射镜的旋转角度调整之后，行驶过程驾驶员期望反射镜固定在调整之后的旋转角度上。但是，由于驱动反射镜旋转的机构一般为导轨、蜗杆、丝杆等机构，不可避免的存在间隙。汽车行驶在颠簸道路上，受惯性或其他冲击振动等影响，可旋转反射镜在此间隙内会发生抖动或旋转。因此，平视显示器上配置有用于测量平视显示器抖动的第一角速度传感器，可旋转反射镜配置有用于测量可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器。

如图3为平视显示器在汽车内部的另一结构示意图，图中附图标记1为驾驶员眼睛所位于的图像观看区域；附图标记2为汽车挡风玻璃；附图标记3为底壳，底壳与汽车支架固连，固定于整车仪表板下方或其他设计位置处；附图标记4为汽车支架位置；附图标记5为可旋转反射镜；附图标记6为图像生成器；附图标记901为第二角速度传感器；附图标记902为第一角速度传感器。由图可以看出，第一角速度传感器902用于测量平视显示器（也就是底壳）的抖动状况，第二角速度传感器901用于测量可旋转反射镜的抖动状况。

可选的，第一角速度传感器902可以配置在底壳3上，或者第一角速度传感器902可以配置在与平视显示器固连的其他结构上，如PCB电路板上，电路板固连在壳体上。

可选的，第二角速度传感器901可以配置在可旋转反射镜上或与可旋转反射镜固连的支架上。

在本申请实施例中，通过第一角速度传感器实时检测平视显示器（也就是底壳）的抖动状况，电子设备获取第一角速度传感器测量的第一抖动数据，通过第二角速度传感器实时检测可旋转反射镜的抖动状况，电子设备获取第二角速度传感器测量的第二抖动数据。

在一种具体的实施例中，角速度传感器可以是陀螺仪，还可以是重力向量传感器。本申请中角速度传感器的目的是用于测量平视显示器或者可旋转反射镜的抖动状况，可以理解的是，假如将角速度传感器换成可以执行此目的的别的传感器，也属于本申请的保护范围。

S120、根据第一抖动数据、第二抖动数据和指定数据确定平视显示器的显示画面的偏移量。

在本申请实施例中，HUD的显示画面图像抖动的关键原因有两方面，一个原因是HUD随汽车的整体抖动；另一个原因是HUD内部可旋转反射镜无法完全锁定，由于HUD抖动而造成可旋转反射镜有相对HUD的旋转抖动。根据成像原理，无论是HUD整体抖动还是反射镜的旋转抖动都会造成HUD的显示画面发生偏移，如上下偏移。目前的对显示画面补偿的方法中忽略了反射镜的旋转抖动这一关键原因，无法有效避免图像抖动。

为了解决上述问题，本申请不仅获取由第一角速度传感器所测得的第一抖动数据，还获取由第二角速度传感器所测得的第二抖动数据，之后再结合指定数据将第一抖动数据转换为由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量，将第二抖动数据转换为由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量，最终将第一画面高度变化量和第二画面高度变化量相叠加，得到显示画面的偏移量。

S130、获取平视显示器的放大倍率，基于偏移量和放大倍率确定对显示画面进行补偿的补偿量。

在本申请实施例中，对于不同的HUD有不同的放大倍率，即HUD所显示的虚像的高度与HUD中的图像生成单元（Picture Generation Unit，PGU）上的画面对应方向宽度的比值，记为β。其中，HUD中的PGU可以是图1中的图像生成器6。当放大倍率不同时，显示画面的偏移量会有所不同。因此，电子设备还需要获取平视显示器的放大倍率，根据偏移量和放大倍率确定对显示画面进行补偿的补偿量。具体的，将偏移量除以放大倍率得到显示画面的补偿量。

S140、基于预设基准方向按照补偿量对显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。

在本申请实施例中，预设基准方向可以是顺时针，也可以是逆时针，本领域技术人员可以根据实际情况或者人为经验设置预设基准方向。确定出预设基准方向和补偿量之后，控制HUD中的PGU上的画面沿预设基准方向相反的方向，基于补偿量对PGU上的画面进行补偿，进而实现对HUD的显示画面（HUD所输出的虚像）的抖动补偿。

在一个可能的实施例中，可以在确定出预设基准方向之后，根据显示画面的偏移量的正负信息，便可确定出显示画面的偏移方向；按照偏移方向的相反方向，根据补偿量对显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。

示例性的，若显示画面的偏移量为正值，显示画面的偏移方向为预设基准方向，则按照预设基准方向的相反方向对显示画面进行补偿；若显示画面的偏移量为负值，显示画面的偏移方向为预设基准方向的相反方向，则按照预设基准方向对显示画面进行补偿。

本实施例提供的技术方案，通过第一角速度传感器获取平视显示器的第一抖动数据，通过第二角速度传感器获取可旋转反射镜的第二抖动数据；根据第一抖动数据、第二抖动数据和指定数据确定平视显示器的显示画面的偏移量；获取平视显示器的放大倍率，基于偏移量和放大倍率确定对显示画面进行补偿的补偿量；基于预设基准方向按照补偿量对显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。本申请不仅获取由第一角速度传感器所测得的第一抖动数据，还获取由第二角速度传感器所测得的第二抖动数据，进而计算出因抖动造成显示画面偏移的偏移量，然后再确定出对显示画面进行补偿的补偿量。本申请全面分析了HUD显示画面图像抖动的关键原因，即HUD整体抖动和可旋转反射镜的旋转抖动，从而更好地实现对HUD显示画面的抖动补偿，因有效避免显示画面抖动可以使得显示画面清晰度有所提高，提升用户使用体验感受。

下面进一步描述本发明实施例提供的显示画面补偿方法，图4为本申请实施例提供的一种显示画面补偿方法的第二流程示意图。本申请实施例是在上述实施例的基础上进行优化，具体优化为：本实施例对显示画面偏移量的确定过程进行详细的解释说明。

参见图4，本实施例的方法包括但不限于如下步骤：

S210、基于第一抖动数据和第一指定数据确定由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量。

可选的，平视显示器包括图像显示设备，图像显示设备中显示画面具有对应的图像观看区域。

在本申请实施例中，通过第一角速度传感器实时检测平视显示器（也就是底壳）的抖动状况，电子设备获取第一角速度传感器测量的第一抖动数据。第一指定数据可以是第一水平距离和安装补偿系数，其中，第一水平距离为显示画面在反射光线上的虚像与可旋转反射镜之间的水平距离，反射光线为图像显示设备与图像观看区域的反向延长线。安装补偿系数是HUD在车辆上的安装位置（靠近前轮还是后轮）换算确定的，这是因为汽车行驶在不平整道路上时，造成汽车前高后低或者前低后高，即绕平行于整车坐标Y轴方向的旋转轴的旋转抖动，虚像与此旋转轴的距离不等于第一水平距离，根据两个距离比例关系确定补偿系数。整车坐标Y轴方向为平行于前轮车轴的方向，或者相对驾驶员而言的左右水平线方向。该距离差异与HUD的安装位置有关，当HUD的安装位置有所差异时，第一画面高度变化量也会有所不同。

在一个具体的实施例中，第一指定数据按照如下方式得到：确定显示画面在反射光线上的虚像与可旋转反射镜之间的第一水平距离；确定平视显示器的安装位置，并根据安装位置确定平视显示器的安装补偿系数；将第一水平距离和安装补偿系数确定为第一指定数据。其中，根据安装位置确定平视显示器的安装补偿系数的过程可以是：对安装位置进行归一化处理，可以将位于前轮和后轮的中间位置对应的安装补偿系数设为1。

进一步的，通过如下公式（1）对第一抖动数据和第一指定数据进行数据处理，得到由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量：

M₁ = K* L₁*tanα₁（1）

其中，M₁为由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量；K为平视显示器的安装补偿系数；L₁为第一水平距离；α₁为第一抖动数据，如图3所示，α₁为第一角速度传感器902所测量的底壳3的抖动状况。

对于平视显示器抖动，可旋转反射镜的旋转轴位于汽车前轮与后轮之间，旋转轴和虚像之间的距离不等于第一水平距离，安装补偿系数K为旋转轴和虚像之间距离与第一水平距离之比。HUD安装位置不同、汽车前后轮之间距离不同、不同HUD第一水平距离不同，根据此三个距离的一般值范围，得出安装补偿系数的范围。可选的，针对具体车辆，根据人为经验通常将安装补偿系数设置为大于等于0.5且小于等于1.3。

如图5所示为平视显示器在汽车内部的另一结构示意图，附图标记802为未发生抖动的显示画面在反射光线上的虚像，附图标记801为发生了抖动的显示画面在反射光线上的虚像，其中，附图标记801与附图标记802之间画面高度差的一部分原因是由平视显示器抖动引起的。

S220、基于第二抖动数据和第二指定数据确定由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量。

可选的，第二指定数据为第二水平距离。

在一个具体的实施例中，基于第二抖动数据和第二指定数据确定由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量，包括：基于第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差；确定显示画面在反射光线上的虚像与光线交点之间的第二水平距离，光线交点为发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线的交点；基于角度差和第二水平距离确定第二画面高度变化量。

进一步的，通过如下公式（2）对第二抖动数据和第二指定数据进行数据处理，得到由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量：

M₂ = L₂*tan2α₂（2）

其中，M₂为由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量； L₂为第二水平距离；α₂为第二抖动数据。

如图5所示为平视显示器在汽车内部的另一结构示意图，附图标记801与附图标记802之间画面高度差的另一部分原因是HUD抖动时，由于可旋转反射镜转轴无法完全锁定，存在额外的旋转差异。图中虚线为发生抖动后可旋转反射镜相对HUD的旋转状态以及反射光线，可旋转反射镜的角度差异值（即第二抖动数据）用α₂表示。图中实线表示发生抖动前可旋转反射镜相对HUD的旋转状态以及反射光线。根据几何光学基本原理，可旋转反射镜的角度差异值（即第二抖动数据）为α₂，反射光线旋转2α₂，发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差异值2A≈2α₂。

如图5所示，发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线这两个时刻是在风挡玻璃不同区域反射，不同区域对应风挡玻璃曲率半径差异值，会造成发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差异值2A不完全等于2α₂。考虑到抖动量小且风挡玻璃曲率半径大，无限接近2α₂，有差异可以加上显示补偿系数进行补偿，不影响本方案实现。

在一种优化的实现方式中，在基于第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差之前，还包括：确定图像显示设备的曲率；根据曲率确定图像显示设备的显示补偿系数；相应的，基于第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差，包括：根据显示补偿系数和第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差。

图像显示设备（风挡玻璃）不是平面，是自由曲面，各位置曲率半径不相等，意味着各点表面法线方向不平行。经旋转反射镜反射的光线抖动前后是在风挡玻璃上不同的位置进行反射，不同位置法线差异（即显示补偿系数）记为α₃，则根据反射定律，2A=2α₂±2α₃。

以下通过现有技术对显示补偿系数α₃的计算进行说明，示例性的，风挡玻璃竖直方向曲率半径为8000mm，光线自可旋转反射镜至风挡玻璃的路径为300mm。发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差异值2A。可旋转反射镜的作用是实现眼盒的上下方向调整，因此在风挡玻璃上反射位置差异可以忽略水平方向差异，仅考虑竖直方向差异，位置差异值为2A*300/cos(θ)，其中θ为抖动前光线在风挡玻璃表面入射角。上述发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间位置差异一般为1mm左右，而风挡玻璃曲率一般为数千毫米，因此可以近似按照球面计算这两个位置处风挡玻璃的显示补偿系数。根据几何光学反射原理，反射光线角度2A = 2α₂+ 2α₃ 。取典型值作为计算示例，θ一般为60°左右，取2α₂典型值0.085°，2α₂*300/cos(θ) = 0.9mm，0.9mm对应的显示补偿系数2α₃ =0.013°。2A= 2α₂+ 2α₃=0.098°。

S230、基于第一画面高度变化量和第二画面高度变化量确定显示画面的偏移量。

在本申请实施例中，经上述步骤确定出第一画面高度变化量和第二画面高度变化量之后，再将第一画面高度变化量和第二画面高度变化量相叠加，得到显示画面的偏移量。也就是，显示画面的偏移量M = M₁ + M₂ = K* L₁*tanα₁+ L₂*tan2α₂，其中，M为显示画面的偏移量；M₁为由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量；K为平视显示器的安装补偿系数；L₁为第一水平距离；α₁为第一抖动数据，M₂为由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量； L₂为第二水平距离；α₂为第二抖动数据。

此时，驾驶员在图像观看区域（如图5中附图标记1）内观看到的显示画面（如图5中附图标记801和802）位于不同的位置，尤其在上下高度方向发生明显偏离。

需要说明的是，第一画面高度变化量和第二画面高度变化量可以是同方向，也可以是不同方向。也就是，存在可旋转反射镜向下抖动（或向上抖动），而HUD整机向上抖动（或向下抖动）的情况。

实际车辆行驶过程中，除了上述上下抖动，往往还有左右抖动。可旋转反射镜的旋转抖动对应的是显示画面在上下方向的抖动，不会引起左右抖动。其次，车辆行驶中，左右抖动往往很小、发生概率低，本方案不考虑此方向抖动量的补偿。

本实施例提供的技术方案，基于第一抖动数据和第一指定数据确定由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量；基于第二抖动数据和第二指定数据确定由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量；基于第一画面高度变化量和第二画面高度变化量确定显示画面的偏移量。本申请不仅计算由平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量，还计算由可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量，进而计算出因抖动造成显示画面偏移的偏移量。本申请全面分析了HUD显示画面图像抖动的关键原因，即HUD整体抖动和可旋转反射镜的旋转抖动，从而更好地实现对HUD显示画面的抖动补偿，因有效避免显示画面抖动可以使得显示画面清晰度有所提高，提升用户使用体验感受。

图6为本申请实施例提供的一种显示画面补偿装置的结构示意图，所述装置应用于平视显示器，所述平视显示器包括可旋转反射镜，所述平视显示器上配置有用于测量所述平视显示器抖动的第一角速度传感器，所述可旋转反射镜配置有用于测量所述可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器，如图6所示，该装置600可以包括：

数据获取模块610，用于通过所述第一角速度传感器获取所述平视显示器的第一抖动数据，通过所述第二角速度传感器获取所述可旋转反射镜的第二抖动数据；

偏移量确定模块620，用于根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量；

补偿量确定模块630，用于获取所述平视显示器的放大倍率，基于所述偏移量和所述放大倍率确定对所述显示画面进行补偿的补偿量；

图像补偿模块640，用于基于预设基准方向按照所述补偿量对所述显示画面进行补偿，得到补偿之后的显示画面。

进一步的，上述偏移量确定模块620，可以具体用于：基于所述第一抖动数据和第一指定数据确定由所述平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量；基于所述第二抖动数据和第二指定数据确定由所述可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量；基于所述第一画面高度变化量和所述第二画面高度变化量确定所述显示画面的偏移量。

可选的，所述平视显示器包括图像显示设备，所述图像显示设备中所述显示画面具有对应的图像观看区域。

可选的，所述第一指定数据按照如下方式得到：确定所述显示画面在反射光线上的虚像与所述可旋转反射镜之间的第一水平距离；所述反射光线为所述图像显示设备与所述图像观看区域的反向延长线；确定所述平视显示器的安装位置，并根据所述安装位置确定所述平视显示器的安装补偿系数；将所述第一水平距离和所述安装补偿系数确定为所述第一指定数据。

可选的，所述第二指定数据为第二水平距离。

进一步的，上述偏移量确定模块620，还可以具体用于：基于所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差；确定所述显示画面在所述反射光线上的虚像与光线交点之间的第二水平距离，所述光线交点为所述发生抖动前反射光线和所述发生抖动后反射光线的交点；基于所述角度差和所述第二水平距离确定所述第二画面高度变化量。

进一步的，上述显示画面补偿装置，还可以包括：补偿系数确定模块；

所述补偿系数确定模块，用于在所述基于所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差之前，确定所述图像显示设备的曲率；根据所述曲率确定所述图像显示设备的显示补偿系数；

相应的，上述偏移量确定模块620，还可以具体用于：根据所述显示补偿系数和所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差。

可选的，通过如下公式对所述第一抖动数据和第一指定数据进行数据处理，得到由所述平视显示器抖动引起的所述第一画面高度变化量：

M₁ = K* L₁*tanα₁

其中，M₁为由所述平视显示器抖动引起的所述第一画面高度变化量；K为所述平视显示器的安装补偿系数；L₁为所述第一水平距离；α₁为所述第一抖动数据。

可选的，通过如下公式对所述第二抖动数据和第二指定数据进行数据处理，得到由所述可旋转反射镜抖动引起的所述第二画面高度变化量：

M₂ = L₂*tan2α₂

其中，M₂为由所述可旋转反射镜抖动引起的所述第二画面高度变化量； L₂为所述第二水平距离；α₂为所述第二抖动数据。

本实施例提供的显示画面补偿装置可适用于上述任意实施例提供的显示画面补偿方法，具备相应的功能和有益效果。

图7是用来实现本申请实施例的一种显示方法的电子设备的框图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

如图7所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如显示画面补偿方法。

在一些实施例中，显示画面补偿方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的显示画面补偿方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行显示画面补偿方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本申请的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims

1.一种显示画面补偿方法，其特征在于，所述方法应用于平视显示器，所述平视显示器包括可旋转反射镜，所述平视显示器上配置有用于测量所述平视显示器抖动的第一角速度传感器，所述可旋转反射镜配置有用于测量所述可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器，所述方法包括：

根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量；所述指定数据包括第一指定数据和第二指定数据；所述第一指定数据包括第一水平距离和安装补偿系数，所述第二指定数据包括第二水平距离；所述第一水平距离为显示画面在反射光线上的虚像与所述可旋转反射镜之间的水平距离，所述反射光线为图像显示设备与图像观看区域的反向延长线；所述第二水平距离为显示画面在所述反射光线上的虚像与光线交点之间的水平距离，所述光线交点为发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线的交点；

2.根据权利要求1所述的显示画面补偿方法，其特征在于，所述根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量，包括：

基于所述第一抖动数据和第一指定数据确定由所述平视显示器抖动引起的第一画面高度变化量；

基于所述第二抖动数据和第二指定数据确定由所述可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量；

基于所述第一画面高度变化量和所述第二画面高度变化量确定所述显示画面的偏移量。

3.根据权利要求2所述的显示画面补偿方法，其特征在于，所述平视显示器包括图像显示设备，所述图像显示设备中所述显示画面具有对应的图像观看区域，所述第一指定数据按照如下方式得到：

确定所述显示画面在反射光线上的虚像与所述可旋转反射镜之间的第一水平距离；所述反射光线为所述图像显示设备与所述图像观看区域的反向延长线；

确定所述平视显示器的安装位置，并根据所述安装位置确定所述平视显示器的安装补偿系数；

将所述第一水平距离和所述安装补偿系数确定为所述第一指定数据。

4.根据权利要求3所述的显示画面补偿方法，其特征在于，所述第二指定数据为第二水平距离，所述基于所述第二抖动数据和第二指定数据确定由所述可旋转反射镜抖动引起的第二画面高度变化量，包括：

基于所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差；

确定所述显示画面在所述反射光线上的虚像与光线交点之间的第二水平距离，所述光线交点为所述发生抖动前反射光线和所述发生抖动后反射光线的交点；

基于所述角度差和所述第二水平距离确定所述第二画面高度变化量。

5.根据权利要求4所述的显示画面补偿方法，其特征在于，在所述基于所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差之前，还包括：

确定所述图像显示设备的曲率；

根据所述曲率确定所述图像显示设备的显示补偿系数；

相应的，所述基于所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差，包括：

根据所述显示补偿系数和所述第二抖动数据确定发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线之间的角度差。

6.根据权利要求3所述的显示画面补偿方法，其特征在于，通过如下公式对所述第一抖动数据和第一指定数据进行数据处理，得到由所述平视显示器抖动引起的所述第一画面高度变化量：

M₁ = K* L₁*tanα₁

7.根据权利要求4所述的显示画面补偿方法，其特征在于，通过如下公式对所述第二抖动数据和第二指定数据进行数据处理，得到由所述可旋转反射镜抖动引起的所述第二画面高度变化量：

M₂ = L₂*tan2α₂

8.一种显示画面补偿装置，其特征在于，所述装置应用于平视显示器，所述平视显示器包括可旋转反射镜，所述平视显示器上配置有用于测量所述平视显示器抖动的第一角速度传感器，所述可旋转反射镜配置有用于测量所述可旋转反射镜抖动的第二角速度传感器，所述装置包括：

偏移量确定模块，用于根据所述第一抖动数据、所述第二抖动数据和指定数据确定所述平视显示器的显示画面的偏移量；所述指定数据包括第一指定数据和第二指定数据；所述第一指定数据包括第一水平距离和安装补偿系数，所述第二指定数据包括第二水平距离；所述第一水平距离为显示画面在反射光线上的虚像与所述可旋转反射镜之间的水平距离，所述反射光线为图像显示设备与图像观看区域的反向延长线；所述第二水平距离为显示画面在所述反射光线上的虚像与光线交点之间的水平距离，所述光线交点为发生抖动前反射光线和发生抖动后反射光线的交点；

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7中任一所述的显示画面补偿方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述的显示画面补偿方法。