CN115689920A - Hud成像的辅助矫正方法、装置及矫正系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于抬头显示技术领域，提供了一种HUD成像的辅助矫正方法、装置及矫正系统，所述辅助矫正方法包括：获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；获取滑轨移动至所述目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。上述方案中根据人眼的位置信息，模拟人眼观看角度对抬头显示图像进行拍摄，并进行辅助矫正，克服了现有技术中因抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题。

Description

HUD成像的辅助矫正方法、装置及矫正系统

技术领域

本申请属于抬头显示技术领域，尤其涉及一种HUD成像的辅助矫正方法、装置及矫正系统。

背景技术

抬头显示器(Head Up Display，HUD)利用光学反射的原理，可以实现将车速、导航辅助信息、周边环境状态等信息合理的显示在驾驶员的视野区域内，为驾驶员提供更加直观和逼真的信息，使驾驶员将更多的注意力集中在前方的道路上，提高驾驶安全。由于挡风玻璃曲率不均衡的原因，通常会导致投影在挡风玻璃上的抬头显示图像发生不同程度的畸变，而且根据驾驶员观看角度的不同，抬头显示图像也会呈现不同的扭曲状态。

基于上述问题，可以得知抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，因此无法通过规律性的方法解决畸变问题，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种HUD成像的辅助矫正方法、装置及矫正系统，可以解决现有技术中因抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种HUD成像的辅助矫正方法，所述辅助矫正方法包括：

获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；

根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；

获取滑轨移动至所述目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

本申请实施例的第二方面提供了一种HUD成像的辅助矫正装置，所述辅助矫正装置包括：

获取模块，用于获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；

控制模块，用于根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；

辅助矫正模块，用于获取滑轨移动至所述目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

本申请实施例的第三方面提供了一种HUD成像的辅助矫正系统，所述辅助矫正系统包括车载终端、第一图像采集装置、滑轨、第二图像采集装置、HUD显示单元；

所述第一图像采集装置，与所述车载终端连接，用于向所述车载终端传输采集到的包含人眼的待处理图像；

所述滑轨，一端与所述车载终端连接，另一端与所述第二图像采集装置连接，用于接收所述车载终端的控制指令，并根据控制指令移动至目标位置，以使所述第二图像采集装置在所述目标位置处拍摄抬头显示图像；

所述第二图像采集装置，与所述车载终端连接，用于向所述车载终端传输采集到的抬头显示图像，以使所述车载终端根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正，得到矫正后的目标显示图像；

所述HUD显示单元，与所述车载终端连接，在需要对抬头显示图像进行矫正的情况下，用于显示所述车载终端传输的矫正后的目标显示图像。

可选地，所述矫正系统还包括：无线模块、CAN总线、上位机；

所述无线模块，用于与上位机通信，获取HUD显示信息，并将所述HUD显示信息传输至所述车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使所述车载终端将所述HUD显示信息发送至所述HUD显示单元进行抬头显示；

所述CAN总线，与车辆上多个传感器连接，用于与所述多个传感器通信，获取车辆的行车信息，并将所述行车信息传输至车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使所述车载终端将所述行车信息发送至所述HUD显示单元进行抬头显示。

本申请实施例的第四方面提供了一种车载终端，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的HUD成像的辅助矫正方法。

本申请实施例的第五方面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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的HUD成像的辅助矫正方法。

本申请实施例的第六方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在车载终端上运行时，使得所述车载终端执行上述第一方面所述的HUD成像的辅助矫正方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例通过获取包含人眼的待处理图像，得到了待处理图像中人眼的位置信息，该位置信息可以表示人眼观看抬头显示图像的角度，因此可以根据该位置信息，控制滑轨移动至目标位置处，并在滑轨移动至目标位置出处之后，获取第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，该抬头显示图像为模拟人眼观看角度得到的抬头显示图像，所以可以根据该抬头显示图像的畸变率，进行辅助矫正。上述方案中根据人眼的位置信息，模拟人眼观看角度对抬头显示图像进行拍摄，并进行辅助矫正，克服了现有技术中因抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的一种HUD成像的辅助矫正方法的流程示意图；

图2是滑轨调节的结构示意图；

图3是本申请实施例二提供的一种HUD成像的辅助矫正方法的流程示意图；

图4是滑轨调节以及旋转云台调节的结构示意图；

图5是本申请实施例三提供的一种HUD成像的矫正系统的结构示意图；

图6是本申请实施例四提供的一种HUD成像的辅助矫正装置的结构示意图；

图7是本申请实施例五提供的一种车载终端的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

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。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

现有技术中，抬头显示器在设计时会受到眼盒区域、车辆布置位置、汽车风挡玻璃曲率参数等诸多因素限制，现有的畸变矫正方法通常使用中心眼盒位置的图像矫正适配所有眼盒区域(例如，上眼盒区域或者下眼盒区域等)，无法兼顾周全，而且驾驶员在汽车行驶过程中，通常在眼盒区域以不同的角度观看抬头显示器的抬头显示区域，若使用中心眼盒畸变矫正适配所有观看角度的畸变矫正，往往会导致某些角度的抬头显示图像畸变矫正效果较差。

基于上述问题，本申请提供了一种HUD成像的辅助矫正方法，可以通过获取包含人眼的待处理图像，得到待处理图像中人眼的位置信息，该位置信息可以表示人眼观看抬头显示图像的角度，然后可以根据该位置信息，控制滑轨移动至目标位置处，并在滑轨移动至目标位置出处之后，获取第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，该抬头显示图像为模拟人眼观看角度得到的抬头显示图像，所以可以根据该抬头显示图像的畸变率，进行辅助矫正。上述方案中根据人眼的位置信息，模拟人眼观看角度对抬头显示图像进行拍摄，并进行辅助矫正，克服了现有技术中因抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题。

应理解，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来说明。

参照图1，示出了本申请实施例一提供的一种HUD成像的辅助矫正方法的流程示意图。如图1所示，该辅助矫正方法可以包括如下步骤：

步骤101，获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像。

其中，待处理图像，可以是指第一图像采集装置采集到的驾驶位上包含人眼的图像。需要说明的是，待处理图像可以是驾驶员的人脸图像，可以是驾驶员的上半身图像，可以是驾驶员的人眼图像等，本申请对此不作限定，保证待处理图像能包含人眼即可。

其中，第一图像采集装置，可以是指相机或者双目摄像头等拍照设备。需要说明的是，第一图像采集装置安装在能够拍摄到待处理图像的位置，且可以与车载终端无线或有线连接，第一图像采集装置可以随着车辆的启动开启，在拍摄到包含人眼的待处理图像时，将待处理图像发送给车载终端，车载终端可以获取到第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像。

在一种可能的实现方式中，车辆在行驶时，第一图像采集装置可以实时采集待处理图像，而车载终端也可以实时获取到待处理图像，以便于后续进行辅助矫正时，满足实时矫正的要求。

步骤102，根据待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置。

其中，位置信息，可以是指人眼在待处理图像像素坐标系下的位置坐标，通过预设人眼的中心位置信息，根据待处理图像中的位置信息，确定人眼的位置偏差，向滑轨发动移动指令，移动指令中包含位置偏差的具体数值，滑轨在接收到移动指令后，可以移动至目标位置。

其中，滑轨，可以是指平面内的双滑轨，即一个滑轨可以控制竖直方向上的上下移动，另一个滑轨可以水平方向上的控制左右移动。

举例说明，若待处理图像中，人眼的位置信息与中心位置的偏差为(水平方向3厘米,竖直方向4厘米)，即竖直方向上向上移动4厘米，水平方向上向右移动3厘米，滑轨在接收到移动指令后，按照在竖直方向上向上移动4厘米，水平方向上向右移动3厘米即可移动至目标位置。

应理解，在本申请实施例中，由于第一图像采集装置可以是相机或者双目摄像头，因此待处理图像可以是包含人眼的二维平面图像，也可以是包含人眼的三维立体图像，不同类型的待处理图像得到的人眼的位置信息是不同的，即二维平面图像对应的人眼的位置信息是在像素坐标系下的二维坐标，而三维立体图像对应的人眼的位置信息是在像素坐标系下的三维坐标。

作为一种可能的实现方式，若待处理图像为包含人眼的二维图像，则可以根据人眼在待处理图像中的二维坐标与中心坐标的偏差，控制滑轨移动至目标位置，但由于滑轨所处的坐标系与人眼所处的坐标系为不同的坐标系，因此不可以直接按照人眼在待处理图像中的二维坐标与中心坐标的偏差，去控制滑轨移动，而是需要先获取待处理图像所处的像素坐标系与滑轨所处的世界坐标系之间的变换关系，即获取像素坐标系中一个像素单位对应世界坐标系中的一个单位之间的比例关系，例如一个像素单位对应0.2厘米。再根据变换关系以及位置坐标，控制滑轨移动。即在本申请实施例一种可能的实现方式中，上述步骤102，可以包括：

获取待处理图像所处的像素坐标系与滑轨所处的世界坐标系之间的变换关系；

根据待处理图像中人眼在像素坐标系下的位置坐标，以及变换关系，控制滑轨移动至目标位置，以使滑轨上搭载第二图像采集装置移动至当前时刻人眼所在的位置。

其中，第二图像采集装置，可以是指相机等拍照设备，用于拍摄人眼所看到的抬头显示图像。需要说明的是，第二图像采集装置与滑轨连接，滑轨移动可以带动第二图像采集装置，在滑轨移动到目标位置后，第二图像采集装置也可以移动到目标位置，即当前时刻人眼所在的位置，在移动到人眼所在的位置后，可以采集当前时刻人眼所看到的抬头显示图像，即相当于使用第二图像采集装置模拟人眼的观看角度。

举例来说，参照如图2所示的滑轨调节的结构示意图，该结构示意图包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、驾驶位人物、滑轨、驾驶车座以及车前挡风玻璃。其中抬头显示图像在车前挡风玻璃上成像，第一图像采集装置首先采集驾驶位人物的人眼图像，将该人眼图像发送至车载终端中，车载终端根据人眼图像中的人眼的位置信息，控制滑轨移动，并使与滑轨连接的第二图像采集装置与滑轨一起移动至目标位置，即当前时刻人眼所在的位置，以拍摄当前时刻人眼在车前挡风玻璃上看到的抬头显示图像，将该抬头显示图像发送给车载终端，以便于车载终端根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

具体来说，若根据人眼图像中人眼的位置信息得出人眼与中心位置的偏差坐标为(5,6)，像素坐标系中一个像素单位对应世界坐标系中的一个单位之间的比例关系为1:0.2厘米，则此时应控制滑轨向右移动1厘米、再向上移动1.2厘米，或者控制滑轨先向上移动1.2厘米、再向右移动1厘米，本申请对水平方向以及竖直方向的移动的先后顺序不作限定。

作为一种可能的实现方式，若待处理图像为包含人眼的三维图像，则在计算人眼位置坐标与中心坐标偏差时，需从三维角度出发，不仅要计算二维平面内的偏差，还需计算人眼旋转角度的偏差，得出偏差后，控制滑轨移动，以使第二图像采集装置移动至目标位置，以拍摄当前时刻人眼在车前挡风玻璃上看到的抬头显示图像，将该抬头显示图像发送给车载终端，以便于车载终端根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

步骤103，获取滑轨移动至目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

在本申请实施例中，目标位置可以是指当前时刻人眼所在的位置，滑轨移动至目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像可以是指当前时刻人眼看到的图像，根据人眼实时看到的抬头显示图像进行矫正，解决了针对一个观看角度进行矫正，导致的某些角度的抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题，满足人眼在任意观看角度都能看到无畸变图像。

在本申请实施例中，第二图像采集装置在采集到抬头显示图像后，将抬头显示图像发送至车载终端，车载终端获取到第二图像采集装置发送的抬头显示图像后，可以对抬头显示图像的畸变率进行判断，确认抬头显示图像是否发生畸变，若抬头显示图像发生畸变，则表示当前时刻人眼看到的抬头显示图像为畸变图像，则需要对该抬头显示图像进行畸变矫正。若抬头显示图像未发生畸变，则表示当前时刻人眼看到的抬头显示图像为无畸变图像，则不需要对该抬头显示图像进行畸变矫正。

作为一种可能的实现方式，根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正，包括：

若抬头显示图像的畸变率大于预设畸变率，则确定抬头显示图像为需要矫正的畸变图像，以对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

应理解，预设畸变率为车载终端中的预设数值。确定抬头显示图像为需要矫正的畸变图像后，可以获取该畸变图像对应的输入源图像，根据该输入源图像中的特征点和该畸变图像中对应的特征点，确定输入源图像与畸变图像之间的投影变换矩阵，根据该投影变换矩阵对输入源图像进行更新，以通过改变输入源的方法对畸变图像进行矫正。

在本申请实施例中，可以首先通过获取包含人眼的待处理图像，得到了待处理图像中人眼的位置信息，该位置信息可以表示人眼观看抬头显示图像的角度，因此可以根据该位置信息，控制滑轨移动至目标位置处，并在滑轨移动至目标位置出处之后，获取第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，该抬头显示图像为模拟人眼观看角度得到的抬头显示图像，所以可以根据该抬头显示图像的畸变率，进行辅助矫正。上述方案中根据人眼的位置信息，模拟人眼观看角度对抬头显示图像进行拍摄，并进行辅助矫正，克服了现有技术中因抬头显示图像产生畸变的成因较为复杂，导致抬头显示图像畸变矫正效果较差的问题。

参见图3，示出了本申请实施例二提供的一种HUD成像的辅助矫正方法的流程示意图。如图3所示，该辅助矫正方法可以包括如下步骤：

步骤301，获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像。

本实施例步骤301与前述实施例步骤101相同，可以相互参阅，本实施例在此不再赘述。

步骤302，根据第一子图像中人眼的位置信息和第二子图像中人眼的位置信息，确定当前时刻人眼在世界坐标系中位置坐标以及偏移角度。

其中，偏移角度为人眼相较于滑轨所在二维平面偏移的角度。

在本申请实施例中，待处理图像包括由双目摄像头采集得到的第一子图像和第二子图像，且人眼的位置信息是在像素坐标系下的三维坐标。根据第一子图像中人眼的位置信息和第二子图像中人眼的位置信息，可以确定人眼相较于中心位置是否发生移动或者旋转，该旋转可以是指由人脸或者人身体的移动所带动的人眼的角度偏移。

作为一种可能的实现方式，若待处理图像为包含人眼的三维图像，则人眼的位置信息包括二维位置坐标和深度信息，为了确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，首先可以根据第一子图像或者第二子图像中人眼的二维位置坐标与中心坐标的偏差，确定在像素坐标系下人眼的偏差坐标，控制滑轨在二维平面内按照人眼的偏差进行移动，但是由于滑轨所处的坐标系与人眼所处的坐标系为不同的坐标系，因此不可以直接按照像素坐标系下人眼的偏差坐标，去控制滑轨移动，而是需要先获取第一子图像或者第二子图像中像素坐标系与世界坐标系之间的变换关系，即获取像素坐标系中一个像素单位对应世界坐标系中的一个单位之间的比例关系，例如一个像素单位对应0.2厘米。再根据变换关系以及偏差坐标，控制滑轨移动。

由于处理图像为包含人眼的三维图像，则还需要确定当前时刻人眼在世界坐标系中的偏移角度，以控制滑轨上搭载的包括第二图像采集装置的旋转云台进行旋转，确定第二图像采集装置能处于当前时刻人眼所在的位置以及偏移角度。即本申请实施例在一种可能的实施方式中，上述步骤302，可以包括：

根据第一子图像中人眼的二维位置坐标或者第二子图像中人眼的二维位置坐标，以及像素坐标系与世界坐标系之间的变换关系，确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标；

根据第一子图像中人眼的深度信息和第二子图像中人眼的深度信息，确定偏移角度。

在本申请实施例中，可以利用第一子图像第二子图像中任一一个人眼的二维坐标以及像素坐标系与世界坐标系之间的变换关系，确定出当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标。其确定方法与实施例一中所采用的方法相同，可以相互参阅，本申请实施例在此不再赘述。

作为一种可能的实现方式，根据第一子图像中人眼的深度信息和第二子图像中人眼的深度信息，确定偏移角度，包括：

根据第一子图像中人眼的深度信息，将第一子图像中双眼的深度坐标相连，得到第一直线；

根据第二子图像中人眼的深度信息，将第二子图像中双眼的深度坐标相连，得到第二直线；

确定第一直线与第二直线夹角的角度为偏移角度。

在本申请实施例中，根据人眼的深度信息，将双眼的深度坐标相连可以得到人眼的倾斜直线，但是只有一条直线无法得知偏移的具体角度，因此需要根据第一子图像中人眼的深度信息，根据双眼的深度坐标，得到第一直线(例如表示第一直线的函数式)，然后再根据第二子图像中人眼的深度信息，根据第二子图像中双眼的深度坐标，得到第二直线(例如表示第二直线的函数式)。最终可以通过计算两条直线夹角的方法，确定出第一直线与第二直线的夹角，即当前时刻人眼的偏移角度。

需要说明的是，可以利用夹角公式计算两条直线之间夹角的角度，或者采用现有技术中任一计算两条直线之间夹角的角度的方法，本申请对此不作限定。

步骤303，根据当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，控制滑轨移动至目标位置，并控制旋转云台旋转偏移角度。

其中，滑轨上搭载有包括第二图像采集装置的旋转云台，即滑轨移动以及旋转云台旋转均会带动第二图像采集装置的移动和旋转。在滑轨移动到目标位置后，第二图像采集装置也可以移动到目标位置，在旋转云台旋转偏移角度后，第二图像采集装置也可以旋转相应的偏移角度，即当前时刻人眼所在的位置以及偏移的角度，在模拟人眼的位置以及偏移角度后，可以采集当前时刻人眼所看到的抬头显示图像，即相当于使用第二图像采集装置模拟人眼的观看角度。

举例来说，参照如图4所示的滑轨调节以及旋转云台调节的结构示意图。该结构示意图包括第一图像采集装置、旋转云台(搭载第二图像采集装置)、驾驶位人物、滑轨、驾驶车座以及车前挡风玻璃。其中抬头显示图像在车前挡风玻璃上成像，第一图像采集装置首先采集驾驶位人物的人眼图像，该人眼图像为双目摄像头采集的三维图像，将该人眼图像发送至车载终端中，车载终端根据人眼图像中的人眼的三维坐标，控制滑轨移动以及旋转云台的旋转，并使与滑轨连接的第二图像采集装置与滑轨一起移动至目标位置，并与旋转云台一起旋转相同的偏移角度。即当前时刻人眼所在的位置偏移的角度，以拍摄当前时刻人眼在车前挡风玻璃上看到的抬头显示图像，将该抬头显示图像发送给车载终端，以便于车载终端根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

具体来说，若根据人眼图像中人眼的位置信息得出人眼与中心位置的偏差坐标为(5,6)，偏转角度为20度，像素坐标系中一个像素单位对应世界坐标系中的一个单位之间的比例关系为1:0.2厘米，则此时应控制滑轨向右移动1厘米、再向上移动1.2厘米，然后控制旋转云台旋转20度，或者先控制旋转云台旋转20度，再控制滑轨先向上移动1.2厘米、再向右移动1厘米，本申请对水平方向、竖直方向的移动以及云台旋转的先后顺序不作限定。

步骤304，获取滑轨移动至目标位置且旋转云台旋转偏移角度后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

本实施例步骤304与前述实施例步骤103相同，可以相互参阅，本实施例在此不再赘述。

相较于实施例一，本申请实施例使用双目摄像机采集包含人眼的第一子图像和第二子图像，由于第一子图像和第二子图像为三维图像，其位置信息中包含了深度信息，因此可以根据第一子图像和第二子图像中人眼的位置信息确定出当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，相较于实施例一来说的话，对人眼的模拟更具备真实性，以使第二图像采集装置采集到的抬头显示图像更加真实，增加了辅助矫正的准确性。

参见图5，示出了本申请实施例三提供的一种HUD成像的矫正系统的结构示意图。如图5所示，该矫正系统包括车载终端、第一图像采集装置、滑轨和/或旋转云台、第二图像采集装置、HUD显示单元、无线模块、CAN总线；

第一图像采集装置，与车载终端连接，用于向车载终端传输采集到的包含人眼的待处理图像；

滑轨，一端与车载终端连接，另一端与第二图像采集装置连接，用于接收车载终端的控制指令，并根据控制指令移动至目标位置，以使第二图像采集装置在目标位置处拍摄抬头显示图像；和/或

旋转云台，一端与车载终端连接，另一端与第二图像采集装置连接，用于接收车载终端的控制指令，并根据控制指令旋转偏移角度，以使搭载在旋转云台上的第二图像采集装置旋转相同的偏移角度后拍摄抬头显示图像；

第二图像采集装置，与车载终端连接，用于向车载终端传输采集到的抬头显示图像，以使车载终端根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正，得到矫正后的目标显示图像；

HUD显示单元，与车载终端连接，在需要对抬头显示图像进行矫正的情况下，用于显示车载终端传输的矫正后的目标显示图像。

无线模块，用于与上位机通信，获取HUD显示信息，并将HUD显示信息传输至车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使车载终端将HUD显示信息发送至HUD显示单元进行抬头显示；

CAN总线，与车辆上多个传感器连接，用于与多个传感器通信，获取车辆的行车信息，并将行车信息传输至车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使车载终端将行车信息发送至HUD显示单元进行抬头显示。

参见图6，示出了本申请实施例四提供的一种HUD成像的辅助矫正装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

HUD成像的辅助矫正装置具体可以包括如下模块：

获取模块601，用于获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；

控制模块602，用于根据待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；

辅助矫正模块603，用于获取滑轨移动至目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

在本申请实施例中，待处理图像为包含人眼的二维图像时，控制模块602具体可以包括如下子模块：

关系获取子模块，用于获取待处理图像所处的像素坐标系与滑轨所处的世界坐标系之间的变换关系；

移动控制子模块，用于根据待处理图像中人眼在像素坐标系下的位置坐标，以及变换关系，控制滑轨移动至目标位置，以使滑轨上搭载第二图像采集装置移动至当前时刻人眼所在的位置。

在本申请实施例中，在待处理图像包括由双目摄像头采集得到的第一子图像和第二子图像，滑轨上搭载有包括第二图像采集装置的旋转云台时，控制模块602具体还可以包括如下子模块：

位置确定子模块，用于根据第一子图像中人眼的位置信息和第二子图像中人眼的位置信息，确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，偏移角度为人眼相较于滑轨所在二维平面偏移的角度；

角度偏移控制子模块，用于根据当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，控制滑轨移动至目标位置，并控制旋转云台旋转偏移角度。

在本申请实施例中，位置信息包括二维位置坐标和深度信息，位置确定子模块具体可以包括如下单元：

坐标确定单元，用于根据第一子图像中人眼的二维位置坐标或者第二子图像中人眼的二维位置坐标，以及像素坐标系与世界坐标系之间的变换关系，确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标；

角度确定单元，用于根据第一子图像中人眼的深度信息和第二子图像中人眼的深度信息，确定偏移角度。

在本申请实施例中，角度确定单元具体可以用于：

根据第一子图像中人眼的深度信息，将第一子图像中双眼的深度坐标相连，得到第一直线；

根据第二子图像中人眼的深度信息，将第二子图像中双眼的深度坐标相连，得到第二直线；

确定第一直线与第二直线夹角的角度为偏移角度。

在本申请实施例中，辅助矫正模块具体可以包括如下子模块：

判断子模块，用于若抬头显示图像的畸变率大于预设畸变率，则确定抬头显示图像为需要矫正的畸变图像，以对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

本申请实施例提供的HUD成像的辅助矫正装置可以应用在前述方法实施例中，详情参见上述方法实施例的描述，在此不再赘述。

图7是本申请实施例五提供的车载终端的结构示意图。如图7所示，该实施例的车载终端700包括：至少一个处理器710(图7中仅示出一个)处理器、存储器720以及存储在所述存储器720中并可在所述至少一个处理器710上运行的计算机程序721，所述处理器710执行所述计算机程序721时实现上述HUD成像的辅助矫正方法实施例中的步骤。

所述车载终端700可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该车载终端可包括，但不仅限于，处理器710、存储器720。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是车载终端700的举例，并不构成对车载终端700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器710可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器710还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器720在一些实施例中可以是所述车载终端700的内部存储单元，例如车载终端700的硬盘或内存。所述存储器720在另一些实施例中也可以是所述车载终端700的外部存储设备，例如所述车载终端700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器720还可以既包括所述车载终端700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器720用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器720还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/车载终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/车载终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过一种计算机程序产品来完成，当所述计算机程序产品在车载终端上运行时，使得所述车载终端执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

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 (11)

1.一种HUD成像的辅助矫正方法，其特征在于，应用于车载终端，所述辅助矫正方法包括：

获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；

根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；

获取滑轨移动至所述目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

2.如权利要求1所述的辅助矫正方法，其特征在于，所述待处理图像为包含人眼的二维图像，所述根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置，包括：

获取所述待处理图像所处的像素坐标系与所述滑轨所处的世界坐标系之间的变换关系；

根据所述待处理图像中人眼在像素坐标系下的位置坐标，以及所述变换关系，控制所述滑轨移动至目标位置，以使所述滑轨上搭载所述第二图像采集装置移动至当前时刻人眼所在的位置。

3.如权利要求1所述的辅助矫正方法，其特征在于，所述待处理图像包括由双目摄像头采集得到的第一子图像和第二子图像，所述滑轨上搭载有包括所述第二图像采集装置的旋转云台；所述根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置，包括：

根据所述第一子图像中人眼的位置信息和所述第二子图像中人眼的位置信息，确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，所述偏移角度为所述人眼相较于所述滑轨所在二维平面偏移的角度；

根据所述当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，控制所述滑轨移动至目标位置，并控制所述旋转云台旋转所述偏移角度。

4.如权利要求3所述的辅助矫正方法，其特征在于，所述位置信息包括二维位置坐标和深度信息，所述根据所述第一子图像中人眼的位置信息和所述第二子图像中人眼的位置信息，确定当前时刻人眼在世界坐标系中的位置坐标以及偏移角度，包括：

根据所述第一子图像中人眼的二维位置坐标或者所述第二子图像中人眼的二维位置坐标，以及像素坐标系与世界坐标系之间的变换关系，确定当前时刻人眼在所述世界坐标系中的位置坐标；

根据所述第一子图像中人眼的深度信息和所述第二子图像中人眼的深度信息，确定所述偏移角度。

5.如权利要求4所述的辅助矫正方法，其特征在于，所述根据所述第一子图像中人眼的深度信息和所述第二子图像中人眼的深度信息，确定所述偏移角度，包括：

根据所述第一子图像中人眼的深度信息，将所述第一子图像中双眼的深度坐标相连，得到第一直线；

根据所述第二子图像中人眼的深度信息，将所述第二子图像中双眼的深度坐标相连，得到第二直线；

确定所述第一直线与所述第二直线夹角的角度为所述偏移角度。

6.如权利要求1所述的辅助矫正方法，其特征在于，所述根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正，包括：

若所述抬头显示图像的畸变率大于预设畸变率，则确定所述抬头显示图像为需要矫正的畸变图像，以对所述当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

7.一种HUD成像的辅助矫正装置，其特征在于，所述辅助矫正装置包括：

获取模块，用于获取第一图像采集装置采集到的包含人眼的待处理图像；

控制模块，用于根据所述待处理图像中人眼的位置信息，控制滑轨移动至目标位置；

辅助矫正模块，用于获取滑轨移动至所述目标位置后第二图像采集装置采集到的抬头显示图像，并根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正。

8.一种HUD成像的矫正系统，其特征在于，所述矫正系统包括车载终端、第一图像采集装置、滑轨和/或旋转云台、第二图像采集装置、HUD显示单元；

所述第一图像采集装置，与所述车载终端连接，用于向所述车载终端传输采集到的包含人眼的待处理图像；

所述滑轨，一端与所述车载终端连接，另一端与所述第二图像采集装置连接，用于接收所述车载终端的控制指令，并根据控制指令移动至目标位置，以使所述第二图像采集装置在所述目标位置处拍摄抬头显示图像；和/或

所述旋转云台，一端与所述车载终端连接，另一端与所述第二图像采集装置连接，用于接收所述车载终端的控制指令，并根据控制指令旋转偏移角度，以使搭载在所述旋转云台上的第二图像采集装置旋转相同的偏移角度后拍摄抬头显示图像；

所述第二图像采集装置，与所述车载终端连接，用于向所述车载终端传输采集到的抬头显示图像，以使所述车载终端根据所述抬头显示图像的畸变率，对当前时刻人眼所看到的抬头显示图像进行辅助矫正，得到矫正后的目标显示图像；

所述HUD显示单元，与所述车载终端连接，在需要对抬头显示图像进行矫正的情况下，用于显示所述车载终端传输的矫正后的目标显示图像。

9.如权利要求8所述的矫正系统，所述矫正系统还包括：无线模块、CAN总线；

所述无线模块，用于与上位机通信，获取HUD显示信息，并将所述HUD显示信息传输至所述车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使所述车载终端将所述HUD显示信息发送至所述HUD显示单元进行抬头显示；

所述CAN总线，与车辆上多个传感器连接，用于与所述多个传感器通信，获取车辆的行车信息，并将所述行车信息传输至车载终端，在无需对抬头显示图像进行矫正的情况下，使所述车载终端将所述行车信息发送至所述HUD显示单元进行抬头显示。

10.一种车载终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

11.一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至6任一项所述的方法。

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