CN115933185B - 虚像显示装置、图像数据的生成方法、装置和相关设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种虚像显示装置、图像数据的生成方法、装置和相关设备，属于显示技术领域，可应用于影音娱乐以及辅助驾驶等场景。该虚像显示装置包括图像生成单元和成像单元，图像生成单元用于获取图像数据，以及基于图像数据显示图像，并输出图像光，图像生成单元显示的图像中包括目标图像，目标图像在该显示的图像中的位置与虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且目标图像在该显示的图像中的位置随着观看位置的变化而变化；成像单元用于基于图像光在显示区域形成虚像。该虚像显示装置的眼盒尺寸较大。

Description

虚像显示装置、图像数据的生成方法、装置和相关设备

本申请是分案申请，原申请的申请号是202210742008.X，原申请日是2022年06月27日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种虚像显示装置、图像数据的生成方法、装置和相关设备。

背景技术

随着显示技术的发展，用于显示虚像的虚像显示装置的应用越来越多。例如，桌面显示器和抬头显示器(head up device，HUD)等等。

相关技术中，虚像显示装置包括图像生成单元和成像单元。图像生成单用于获取图像数据，以及基于图像数据生成图像并输出图像光。成像单元基于图像光在整个显示区域内形成虚像。用户的眼部在虚像显示装置的眼盒中移动均可以看到完整的虚像。

该眼盒中的任一观看位置对应的观看距离均小于基准点对应的观看距离。该基准点为显示区域对应的视场角的顶点。在成像单元的显示区域的面积大小和虚像显示装置的光学孔径大小固定的前提下，如果要保证眼盒中的各个观看位置均能看到完整的虚像，眼盒的尺寸较小。也即是，用户仅能在一个较小的区域内观看到完整的虚像，使用较为不便。

发明内容

本申请提供了一种虚像显示装置、图像数据的生成方法、装置和相关设备，能够增大眼盒的尺寸，使得用户在较大的范围内均能够看到目标图像对应的虚像，便于用户使用。

第一方面，提供了一种虚像显示装置。该虚像显示装置包括图像生成单元和成像单元。所述图像生成单元用于获取图像数据，以及基于所述图像数据显示图像，并输出图像光。所述图像生成单元显示的图像中包括目标图像，所述目标图像在所述显示的图像中的位置与所述虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且所述目标图像在所述显示的图像中的位置随着所述观看位置的变化而变化。所述成像单元用于基于所述图像光在显示区域形成虚像。

在本申请中，目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置与所述虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置随着观看位置的变化而变化，也即是，所述虚像显示装置的眼盒中不同的观看位置对应的目标图像在所述图像生成单元显示的图像中的位置不同。由于图像生成单元输出的图像光与图像生成单元显示的图像是对应的，而虚像是基于图像光形成的，所以目标图像对应的虚像在虚像显示装置的整个显示区域中的位置也会随着观看位置的变化而变化。在目标图像对应的虚像的大小一定、虚像显示装置的光学孔径且观看距离一定的情况下，与目标图像对应的虚像直接在虚像显示装置的整个显示区域成像相比，用户能够在更大的范围内看到目标图像对应的完整虚像，增大了眼盒的尺寸，便于用户使用。

这里，观看距离可以是指在虚像显示装置的中心视场的主光线方向上，观看位置到虚像中心之间的距离，或者，可以是指观看位置到参考光学元件的中心之间的距离，参考光学元件为参与成像的光学元件中在光路上最靠近观看者的一个光学元件，例如桌面显示器中最靠近观看者的一面曲面镜，或者，HUD所在的交通工具的挡风玻璃。

在本申请中，在所述眼盒中的任一观看位置能够看到所述目标图像对应的虚像的全部。

示例性地，目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置，是指目标图像所在的第一图像区域在图像生成单元显示的图像的整个图像区域中的位置，可以用第一图像区域中的至少部分像素点的坐标表示。

在一些示例中，目标图像的位置可以采用参考点的坐标以及目标图像的尺寸表示。这里，参考点可以为目标图像中的任一点，例如，目标图像的中心点、目标图像的某个顶点(例如矩形的目标图像的左上顶点或者左下顶点等等)、目标图像的外轮廓线上的任一点等。参考点的坐标为参考点在待显示图像中对应的像素点的坐标。目标图像的尺寸包括目标图像的长、宽和面积等。结合参考点的坐标和目标图像的尺寸可以唯一确定出目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置。

在另一些示例中，目标图像的位置可以采用参考点集合的坐标表示，该参考点集合包括至少两个参考点。参考点集合中的所有参考点的坐标既能起到定位的作用，还能够指示目标图像的尺寸。例如，参考点集合包括矩形的目标图像的四个顶点、或者矩形的目标图像的一条对角线上的两个顶点，等等。根据参考点集合的坐标可以唯一确定出目标图像在待显示图像中的位置。

在一些示例中，所述眼盒中的每个观看位置对应的观看距离均大于基准点对应的观看距离，所述基准点为所述显示区域对应的第一视场角的顶点。

在本申请中，基准点为所述显示区域的第一视场角的顶点，如果用户的一只眼睛位于该基准点处，可以看到显示区域中所显示的完整虚像。当用户所在的观看位置以双目中心位置来定义时，如果用户所在的观看位置相对于该基准点，观看距离较远，则用户可以看到较少的非显示区域(即显示区域的外围区域)。如果用户所在的观看位置相对于该基准点，观看距离足够远时，将看到部分显示区域中的虚像，且完全看不到非显示区域的图像。因此，当虚像显示装置的眼盒中的任一观看位置对应的观看距离均大于基准点对应的观看距离时，用户看到的显示区域占用户整个观看区域的比例较大，有利于提高用户体验。

在本申请中，所述显示区域包括与用于显示所述目标图像对应的虚像的第一子显示区域。当所述第一子显示区域的中心与所述显示区域的中心重合时，第一距离与第二距离的比值在比值范围内，所述第一距离为基准点与中心点之间的距离，所述第二距离为眼盒中心位置与所述中心点之间的距离，所述眼盒中心位置位于所述虚像显示装置的中心视场的主光线上，所述中心点为第一边缘光线和第二边缘光线的交点所在的平面与所述主光线之间的交点，所述第一边缘光线为所述第一视场角对应的边缘光线，所述第二边缘光线为所述第一子显示区域对应的第二视场角对应的边缘光线。其中，所述比值范围为[20％，90％]。这里，第一边缘光线和第二边缘光线均有无数条，相应的，第一边缘光线和第二边缘光线的交点有无数个，形成一个大致呈圆形的区域，该大致呈圆形的区域的径向尺寸即为虚像显示装置的光学孔径的大小。

当第一距离和第二距离的比值在该比值范围内时，眼盒中的各个观看位置均能够看到虚像显示装置的大部分显示区域，用于显示目标图像的第一子显示区域在整个显示区域中的面积占比较大，便于用户观看，用户体验较好。

在一些示例中，成像单元包括曲面镜，所述曲面镜用于反射所述图像生成单元输出的图像光，以形成所述虚像。

在另一些示例中，成像单元包括挡风玻璃，所述挡风玻璃用于反射所述图像生成单元输出的图像光，以形成所述虚像。

在一些示例中，第一距离与第二距离的比值等于所述虚像显示装置的光学孔径与参考瞳距之差与所述光学孔径与所述参考瞳距之和的比值。第一距离和第二距离的比值满足该条件时，用户在眼盒中心位置观看时，目标图像对应的虚像可以位于整个虚像显示装置的显示区域的中部，且位于用户双眼看到的显示区域之间的重叠区域，有利于提高用户的观看体验。

在一些示例中，在所述眼盒中，第一观看位置对应的目标图像的面积大于第二观看位置对应的目标图像的面积，所述第一观看位置对应的观看距离小于所述第二观看位置对应的观看距离。例如，第一观看位置对应的目标图像由第二观看位置对应的目标图像放大或缩小得到。

这样，所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置对应的观看距离的减小而增大，或者，所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置对应的观看距离的增大而减小。当用户在距离虚像较近的第一观看位置观看时，可以看到较大的目标图像的虚像，当用户在距离虚像较远的第二观看位置观看时，可以看到较小的目标图像的虚像。由于在孔径光阑的限制下，用户距离虚像越近，能够看到显示区域的范围越大，而用户距离虚像越远，能够看到显示区域的范围越小。因此，通过在用户距离虚像越近时放大目标图像的虚像，在用户距离虚像越远时缩小目标图像的虚像，可以保证用户始终能够看到目标图像的全部虚像，同时看到较少的背景图像对应的虚像，甚至看不到背景图像对应的虚像。

在另一些示例中，在所述眼盒中，第三观看位置对应的目标图像的虚像相对于第四观看位置对应的目标图像的虚像，以所述虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，所述第三观看位置相对于所述第四观看位置以所述主光线为基准向第二方向偏移，所述第一方向和所述第二方向为以所述主光线为基准的相反的两个方向。

这里，第三观看位置相对于第四观看位置以主光线为基准向第二方向偏移是指，第三观看位置比第四观看位置在第二方向上距离主光线远，该第二方向为以主光线为中心径向向外的方向。

在该示例中，所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置的平移而平移，所述目标图像对应的虚像的平移方向与所述观看位置的平移方向相反。

由于在孔径光阑的限制下，用户的观看位置沿垂直于主光线的方向偏离主光线，则看到的虚像会沿着垂直于主光线且与用户的光看位置的偏离方向相反的方向移动。这样，当用户在距离主光线较近的第三观看位置观看时，看到的目标图像的虚像中心离主光线较近；而当用户在距离主光线较远的第四观看位置观看时，看到的目标图像的虚像中心离主光线较远，使得保证用户始终能够看到目标图像的全部虚像，且看不到背景图像对应的虚像。

可选地，所述目标图像对应的虚像为三维图像或者二维图像。

在一些示例中，所述显示的图像还包括背景图像，所述背景图像为所述显示的图像中除了所述目标图像之外的图像。可选地，所述背景图像为静态图像或者动态图像。

可选地，所述虚像包括所述目标图像对应的虚像和背景图像对应的虚像，所述背景图像对应的虚像在所述目标图像对应的虚像的外围或者所述目标图像对应的虚像覆盖所述背景图像对应的虚像的至少一部分。这里，所述目标图像对应的虚像覆盖所述背景图像对应的虚像的至少一部分，是指目标图像对应的虚像在背景图像对应的虚像前方靠近观看者的位置，这样，背景图像对应的虚像的至少一部分被目标图像对应的虚像遮挡。

第二方面，提供了一种图像数据的生成方法。该方法包括：确定虚像显示装置的观看者的眼部位置，所述眼部位置位于所述虚像显示装置的眼盒中；根据所述眼部位置，确定位置指示信息，所述位置指示信息用于指示待显示图像中目标图像的位置，所述目标图像的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化；根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，所述待显示图像的图像数据用于供所述虚像显示装置在显示区域形成虚像。

在本申请中，该方法可以由处理器执行。该处理器可以集成在虚像显示装置中，或者，可以为虚像显示装置的外部器件。

在本申请中，根据虚像显示装置的观看者的眼部位置来确定待显示图像中目标图像的位置，并生成待显示图像的图像数据，供所述虚像显示装置在显示区域形成虚像。目标图像的在待显示图像中的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化。由于图像生成单元输出的图像光与待显示图像的图像数据是对应的，而虚像是基于图像光形成的，所以目标图像对应的虚像在虚像显示装置的整个显示区域中的位置也会随着眼部位置的变化而变化。在目标图像对应的虚像的大小一定且观看距离一定的情况下，与目标图像对应的虚像直接在虚像显示装置的整个显示区域成像相比，用户能够在更大的范围内看到目标图像对应的完整虚像，增大了眼盒的尺寸，便于用户使用。

在一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一子显示区域的位置信息，所述第一子显示区域的位置信息用于指示所述第一子显示区域在所述虚像显示装置的显示区域中的位置，所述第一子显示区域用于显示所述目标图像对应的虚像。所述根据所述眼部位置，确定位置指示信息，包括：根据观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一子显示区域的位置信息。

示例性地，所述第一子显示区域的位置信息包括所述第一子显示区域的几何信息和所述第一子显示区域中参考点的位置，所述第一子显示区域的几何信息用于指示所述第一子显示区域的面积。这里，几何信息包括第一子显示区域的形状和大小。

在一些示例中，在所述对应关系中，第一观看位置对应的子显示区域的面积大于第二观看位置对应的子显示区域的面积，所述第一观看位置对应的观看距离小于所述第二观看位置对应的观看距离。

在另一些示例中，在所述对应关系中，第三观看位置对应的子显示区域的位置相对于第四观看位置对应的子显示区域的位置，以所述虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，所述第三观看位置相对于所述第四观看位置以所述主光线为基准向第二方向偏移，所述第一方向和所述第二方向为以所述主光线为基准的相反的两个方向。

在另一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一图像区域的位置信息，所述第一图像区域为所述目标图像所在的区域。所述根据所述眼部位置，确定位置指示信息，包括：根据观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一图像区域的位置信息。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，包括：将所述目标图像的图像数据和背景图像的图像数据组合，得到所述待显示图像的图像数据，所述目标图像位于所述位置指示信息所指示的位置。

在一些示例中，所述背景图像位于所述待显示图像中所述目标图像所在区域之外的区域。

为了提高虚像显示装置的显示效果，该方法还可以包括：根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。由于虚像显示装置的显示区域的不同部分中的虚像的畸变程度不同，因此，可以根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理，提高目标图像对应的虚像的显示效果。

示例性地，根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理，包括：获得与所述眼部位置或者所述位置指示信息对应的畸变校正参数，所述畸变校正参数用于补偿所述虚像显示装置的光学元件引起的畸变；采用所述畸变校正参数对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

在一些示例中，可以预先建立观看位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系。根据观看位置和子显示区域的位置的对应关系，可以确定出眼部位置对应的第一子显示区域的位置；然后，根据子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，确定出第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数。第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数即为眼部位置对应的畸变校正参数。

在另一些示例中，可以根据观看位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，生成观看位置与畸变校正参数的对应关系。这样，可以根据观看位置与畸变校正参数的对应关系，直接确定出眼部位置对应的畸变校正参数。

在又一些示例中，可以预先建立图像区域的位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系。根据图像区域的位置和子显示区域的位置的对应关系，可以确定出位置指示信息所指示的位置所对应的第一子显示区域的位置；然后，根据子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，确定出第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数。第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数即为位置指示信息对应的畸变校正参数。

在再一些示例中，可以根据图像区域的位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，生成图像区域的位置与畸变校正参数的对应关系。这样，可以根据图像区域的位置与畸变校正参数的对应关系，直接确定出位置指示信息对应的畸变校正参数。

第三方面，提供了一种图像数据的生成装置。该装置包括：眼部位置确定模块、信息确定模块和生成模块。所述眼部位置确定模块用于确定虚像显示装置的观看者的眼部位置，所述眼部位置位于所述虚像显示装置的眼盒中。所述信息确定模块用于根据所述眼部位置，确定位置指示信息，所述位置指示信息用于指示待显示图像中目标图像的位置，所述目标图像的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化。所述生成模块用于根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，所述待显示图像的图像数据用于供所述虚像显示装置在显示区域形成虚像。

在一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一子显示区域的位置信息，所述第一子显示区域的位置信息用于指示所述第一子显示区域在所述虚像显示装置的显示区域中的位置，所述第一子显示区域用于显示所述目标图像对应的虚像。所述信息确定模块用于根据观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一子显示区域的位置信息。

在另一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一图像区域的位置信息，所述第一图像区域为所述目标图像所在的区域；所述信息确定模块用于根据观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一图像区域的位置信息。

在一些示例中，所述生成模块，用于将所述目标图像的图像数据和背景图像的图像数据组合，得到所述待显示图像的图像数据，所述目标图像位于所述位置指示信息所指示的位置。

可选地，所述装置还包括：校正模块，用于根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

示例性地，所述校正模块包括参数获取子模块和校正子模块。所述参数获取子模块用于获得与所述眼部位置或者所述位置指示信息对应的畸变校正参数，所述畸变校正参数用于补偿所述虚像显示装置的光学元件引起的畸变。所述校正子模块用于采用所述畸变校正参数对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

第四方面，提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括处理器和存储器；所述存储器用于存储软件程序，所述处理器通过执行存储在所述存储器内的软件程序，以使得所述计算机设备实现第三方面任一示例所述的方法。

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指令，当所述计算机可读存储介质中的计算机指令被计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行第三方面任一示例所述的方法。

第六方面，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机指令，当所述计算机指令被计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行第三方面任一示例所述的方法。

第七方面，提供了一种显示设备。该显示设备包括处理器和虚像显示装置，所述虚像显示装置为前述任一种虚像显示装置，所述处理器用于基于前述任一种方法，生成待显示图像的图像数据，所述虚像显示装置用于基于所述图像数据显示虚像。

在一些示例中，该显示设备还包括为所述处理器和虚像显示装置供电的电源。

在一些示例中，该显示设备为所述显示设备为抬头显示设备或者桌面显示设备。

第八方面，本申请提供了一种交通工具，该交通工具包括前述任一种显示设备。示例性地，交通工具包括但不限于汽车、飞机、火车或者轮船等。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种显示装置的使用状态示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种显示装置的使用状态示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种显示装置的使用状态示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种显示装置的使用状态示意图；

图5是本申请实施例提供的一种虚像显示装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种虚像显示装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种虚像显示装置的眼盒中观看位置与基准点的关系示意图；

图8是本申请实施例提供的一种图像数据的生成方法的流程示意图；

图9是本申请实施例提供的一种观看位置与子显示区域之间的关系示意图；

图10是图9中各个观看位置对应的第一子显示区域与整个显示区域的关系示意图；

图11是本申请实施例提供的另一种观看位置与子显示区域之间的关系示意图；

图12是图11中各个观看位置对应的第一子显示区域与整个显示区域的关系示意图；

图13是本申请实施例提供的一种图像数据的生成装置的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；

图15是是本申请实施例提供的一种显示设备的电路示意图；

图16是本申请实施例提供的一种交通工具的功能框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的虚像显示装置进行进行详细介绍。该虚像显示装置可以作为普通显示器(例如图1中的100a所示)进行办公使用，还可以作为电视(例如图2中的100b所示)进行家庭娱乐(作为电视)，或者可以用于车载显示(例如图3中的100c所示，虚像显示装置安装在车辆的座椅上)，或者可以用于抬头显示(例如图4中的100d所示，虚像显示装置安装在车辆上，作为抬头显示器(head-up display，HUD))，或者可以用于近眼显示(例如虚拟现实(virtual reality)头盔或者VR眼镜等)。虚像显示装置的物理尺寸、显示尺寸、分辨率可以根据使用场景进行调整。在本申请中，该虚像显示装置也可以称为虚像显示系统。

图5是本申请实施例提供的一种虚像显示装置的结构示意图。如图5所示，该虚像显示装置50包括图像生成单元51和成像单元52。图像生成单元51用于获取图像数据，以及基于图像数据显示图像并输出图像光。成像单元52用于基于图像生成单元51输出的图像光在显示区域形成虚像。图像生成单元51显示的图像中包括目标图像。目标图像在图像生成单元51显示的图像中的位置与虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且目标图像在图像生成单元51显示的图像中的位置随着观看位置的变化而变化，不同的观看位置所对应的目标图像在图像生成单元51显示的图像中的位置不同。

其中，虚像显示装置的眼盒是一个眼睛可以移动的区域，如果眼睛位于该区域内，可以完整地看到目标图像对应的虚像。如果眼睛位于该区域外，则无法看到目标图像对应的完整虚像。在本申请实施例中，眼盒包括多个观看位置(即眼睛所在的位置)，在眼盒中的任一观看位置均能够看到目标图像对应的虚像的全部。

在本申请实施例中，目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置与所述虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置随着观看位置的变化而变化，也即是，所述虚像显示装置的眼盒中不同的观看位置对应的目标图像在所述图像生成单元显示的图像中的位置不同。由于图像生成单元输出的图像光与图像生成单元显示的图像是对应的，而虚像是基于图像光形成的，所以目标图像对应的虚像在虚像显示装置的整个显示区域中的位置也会随着观看位置的变化而变化。在目标图像对应的虚像的大小、虚像显示装置的光学孔径以及观看距离一定的情况下，与目标图像对应的虚像直接在虚像显示装置的整个显示区域成像相比，用户能够在更大的范围内看到目标图像对应的完整虚像，增大了眼盒的尺寸，便于用户使用。

这里，观看距离可以是指在虚像显示装置的中心视场的主光线方向上，观看位置到虚像中心之间的距离，或者，可以是指观看位置到参考光学元件的中心之间的距离，参考光学元件为参与成像的光学元件中在光路上最靠近观看者的一个光学元件，例如桌面显示器中最靠近观看者的一面曲面镜，或者，HUD所在的交通工具的挡风玻璃。

并且，与通过增大虚像显示装置的光学系统中部分光学元件的尺寸以增大光学孔径，从而实现扩大眼盒的方式相比，本申请实施例中的虚像显示装置可以采用具有较小的光学孔径的光学系统，由于光学孔径的大小通常与光学系统的体积大小相关，光学孔径越大，光学系统的体积越大，反之，光学孔径越小，光学系统的体积越小，因此，本申请实施例还有利于获得较小体积的虚像显示装置。

在本申请实施例中，目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置，是指目标图像所在的第一图像区域在图像生成单元显示的图像的整个图像区域中的位置。示例性地，目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置，可以用第一图像区域中的至少部分像素点的坐标表示。

在一些示例中，目标图像的位置可以采用参考点的坐标以及目标图像的尺寸表示。这里，参考点可以为目标图像中的任一点，例如，目标图像的中心点、目标图像的某个顶点(例如矩形的目标图像的左上顶点或者左下顶点等等)、目标图像的外轮廓线上的任一点等。参考点的坐标为参考点在待显示图像中对应的像素点的坐标。目标图像的尺寸包括目标图像的长、宽和面积等。结合参考点的坐标和目标图像的尺寸可以唯一确定出目标图像在图像生成单元显示的图像中的位置。

在另一些示例中，目标图像的位置可以采用参考点集合的坐标表示，该参考点集合包括至少两个参考点。参考点集合中的所有参考点的坐标既能起到定位的作用，还能够指示目标图像的尺寸。例如，参考点集合包括矩形的目标图像的四个顶点、或者矩形的目标图像的一条对角线上的两个顶点，等等。根据参考点集合的坐标可以唯一确定出目标图像在待显示图像中的位置。

两个目标图像的位置不同可以是指目标图像所包含的像素点至少部分不同。假设第一目标图像和第二目标图像为位置不同的两个目标图像，则第一目标图像和第二目标图像所包含的像素点不同包括以下几种情况：第一目标图像和第二目标图像包含的像素点的数量相同，且部分或者全部像素点的坐标不同(即第二目标图像可以由第一目标图像平移得到)；第一目标图像包含的像素点的数量大于第二目标图像包含的像素点的数量，且第一目标图像的像素点包含第二目标图像的像素点(即第二目标图像可以由第一目标图像缩放得到)；第一目标图像包含的像素点的数量大于第二目标图像包含的像素点的数量，且第二目标图像的部分像素点与第一目标图像的部分像素点相同(即第二目标图像可以由第一目标图像缩放和平移得到)。

在本申请实施例中，目标图像可以为任意内容的图像。例如，当虚像显示装置为桌面显示系统时，目标图像可以为照片、视频图像以及文本等等。又例如，当虚像显示装置为HUD时，目标图像可以包括增强现实(augmented reality，AR)显示图像和状态显示图像中的至少一种。增强现实显示图像用于显示外界物体的指示信息、导航信息等信息。外界物体的指示信息包括但不限于安全车距、周围障碍物和倒车影像等。导航信息包括但不限于方向箭头、距离和行驶时间等。状态显示图像用于显示交通工具的状态信息。以汽车为例，交通工具的状态信息包括但不限于行驶速度、行驶里程、燃油量、水温和车灯状态等信息。

在一些示例中，眼盒中的一部分观看位置对应的目标图像的位置，为图像生成单元51显示的图像的整个图像区域，即图像生成单元51显示的图像仅包括目标图像。眼盒中的另一部分观看位置对应的目标图像的位置为图像生成单元51显示的图像的部分图像区域，即图像生成单元51显示的图像包括目标图像和背景图像，背景图像为待显示图像中除了目标图像之外的图像。

在另一些示例中，眼盒中的所有观看位置对应的目标图像的位置均为图像生成单元51显示的图像的部分图像区域。

在本申请实施例中，背景图像为静态图像或者动态图像。示例性地，静态图像可以是纯色图像(例如绿色或者黑色等等)，或者是几何图案，或者是其他任意内容的图片和照片等。动态图像可以是多个静态图像的之间的切换，或者是包含随时间变化而变化的图形的图像等。

本申请对背景图像的内容不做限制。在一些示例中，背景图像可以是与目标图像的内容相关联的图像。例如，背景图像可以是对目标图像的部分或者全部进行处理后得到的，处理方式包括但不限于模糊和虚化等方式中的一种或多种。在另一些示例中，背景图像可以是固定内容的一个或者多个图像。

在一些示例中，目标图像对应的虚像为三维图像或者二维图像。当目标图像占据图像生成单元51显示的图像的的一部分图像区域时，目标图像对应的虚像位于虚像显示装置51的显示区域中的部分显示区域。

在一些示例中，背景图像对应的虚像是不存在的、或者、为三维图像或者二维图像。例如，当背景图像为黑色图像时，图像生成单元51输出的图像光中不包含背景图像对应的光线，这种情况下，背景图像对应的虚像是不存在的。如果成像单元的周围环境是黑色的(例如桌面显示器)，则用户在观看位置看到的背景图像的虚像是黑色的，如果成像单元的周围环境较亮(例如HUD)，则用户在观看位置看不到该背景图像的虚像。又例如，当背景图像为非纯黑色图像时，背景图像的虚像可以是三维的或者二维的。

可选地，当虚像显示装置51显示的虚像包括目标图像对应的虚像和背景图像对应的虚像时，背景图像对应的虚像在目标图像对应的虚像的外围或者目标图像对应的虚像覆盖背景图像对应的虚像的至少一部分。这里，目标图像对应的虚像覆盖背景图像对应的虚像的至少一部分，是指目标图像对应的虚像在背景图像对应的虚像前方靠近观看者的位置，这样，背景图像对应的虚像的至少一部分被目标图像对应的虚像遮挡。

在本申请实施例中，图像生成单元51又称光机。在一些示例中，图像生成单元51可以包括光源、光调制器和驱动器。光源用于产生光束。驱动器用于基于待显示图像的图像数据驱动光调制器。光调制器用于在驱动器的驱动下，对光源产生的光束进行调制，以形成图像光。光调制器包括但不限于液晶调制器、硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)、微电子机械系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)或者数字微镜设备(digitalmicromirror device,DMD)等。在另一些示例中，图像生成单元51还可以采用显示屏，例如有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示屏等。本申请对图像生成单元51的结构不做限制，只要能够基于获取到的图像数据形成携带了图像信息的图像光即可。

在本申请实施例中，成像单元52包括一个或多个光学元件。光学元件包括但不限于反射镜和透镜等等。反射镜包括平面反射镜、凹面镜和凸面镜等等。透镜包括凸透镜、凹透镜和自由曲面镜等等。本申请对成像单元52的结构不做限制，只要能够基于图像生成单元51输出的图像光形成虚像即可。

图6是本申请实施例提供的一种虚像显示装置的结构示意图。如图6所示，成像单元52包括曲面镜521，该曲面镜521用于反射图像生成单元51输出的图像光，以形成虚像。

可选地，成像单元52还包括扩散屏522，扩散屏522用于对图像生成单元51输出的图像光进行扩散后，再输出至曲面镜521。

示例性地，图6中的虚像显示装置可以为桌面显示系统。

图7是本申请实施例提供的一种虚像显示装置的眼盒中观看位置与基准点的关系示意图。如图7所示，虚线框表示眼盒，眼盒中包括多个观看位置。以双眼中心位置为一个观看位置，图7中仅示出了一个观看位置。在虚像V不变的情况下，位于左侧的眼睛A1处，用户能够看到虚像V的右边的一部分，即位于右侧区域X1的一部分。位于右侧的眼睛A2处，用户能够看到虚像V的左边的一部分，即位于左侧区域X2的一部分。右侧区域X1和左侧区域X2之间存在重叠区域X12。

这种在不同的观看位置能够看到虚像的不同部分的现象，是由虚像成像单元的光学系统的特性产生的。该成像单元的光学元件中，存在一个孔径光阑，用于限制光轴上的点成像光束中边缘光线的最大张角(可以被称为孔径角)。该孔径光阑的孔径可以被称为虚像显示装置的光学孔径。在孔径光阑的限制下，用户在不同的观看位置，能够看到虚像V的不同部分。

假设眼盒中的任一观看位置对应的观看距离为第一观看距离h1。这里，观看距离是指在虚像显示装置的中心视场的主光线方向上，观看位置与虚像中心之间的距离。虚像显示装置的中心视场的主光线是指从虚像的中心到孔径光阑中心的光线，主光线为参与成像的光束的中心光线。例如图7中的直线O所示。以显示区域对应的第一视场角的顶点为基准点A，基准点A到虚像中心之间的距离为基准距离h2。第一观看距离h1大于基准距离h2。该基准点A为显示区域的第一边缘光线在孔径光阑的限制下的交点，例如图6中两条第一边缘光线L1的交点，主光线经过该基准点A。

基准点为显示区域的第一视场角的顶点，如果用户的一只眼睛位于该基准点处，可以看到显示区域中所显示的完整虚像。当用户所在的观看位置以双目中心位置来定义时，如果用户所在的观看位置相对于该基准点，观看距离较远，则用户可以看到较少的非显示区域(即显示区域的外围区域)。如果用户所在的观看位置相对于该基准点，观看距离足够远时，将看到部分显示区域中的虚像，且完全看不到非显示区域的图像。因此，当虚像显示装置的眼盒中的任一观看位置对应的观看距离均大于基准点对应的观看距离时，用户看到的显示区域占用户整个观看区域的比例较大，有利于提高用户体验。

在本申请实施例中，显示区域包括与用于显示目标图像对应的虚像的第一子显示区域。当第一子显示区域的中心与显示区域的中心重合时，第一距离d1与第二距离d2的比值在比值范围内。第一距离d1为基准点A与中心点之间的距离，第二距离d2为眼盒中心位置与中心点之间的距离。眼盒中心位置位于主光线O上，中心点为第一边缘光线L1和第二边缘光线L2的交点所在的平面P与主光线O之间的交点，第一边缘光线L1为第一视场角对应的边缘光线，第二边缘光线L2为第一子显示区域对应的第二视场角对应的边缘光线。其中，比值范围为[20％，90％]。这里，第一边缘光线L1和第二边缘光线L2均有无数条，图中仅分别示出了两条，相应的，第一边缘光线L1和第二边缘光线L2的交点有无数个，形成一个大致呈圆形的区域，该大致呈圆形的区域的径向尺寸即为虚像显示装置的光学孔径的大小。

当第一距离d1和第二距离d2的比值在该比值范围内时，眼盒中的各个观看位置均能够看到虚像显示装置的大部分显示区域，用于显示目标图像的第一子显示区域在整个显示区域中的面积占比较大，便于用户观看，用户体验较好。

需要说明的是，这里以第一边缘光线L1和第二边缘光线L2的交点所形成的区域来确定孔径光阑的孔径，是因为在一些示例中，孔径光阑未存在于观看位置和虚像之间的光束的传播方向上。例如，对于HUD而言，图像光从挡风玻璃下方传播至挡风玻璃，然后经挡风玻璃反射至人眼，此时，孔径光阑不在人眼和虚像之间的光束的传播方向上。而在另一些示例中，例如桌面显示系统中，孔径光阑位于观看位置和虚像之间的光束的传播方向上，此时，第一边缘光线L1和第二边缘光线L2的交点即孔径光阑的孔边缘。

在一些示例中，第一距离d1与第二距离d2的比值等于虚像显示装置的光学孔径D与参考瞳距S之差与光学孔径D与参考瞳距S之和的比值。这里，参考瞳距为一个设定值，可以根据实际需要设置。示例性地，参考瞳距的取值范围可以为55mm～75mm之间，例如，可以为65mm。即该比值等于可以采用公式(1)表示。

当第一距离与第二距离的比值满足公式(1)时，用户在眼盒中心位置观看时，目标图像对应的虚像可以位于整个虚像显示装置的显示区域的中部，且位于双眼看到的显示区域的重叠区域，例如，图7中的重叠区域X12。这样，可以在第一子显示区域的范围较大的前提下，获得较大尺寸的眼盒，提升用户的观看体验。

在一些示例中，在眼盒中，第一观看位置对应的目标图像的面积大于第二观看位置对应的目标图像的面积，第一观看位置对应的观看距离小于第二观看位置对应的观看距离。例如，第一观看位置对应的目标图像由第二观看位置对应的目标图像放大或缩小得到。换言之，目标图像对应的虚像随着观看位置对应的观看距离的减小而增大，或者，目标图像对应的虚像随着观看位置对应的观看距离的增大而减小。

这样，当用户在距离虚像较近的第一观看位置观看时，可以看到较大的目标图像的虚像，当用户在距离虚像较远的第二观看位置观看时，可以看到较小的目标图像的虚像。由于在孔径光阑的限制下，用户距离虚像越近，能够看到显示区域的范围越大，而用户距离虚像越远，能够看到显示区域的范围越小。因此，通过在用户距离虚像越近时放大目标图像的虚像，在用户距离虚像越远时缩小目标图像的虚像，可以保证用户始终能够看到目标图像的全部虚像，看到较少的背景图像对应的虚像，甚至看不到背景图像对应的虚像，实现了在深度方向(即主光线方向)上的眼盒尺寸的扩展。

在另一些示例中，目标图像对应的虚像随着观看位置的平移而平移，目标图像对应的虚像的平移方向与观看位置的平移方向相反。因此，在眼盒中，第三观看位置对应的目标图像的虚像相对于第四观看位置对应的目标图像的虚像，以虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，第三观看位置相对于第四观看位置以主光线为基准向第二方向偏移，第一方向和第二方向为以主光线为基准的相反的两个方向。

这里，第三观看位置相对于第四观看位置以主光线为基准向第二方向偏移是指，第三观看位置比第四观看位置在第二方向上距离主光线远，该第二方向为以主光线为中心径向向外的方向。

由于在孔径光阑的限制下，用户的观看位置沿垂直于主光线的方向偏离主光线，则看到的虚像会沿着垂直于主光线且与用户的光看位置的偏离方向相反的方向移动。这样，当用户在距离主光线较近的第三观看位置观看时，看到的目标图像的虚像中心离主光线较近；而当用户在距离主光线较远的第四观看位置观看时，看到的目标图像的虚像中心离主光线较远，使得保证用户始终能够看到目标图像的全部虚像，且看不到背景图像对应的虚像。

图8是本申请实施例提供的一种图像数据的生成方法的流程示意图。该方法用于为图5或图6所示的虚像显示装置提供待显示图像的图像数据。该方法可以由处理器执行。该处理器可以集成在虚像显示装置中，或者，可以为虚像显示装置的外部器件。如图8所示，该方法包括：

S801：确定虚像显示装置的观看者的眼部位置，眼部位置在虚像显示装置的眼盒中。

这里，观看者的眼部位置可以为观看者的双眼的中心位置或者观看者的单眼的位置等。

在一些示例中，可以通过采集设备获得观看者的眼部图像，基于获取到的眼部图像确定观看者的眼部位置。采集设备可以为红绿蓝(red-green-blue，RGB)相机、双目相机、红外相机或者深度相机等。本申请对于眼部位置的确定方式不做限制，可以采用相关技术中的任意方式。该采集设备可以位于观看者的前方，以便于获得观看者的眼部图像。例如，设置在桌面显示设备的壳体的顶部或者交通工具的挡风玻璃的顶部等。

S802：根据眼部位置，确定位置指示信息。

该位置指示信息用于指示待显示图像中目标图像的位置。其中，眼盒中不同的观看位置所对应的位置指示信息所指示的目标图像的位置不同。目标图像的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化。

在一种可能的实施方式中，该位置指示信息间接指示待显示图像中目标图像的位置。例如，位置指示信息包括第一子显示区域的位置信息，第一子显示区域的位置信息用于指示第一子显示区域在虚像显示装置的显示区域中的位置，第一子显示区域用于显示目标图像对应的虚像。由于虚像是待显示图像放大后形成的，目标图像在待显示图像中的位置与目标图像对应的虚像在整个显示区域中的位置是一一对应的，所以第一子显示区域的位置信息可以间接反应待显示图像中目标图像的位置。

在该实施方式中，S802包括：根据观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，确定与眼部位置对应的第一子显示区域的位置信息。

该对应关系包括眼盒中的多个观看位置以及与各个观看位置对应的子显示区域的位置信息。示例性地，子显示区域的位置信息包括子显示区域的几何信息和子显示区域中参考点的位置，子显示区域的几何信息用于指示子显示区域的面积和/或形状。当子显示区域的形状为默认形状时，子显示区域的几何信息可以仅指示的子显示区域的面积。例如，子显示区域的形状为矩形，子显示区域的几何信息包括子显示区域的长度和宽度。又例如，子显示区域的形状为圆形，子显示区域的几何信息包括子显示区域的直径或者半径。参考点的数量可以为一个或多个，例如，参考点可以为子显示区域的中心点，或者矩形的子显示区域的对角线上的两端点，或者圆形的子显示区域的直径的两端点等。本申请对子显示区域的位置信息的方式不做限制，只要能够确定出子显示区域的形状、大小以及在整个显示区域中的位置即可。

在一些示例中，在对应关系中，第一观看位置对应的子显示区域的面积大于第二观看位置对应的子显示区域的面积，第一观看位置对应的观看距离小于第二观看位置对应的观看距离。

例如，如图9所示，假设A1为第一观看位置，A2为第二观看位置，A1对应的观看距离小于A2对应的观看距离。A1对应的子显示区域X1的面积大于X2对应的子显示区域X2的面积。又例如，假设A2为第一观看位置，A3为第二观看位置，A2对应的观看距离小于A3对应的观看距离。A2对应的子显示区域X2的面积大于A3对应的子显示区域X3的面积。

图10的(a)部分为观看位置A2对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。图10的(b)部分为观看位置A1对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。图10的(c)部分为观看位置A3对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。从图10可以看出，A1对应的第一子显示区域通过放大A2对应的第一子显示区域得到；A3对应的第一子显示区域通过缩小A2对应的第一子显示区域得到。

在另一些示例中，在对应关系中，第三观看位置对应的子显示区域的位置(可以为子显示区域中参考点的位置)相对于第四观看位置对应的子显示区域的位置，以虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，第三观看位置相对于第四观看位置以主光线为基准向第二方向偏移，第一方向和第二方向为以主光线为基准的相反的两个方向。

例如，如图11所示，假设A1为第三观看位置，A2为第四观看位置，以主光线O为基准，A1相对于A2向左偏移，则A1对应的子显示区域X1相对于A2对应的子显示区域X2向右偏移。又例如，假设A3为第三观看位置，A2为第四观看位置，以主光线O为基准，A3相对于A2向右偏移，则A3对应的子显示区域X3相对于A2对应的子显示区域X2向左偏移。

图12的(a)部分为观看位置A2对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。图12的(b)部分为观看位置A1对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。图12的(c)部分为观看位置A3对应的第一子显示区域和整个显示区域的关系示意图。从图12可以看出，A1对应的第一子显示区域通过将A2对应的第一子显示区域右移得到；A3对应的第一子显示区域通过将A2对应的第一子显示区域左移得到。

在本申请实施例中，观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，可以根据虚像显示装置的光学系统的视场以及眼盒中各个观看位置之间的几何关系得到。

在另一种可能的实施方式中，该位置指示信息直接指示待显示图像中目标图像的位置。例如，该位置指示信息包括目标图像的位置信息。

在该实施方式中，S802包括：根据观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一图像区域的位置信息。

该对应关系包括眼盒中的多个观看位置以及与各个观看位置对应的图像区域的位置信息。示例性地，图像区域的位置信息包括图像区域的几何信息和图像区域中参考点的位置，图像区域的几何信息用于指示第一子显示区域的面积和/或形状。图像区域的位置信息可以参见前述子显示区域的位置信息，在此省略详细描述。

在该实施方式中，可以先根据虚像显示装置的光学系统的视场以及眼盒中各个观看位置之间的几何关系，得到观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系；然后再将观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，转换为观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系。

S803：根据目标图像的图像数据和位置指示信息，生成待显示图像的图像数据。

当位置指示信息指示目标图像位于待显示图像的整个图像区域，即待显示图像仅包括目标图像时，S803包括：将目标图像的图像数据作为待显示图像的图像数据。

当位置指示信息指示目标图像位于待显示图像的部分图像区域，即待显示图像包括目标图像和背景图像时，S803包括：将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据组合，得到待显示图像的图像数据，目标图像位于位置指示信息所指示的位置。在一些示例中，背景图像位于待显示图像中目标图像所在区域之外的区域。在另一些示例中，背景图像位于待显示图像的整个图像区域，目标图像位于背景图像的上方。

在一些示例中，如果背景图像的内容与目标图像的内容关联，则在S803中，先对背景图像的图像数据进行处理，得到背景图像的图像数据，然后将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据进行组合。这里，对目标图像进行处理的方式包括但不限于虚化、模糊和增大透明度等，可以采用这些方式中的一种或多种。

在另一些示例中，如果背景图像的内容与目标图像的内容无关，则在S803中，先获取背景图像的图像数据，然后将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据进行组合。

在本申请实施例中，将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据进行组合的方式包括以下任一种：

第一种，获取背景图像的图像数据中与第二图像区域对应的部分图像数据，第二图像区域为待显示图像中除了第一图像区域之外的区域，第一图像区域为目标图像所在的区域；将部分图像数据与目标图像的图像数据进行拼接，得到待显示图像的图像数据，使得目标图像位于位置指示信息所指示的位置；

第二种，采用目标图像的图像数据替换背景图像的图像数据中，与位置指示信息所指示的位置对应的图像数据；

第三种，将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据叠加组合，使得目标图像位于背景图像上方，且目标图像位于位置指示信息所指示的位置。

由于虚像显示装置中包含多个光学元件，这些光学元件会导致虚像显示装置显示的虚像存在畸变，并且，显示区域的不同子显示区域对应的畸变程度不同。因此，需要根据用于显示目标图像的虚像的第一子显示区域的位置来对目标图像进行畸变校正。即该方法还可以包括：根据眼部位置或者位置指示信息，对目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

示例性地，根据眼部位置或者位置指示信息，对目标图像的图像数据进行畸变校正处理，包括：获得与眼部位置或者位置指示信息对应的畸变校正参数，畸变校正参数用于补偿虚像显示装置的光学元件引起的畸变；采用畸变校正参数对目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

在根据眼部位置对目标图像的图像数据进行畸变校正处理的情况下，可以预先建立观看位置与畸变校正参数之间的对应关系。根据观看位置与畸变校正参数之间的对应关系，确定眼部位置对应的畸变校正参数。

在一些示例中，该观看位置与畸变校正参数之间的对应关系包括两个子对应关系，两个子对应关系分别为观看位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系。根据观看位置和子显示区域的位置的对应关系，可以确定出眼部位置对应的第一子显示区域的位置；然后，根据子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，确定出第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数。第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数即为眼部位置对应的畸变校正参数。

在另一些示例中，观看位置与畸变校正参数之间的对应关系可以是观看位置与畸变校正参数之间的直接对应关系，根据该直接对应关系，确定与眼部位置对应的畸变校正参数。该直接对应关系可以根据前述两个子对应关系生成。

在根据位置指示信息对目标图像的图像数据进行畸变校正处理的情况下，可以预先建立图像区域的位置与畸变校正参数之间的对应关系。根据图像区域的位置与畸变校正参数之间的对应关系，确定眼部位置对应的畸变校正参数。

在一些示例中，图像区域的位置与畸变校正参数之间的对应关系包括两个子对应关系，两个子对应关系分别为图像区域的位置和子显示区域的位置的对应关系、以及子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系。根据图像区域的位置和子显示区域的位置的对应关系，可以确定出位置指示信息所指示的位置所对应的第一子显示区域的位置；然后，根据子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系，确定出第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数。第一子显示区域的位置对应的畸变校正参数即为位置指示信息对应的畸变校正参数。

在另一些示例中，图像区域的位置与畸变校正参数之间的对应关系可以是图像区域的位置与畸变校正参数之间的直接对应关系，根据该直接对应关系，确定与位置指示信息所指示的位置对应的畸变校正参数。该直接对应关系可以根据前述两个子对应关系生成。

示例性地，子显示区域的位置与畸变校正参数的对应关系可以采用以下方式获得。

首先，通过测试和/或数学仿真等手段获得虚像显示装置的整个显示区域对应的畸变网格参数。例如，基于虚像显示装置的光学系统中各光学元件的面型类型(包括但不限于，球面、非球面、自由曲面等)、面型参数(包括但不限于，曲率、椭圆系数、非球面系数、自由曲面多项式系数等)、各光学元件的尺寸等，确定虚像显示装置的整个显示区域对应的畸变网格参数。该畸变网格参数为NxM个点阵列组成的畸变网格，其中N与M为整数，每个点表示某一条视场光线在经过上述光学系统后所成虚像的真实位置。

然后，根据该畸变网格参数与理想网格参数，确定整个显示区域对应的畸变校正网格参数。这里，理想网格参数为NxM个点阵列组成的畸变网格，点数与上述畸变网格的点数相同，且逐点一一对应，该理想网格的每个点表示某一条视场光线在经过上述理想光学系统后所成虚像的理想位置。例如，将畸变网格参数与理想网格参数逐点对应作差，即可得到显示区域对应的畸变校正参数，该畸变校正参数是NxM个点阵列组成的畸变校正网格。

根据第一子显示区域的位置，从畸变校正网格中选取部分网格点的畸变校正参数，采用选取出的网格点对应的畸变校正参数对目标图像进行校正，即可实现对于某个人眼观察点位置的畸变矫正。

在虚像显示装置的光学性能较为理想的情况下，可以省略该畸变校正过程。

图13是本申请一个示例性实施例提供的一种图像数据的生成装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置中的部分或者全部。本申请实施例提供的装置能够实现本申请实施例图8的流程。如图13所示，该装置1300包括：眼部位置确定模块1301、信息确定模块1302和生成模块1303。所述眼部位置确定模块1301用于确定虚像显示装置的观看者的眼部位置，所述眼部位置位于所述虚像显示装置的眼盒中。所述信息确定模块1302用于根据所述眼部位置，确定位置指示信息，所述位置指示信息用于指示待显示图像中目标图像的位置，所述目标图像的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化。所述生成模块1303用于根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，所述待显示图像的图像数据用于供所述虚像显示装置在显示区域形成虚像。

在一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一子显示区域的位置信息，所述第一子显示区域的位置信息用于指示所述第一子显示区域在所述虚像显示装置的显示区域中的位置，所述第一子显示区域用于显示所述目标图像对应的虚像。所述信息确定模块1302用于根据观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一子显示区域的位置信息。

在另一种可能的实施方式中，所述位置指示信息包括第一图像区域的位置信息，所述第一图像区域为所述目标图像所在的区域；所述关系获取子模块13021用于用于根据观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一图像区域的位置信息。

在一些示例中，所述生成模块1303，用于将目标图像的图像数据和背景图像的图像数据组合，得到待显示图像的图像数据，目标图像位于位置指示信息所指示的位置。

可选地，所述装置还包括：校正模块1304。校正模块1304用于根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

示例性地，所述校正模块1304包括参数获取子模块13041和校正子模块13042。所述参数获取子模块13041用于获得与所述眼部位置或者所述位置指示信息对应的畸变校正参数，所述畸变校正参数用于补偿所述虚像显示装置的光学元件引起的畸变。所述校正子模块13042用于采用所述畸变校正参数对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

需要说明的是：上述实施例提供的图像数据的生成装置在生成图像数据时，仅以上述各功能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模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的图像数据的生成装置与图像数据的生成方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时也可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成为一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

该集成的模块如果以软件功能模块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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是个人计算机，手机，或者通信设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例中还提供了一种计算机设备。图14示例性的提供了计算机设备1400的一种可能的架构图。

计算机设备1400包括存储器1401、处理器1402、通信接口1403和总线1404。其中，存储器1401、处理器1402和通信接口1403通过总线1404实现彼此之间的通信连接。

存储器1401可以是ROM，静态存储设备，动态存储设备或者RAM。存储器1401可以存储程序，当存储器1401中存储的程序被处理器1402执行时，处理器1402和通信接口1403用于执行设备访问方法。存储器1401还可以存储数据集合，例如：存储器1401中的一部分存储资源被划分成一个数据存储模块，用于存储图像数据等。

处理器1402可以采用通用的CPU，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，图形处理器(graphics processing unit，GPU)或者一个或多个集成电路。

处理器1402还可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。在实现过程中，本申请的信号处理装置的部分或全部功能可以通过处理器1402中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1402还可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal drocessing，DSP)、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。可以实现或者执行本申请上述实施例中的公开的各方法。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1401，处理器1402读取存储器1401中的信息，结合其硬件完成本申请实施例的信号处理装置的部分功能。

通信接口1403使用例如但不限于收发器一类的收发模块，来实现计算机设备1400与其他设备或通信网络之间的通信。例如，可以通过通信接口1403获取接收图像数据等。

总线1404可包括在计算机设备1400各个部件(例如，存储器1401、处理器1402、通信接口1403)之间传送信息的通路。

上述各个附图对应的流程的描述各有侧重，某个流程中没有详述的部分，可以参见其他流程的相关描述。

本申请实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中存储的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行上述所提供的图像数据的生成方法。

本申请实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述所提供的图像数据的生成方法。

本申请实施例中，还提供了一种芯片，用于执行图8所示的图像数据的生成方法。

本申请实施例还提供了一种显示设备，该显示设备包括处理器和虚像显示装置，虚像显示装置为前述任一种虚像显示装置。该处理器用于基于图8所示的方法生成待显示图像的图像数据。虚像显示装置用于基于图像数据显示虚像。

可选地，该显示设备还包括为处理器和PGU供电的电源。

在一些示例中，显示设备为抬头显示设备或者桌面显示设备。

图15是本申请实施例提供的显示设备的电路示意图。如图15所示，显示设备中的电路主要包括包含主处理器(host CPU)1501，外部存储器接口1502，内部存储器1503，音频模块1504，视频模块1505，电源模块1506，无线通信模块1507，I/O接口1508、视频接口1509、显示电路1510和调制器1511等。其中，主处理器1501与其周边的元件，例如外部存储器接口1502，内部存储器1503，音频模块1504，视频模块1505，电源模块1506，无线通信模块1507，I/O接口1508、视频接口1509、显示电路1510可以通过总线连接。主处理器1501可以称为前端处理器。

另外，本申请实施例示意的电路图并不构成对显示设备的具体限定。在本申请另一些实施例中，显示设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

其中，主处理器1501包括一个或多个处理单元，例如：主处理器1501可以包括应用处理器(Application Processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)，图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(Neural-Network Processing Unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

主处理器1501中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，主处理器1501中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存主处理器1501刚用过或循环使用的指令或数据。如果主处理器1501需要再次使用该指令或数据，可从存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了主处理器1501的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，显示设备还可以包括多个连接到主处理器1501的输入输出(Input/Output，I/O)接口1508。接口1508可以包括集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(Inter-Integrated Circuit Sound，I2S)接口，脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface，MIPI)，通用输入输出(General-Purpose Input/Output，GPIO)接口，用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM)接口，和/或通用串行总线(Universal SerialBus，USB)接口等。上述I/O接口1508可以连接鼠标、触摸板、键盘、摄像头、扬声器/喇叭、麦克风等设备，也可以连接显示设备上的物理按键(例如音量键、亮度调节键、开关机键等)。

外部存储器接口1502可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展显示设备的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口1502与主处理器1501通信，实现数据存储功能。

内部存储器1503可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。内部存储器1503可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如通话功能，时间设置功能等)等。存储数据区可存储显示设备使用过程中所创建的数据(比如电话簿，世界时间等)等。此外，内部存储器1503可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(Universal Flash Storage，UFS)等。主处理器1501通过运行存储在内部存储器1503的指令，和/或存储在设置于主处理器1501中的存储器的指令，执行显示设备的各种功能应用以及数据处理。

显示设备可以通过音频模块1504以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，通话等。

音频模块1504用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块1504还可以用于对音频信号编码和解码，例如进行放音或录音。在一些实施例中，音频模块1504可以设置于处理器101中，或将音频模块1504的部分功能模块设置于处理器101中。

视频接口1509可以接收外部输入的音视频信号，其具体可以为高清晰多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)，数字视频接口(Digital VisualInterface，DVI)，视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)，显示端口(Display port，DP)等，视频接口1509还可以向外输出视频。当显示设备作为抬头显示使用时，视频接口1509可以接收周边设备输入的速度信号、电量信号，还可以接收外部输入的AR视频信号。当显示设备作为投影仪使用时，视频接口1509可以接收外部电脑或终端设备输入的视频信号。

视频模块1505可以对视频接口1509输入的视频进行解码，例如进行H.264解码。视频模块还可以对显示设备采集到的视频进行编码，例如对外接的摄像头采集到的视频进行H.264编码。此外，主处理器1501也可以对视频接口1509输入的视频进行解码，然后将解码后的图像信号输出到显示电路1510。

显示电路1510和调制器1511用于显示对应的图像。在本实施例中，视频接口1509接收外部输入的视频源信号，视频模块1505进行解码和/或数字化处理后输出一路或多路图像信号至显示电路1510，显示电路1510根据输入的图像信号驱动调制器1511将入射的偏振光进行成像，进而输出至少两路第三光束。此外，主处理器1501也可以向显示电路1510输出一路或多路图像信号。

在本实施例中，显示电路1510以及调制器1511属于调制单元230中的电子元件，显示电路1510可以称为驱动电路。

电源模块1506用于根据输入的电力(例如直流电)为主处理器1501和光源151提供电源，电源模块1506中可以包括可充电电池，可充电电池可以为主处理器1501和光源151提供电源。光源151发出的光可以传输到调制器1511进行成像，从而形成图像光信号。

无线通信模块1507可以使得显示设备与外界进行无线通信，其可以提供无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)(如无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(Bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，调频(Frequency Modulation，FM)，近距离无线通信技术(Near FieldCommunication，NFC)，红外技术(Infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块1507可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块1507经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到主处理器1501。无线通信模块1507还可以从主处理器1501接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。

另外，视频模块1505进行解码的视频数据除了通过视频接口1509输入之外，还可以通过无线通信模块1507以无线的方式接收或从外部存储器中读取，例如显示设备可以通过车内的无线局域网从终端设备或车载娱乐系统接收视频数据，显示设备还可以读取外部存储器中存储的音视频数据。

本申请实施例还提供了一种交通工具，该交通工具包括前述任一种显示设备。上述显示设备可以安装在交通工具上，请参见图16，图16是本申请实施例提供的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。

如图16所示，交通工具的功能框架中可包括各种子系统，例如图示中的传感器系统12、控制系统14、一个或多个外围设备16(图示以一个为例示出)、电源18、计算机系统20和抬头显示系统32。可选地，交通工具还可包括其他功能系统，例如为交通工具提供动力的引擎系统等等，本申请这里不做限定。

其中，传感器系统12可包括若干检测装置，这些检测装置能感受到被测量的信息，并将感受到的信息按照一定规律将其转换为电信号或者其他所需形式的信息输出。如图示出，这些检测装置可包括全球定位系统(global positioning system，GPS)、车速传感器、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、雷达单元、激光测距仪、摄像装置、轮速传感器、转向传感器、档位传感器、或者其他用于自动检测的元件等等，本申请并不做限定。

控制系统14可包括若干元件，例如图示出的转向单元、制动单元、照明系统、自动驾驶系统、地图导航系统、网络对时系统和障碍规避系统。可选地，控制系统14还可包括诸如用于控制车辆行驶速度的油门控制器及发动机控制器等元件，本申请不做限定。

外围设备16可包括若干元件，例如图示中的通信系统、触摸屏、用户接口、麦克风以及扬声器等等。其中，通信系统用于实现交通工具和除交通工具之外的其他设备之间的网络通信。在实际应用中，通信系统可采用无线通信技术或有线通信技术实现交通工具和其他设备之间的网络通信。该有线通信技术可以是指车辆和其他设备之间通过网线或光纤等方式通信。

电源18代表为车辆提供电力或能源的系统，其可包括但不限于再充电的锂电池或铅酸电池等。在实际应用中，电源中的一个或多个电池组件用于提供车辆启动的电能或能量，电源的种类和材料本申请并不限定。

交通工具的若干功能均由计算机系统20控制实现。计算机系统20可包括一个或多个处理器2001(图示以一个处理器为例示出)和存储器2002(也可称为存储装置)。在实际应用中，该存储器2002也在计算机系统20内部，也可在计算机系统20外部，例如作为交通工具中的缓存等，本申请不做限定。其中，

处理器2001可包括一个或多个通用处理器，例如图形处理器(graphicprocessing unit，GPU)。处理器2001可用于运行存储器2002中存储的相关程序或程序对应的指令，以实现车辆的相应功能。

存储器2002可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如RAM；存储器也可以包括非易失性存储器(non-vlatile memory)，例如ROM、快闪存储器(flash memory)、HDD或固态硬盘SSD；存储器2002还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器2002可用于存储一组程序代码或程序代码对应的指令，以便于处理器2001调用存储器2002中存储的程序代码或指令以实现车辆的相应功能。该功能包括但不限于图16所示的车辆功能框架示意图中的部分功能或全部功能。本申请中，存储器2002中可存储一组用于车辆控制的程序代码，处理器2001调用该程序代码可控制车辆安全行驶，关于如何实现车辆安全行驶具体在本申请下文详述。

可选地，存储器2002除了存储程序代码或指令之外，还可存储诸如道路地图、驾驶线路、传感器数据等信息。计算机系统20可以结合车辆功能框架示意图中的其他元件，例如传感器系统中的传感器、GPS等，实现车辆的相关功能。例如，计算机系统20可基于传感器系统12的数据输入控制交通工具的行驶方向或行驶速度等，本申请不做限定。

抬头显示系统32可包括若干元件，例如挡风玻璃，控制器和抬头显示器(即前述抬头显示设备)。控制器用于根据用户指令生成图像(例如生成包含车速、电量/油量等车辆状态的图像以及增强现实AR内容的图像)，并将该图像发送至抬头显示器进行显示；抬头显示器可以包括图像生成单元、反射反射组件，挡风玻璃用于配合抬头显示器以实现抬头显示系统的光路，以使在驾驶员前方呈现目标图像。需要说明的是，抬头显示系统中的部分元件的功能也可以由车辆的其它子系统来实现，例如，控制器也可以为控制系统中的元件。

其中，本申请图16示出包括四个子系统，传感器系统12、控制系统14、计算机系统20和抬头显示系统32仅为示例，并不构成限定。在实际应用中，交通工具可根据不同功能对车辆中的若干元件进行组合，从而得到相应不同功能的子系统。在实际应用中，交通工具可包括更多或更少的系统或元件，本申请不做限定。

上述交通工具可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本申请实施例不做特别的限定。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的基础上所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种虚像显示装置，其特征在于，包括图像生成单元和成像单元，

所述图像生成单元用于获取图像数据，以及基于所述图像数据显示图像，并输出图像光，所述图像生成单元显示的图像中包括目标图像，所述目标图像的显示位置与所述虚像显示装置的眼盒中的观看位置对应，且所述目标图像的显示位置随着所述观看位置的变化而变化，所述眼盒中的观看位置对应的观看距离大于基准点对应的观看距离，所述基准点为所述虚像显示装置的显示区域对应的第一视场角的顶点，所述眼盒中的至少部分观看位置能够看到所述虚像显示装置的部分显示区域而看不到所述部分显示区域的外围区域；

所述成像单元用于基于所述图像光形成放大的虚像；

其中，所述虚像显示装置的显示区域包括用于显示所述目标图像对应的虚像的第一子显示区域，当所述第一子显示区域的中心与所述显示区域的中心重合时，第一距离与第二距离的比值等于所述虚像显示装置的光学孔径与参考瞳距之差与所述光学孔径与所述参考瞳距之和的比值，所述第一距离为所述基准点与中心点之间的距离，所述第二距离为眼盒中心位置与所述中心点之间的距离，所述眼盒中心位置位于所述虚像显示装置的中心视场的主光线上，所述中心点为第一边缘光线和第二边缘光线的交点所在的平面与所述主光线之间的交点，所述第一边缘光线为所述第一视场角对应的边缘光线，所述第二边缘光线为所述第一子显示区域对应的第二视场角对应的边缘光线。

2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其特征在于，在所述眼盒中，第一观看位置对应的目标图像的面积大于第二观看位置对应的目标图像的面积，所述第一观看位置对应的观看距离小于所述第二观看位置对应的观看距离；和/或，

在所述眼盒中，第三观看位置对应的目标图像的虚像相对于第四观看位置对应的目标图像的虚像，以所述虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，所述第三观看位置相对于所述第四观看位置以所述主光线为基准向第二方向偏移，所述第一方向和所述第二方向为以所述主光线为基准的相反的两个方向。

3.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其特征在于，所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置对应的观看距离的减小而增大，或者，所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置对应的观看距离的增大而减小；和/或，

所述目标图像对应的虚像随着所述观看位置的平移而平移，所述目标图像对应的虚像的平移方向与所述观看位置的平移方向相反。

4.根据权利要求1至3任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，所述显示的图像还包括背景图像，所述背景图像为所述显示的图像中除了所述目标图像之外的图像，所述背景图像为静态图像或者动态图像。

5.根据权利要求1至3任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，所述虚像包括所述目标图像对应的虚像和背景图像对应的虚像，所述背景图像对应的虚像在所述目标图像对应的虚像的外围或者所述目标图像对应的虚像覆盖所述背景图像对应的虚像的至少一部分。

6.根据权利要求1至3任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，所述目标图像对应的虚像为三维图像或者二维图像。

7.根据权利要求1至3任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，所述成像单元包括曲面镜，所述曲面镜用于反射所述图像生成单元输出的图像光，以形成所述虚像；或者，

所述成像单元包括挡风玻璃，所述挡风玻璃用于反射所述图像生成单元输出的图像光，以形成所述虚像。

8.一种图像数据的生成方法，其特征在于，包括：

确定虚像显示装置的观看者的眼部位置，所述眼部位置位于所述虚像显示装置的眼盒中，所述眼盒中的观看位置对应的观看距离大于基准点对应的观看距离，所述基准点为所述虚像显示装置的显示区域对应的第一视场角的顶点，所述眼盒中的至少部分观看位置能够看到所述虚像显示装置的部分显示区域而看不到所述部分显示区域的外围区域，其中，所述虚像显示装置的显示区域包括用于显示所述目标图像对应的虚像的第一子显示区域，当所述第一子显示区域的中心与所述显示区域的中心重合时，第一距离与第二距离的比值等于所述虚像显示装置的光学孔径与参考瞳距之差与所述光学孔径与所述参考瞳距之和的比值，所述第一距离为所述基准点与中心点之间的距离，所述第二距离为眼盒中心位置与所述中心点之间的距离，所述眼盒中心位置位于所述虚像显示装置的中心视场的主光线上，所述中心点为第一边缘光线和第二边缘光线的交点所在的平面与所述主光线之间的交点，所述第一边缘光线为所述第一视场角对应的边缘光线，所述第二边缘光线为所述第一子显示区域对应的第二视场角对应的边缘光线；

根据所述眼部位置，确定位置指示信息，所述位置指示信息用于指示待显示图像中目标图像的位置，所述目标图像的位置随着观看者的眼部位置的变化而变化；

根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，所述待显示图像的图像数据用于供所述虚像显示装置形成放大的虚像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述位置指示信息包括第一子显示区域的位置信息，所述第一子显示区域的位置信息用于指示所述第一子显示区域在所述虚像显示装置的显示区域中的位置，所述第一子显示区域用于显示所述目标图像对应的虚像；

根据所述眼部位置，确定位置指示信息，包括：

根据观看位置和子显示区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一子显示区域的位置信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述对应关系中，第一观看位置对应的子显示区域的面积大于第二观看位置对应的子显示区域的面积，所述第一观看位置对应的观看距离小于所述第二观看位置对应的观看距离；和/或，

在所述对应关系中，第三观看位置对应的子显示区域的位置相对于第四观看位置对应的子显示区域的位置，以所述虚像显示装置的中心视场的主光线为基准向第一方向偏移，所述第三观看位置相对于所述第四观看位置以所述主光线为基准向第二方向偏移，所述第一方向和所述第二方向为以所述主光线为基准的相反的两个方向。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述位置指示信息包括第一图像区域的位置信息，所述第一图像区域为所述目标图像所在的区域；

根据所述眼部位置，确定位置指示信息，包括：

根据观看位置和图像区域的位置信息之间的对应关系，确定与所述眼部位置对应的第一图像区域的位置信息。

12.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标图像的图像数据和所述位置指示信息，生成所述待显示图像的图像数据，包括：

将所述目标图像的图像数据和背景图像的图像数据组合，得到所述待显示图像的图像数据，所述目标图像位于所述位置指示信息所指示的位置。

13.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述眼部位置或者所述位置指示信息，对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理，包括：

获得与所述眼部位置或者所述位置指示信息对应的畸变校正参数，所述畸变校正参数用于补偿所述虚像显示装置的光学元件引起的畸变；

采用所述畸变校正参数对所述目标图像的图像数据进行畸变校正处理。

15.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器；所述存储器用于存储软件程序，所述处理器通过执行存储在所述存储器内的软件程序，以使得所述计算机设备实现如权利要求8至14任一项所述的方法。

16.一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，当所述计算机可读存储介质中的计算机指令被计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行如权利要求8至14任一项所述的方法。

17.一种显示设备，其特征在于，包括：处理器和虚像显示装置；

所述处理器用于基于权利要求8至14任一项所述的方法，生成待显示图像的图像数据；

所述虚像显示装置与所述处理器连接，所述虚像显示装置用于基于所述图像数据显示虚像，所述虚像显示装置为权利要求1至7任一项所述的装置。

18.根据权利要求17所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备为抬头显示设备或者桌面显示设备。

19.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求17或18所述的显示设备，所述显示设备安装在所述交通工具上。