CN116338958A - 双层图像成像方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层图像成像方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；基于行驶参数和路况信息，确定成像光束；基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示。本实施例的技术方案，实现了通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

Description

双层图像成像方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆智能技术领域，尤其涉及一种双层图像成像方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在车用的增强现实抬头显示(Augmented Reality-Head Up Display，AR-HUD)装置中，一般被设计为可以显示两种不同内容的影像。一种影像是可呈现固定的行车信息，如车速、油量、里程数等。另一种影像则是呈现配合路况的行车信息，如左右转符号、地标信息、警示符号等。

目前，基于投影光机的AR-HUD都是一个投影距离的单图像成像，由于只有一个图像，车辆的高级辅助驾驶信息和常显信息都会集中在一起，使得驾驶员所看到的投影图像中所显示的信息中既包括高级辅助驾驶信息，又包括常显信息，影响驾驶员观察路面，从而可能会导致行车风险。

发明内容

本发明提供了一种双层图像成像方法、装置、电子设备及存储介质，以实现通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

根据本发明的一方面，提供了一种双层图像成像方法，该方法包括：

在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；

基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束；其中，所述成像光束用于确定近景虚像和远景虚像，所述近景虚像对应于所述行驶参数，所述远景虚像对应于所述路况信息；

基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；

基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示。

根据本发明的另一方面，提供了一种双层图像成像装置，该装置包括：

参数获取模块，用于在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；

成像光束确定模块，用于基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束；其中，所述成像光束用于确定目标投影图像，所述目标投影图像包括近景虚像和远景虚像，所述近景虚像对应于所述行驶参数，所述远景虚像对应于所述路况信息；

成像光束拆分模块，用于基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；

虚像确定模块，用于基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，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本发明任一实施例所述的双层图像成像方法。

根据本发明的另一方面，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，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的双层图像成像方法。

本发明实施例的技术方案，通过在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，然后，基于行驶参数和所述路况信息，确定成像光束，进一步的，基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，最后，基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示，解决了现有技术中驾驶员所看到的投影图像中所显示的信息中既包括高级辅助驾驶信息，又包括常显信息，影响驾驶员观察路面，从而可能会导致行车风险等问题，实现了通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它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是根据本发明实施例一提供的一种双层图像成像方法的流程图；

图2是根据本发明实施例一提供的一种双层图像成像方法的示意图；

图3是根据本发明实施例二提供的一种双层图像成像方法的流程图；

图4是根据本发明实施例二提供的一种分光镜安装位置确定方法的示意图；

图5是根据本发明实施例三提供的一种双层图像成像装置的结构示意图；

图6是实现本发明实施例的双层图像成像方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

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”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以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“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。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种双层图像成像方法的流程图，本实施例可适用于基于单投影光机实现远近景双图像成像的情况，该方法可以由双层图像成像装置来执行，该双层图像成像装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该双层图像成像装置可配置于终端和/或服务器中。如图1所示，该方法包括：

S110、在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息。

其中，目标车辆可以为安装抬头显示(Head Up Display，HUD)系统的任意车辆。HUD可以包括多种类型，可选的，可以包括悬挂式HUD、仪表台式HUD以及AR-HUD等。在本实施例中，目标车辆可以为安装增强现实抬头显示(Augmented Reality-Head Up Display，AR-HUD)系统的任意车辆。行驶参数可以为目标车辆在行驶过程中所对应的相关参数，也可以理解为目标车辆中仪表盘中所显示的参数。示例性的，行驶参数可以包括当前车速、当前档位、轮胎压力、油箱压力以及一些安全功能报警信息等。路况信息可以为车辆所处道路的路面情况以及道路交通情况。示例性的，路况信息可以包括道路限速信息、车线信息、地标信息以及警示牌信息等。

本领域技术人员应当理解，AR-HUD是AR增强现实技术和HUD抬头显示相结合的一种的新型的车载HUD，与C-HUD和W-HUD最大的不同之处在于，AR-HUD拥有更大的视场角和更远的成像距离，而且可以直接将显示效果叠加到现实路面。

在实际应用过程中，当检测到目标车辆处于行驶状态，同时，检测到与抬头显示系统相对应的启动触发指令时，可以采集目标车辆在当前时刻的行驶参数以及车辆所处道路的路况信息，以通过对行驶参数和路况信息进行处理后，显示在目标车辆中的相应位置处。

可选的，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，包括：基于设置于抬头显示系统中的控制单元，获取行驶参数和路况信息。

在本实施例中，控制单元可以为设置在抬头显示系统中，用于获取投影所需的车辆参数信息的控制器。抬头显示系统可以为通过对行驶参数和路况信息进行处理，生成显示图像，并将显示图像投影至车辆目标位置上的装置。其中，抬头显示系统设置于目标车辆中。示例性的，抬头显示系统可以为AR-HUD装置。

在具体实施中，可以预先将控制单元与车辆数据总线相连接，当检测到与抬头显示系统相对应的启动触发指令时，则可以基于控制单元生成车载信息获取指令，并发送至车载中控系统，当车载中控系统接收到该指令时，则可以将行驶参数和路况信息通过车辆数据总线发送至控制单元。

S120、基于行驶参数和路况信息，确定成像光束。

在本实施例中，成像光束可以为一个以物点为顶点，以入射光瞳为底的空间光锥，也可以理解为呈束状的光线。成像光束可以用于确定目标投影图像。目标投影图像可以为最终投影在目标车辆中相应投影位置处的虚像。目标投影图像可以包括近景虚像和远景虚像。其中，近景虚像可以为近景实像经近景光路所成的，距离人眼较近的像。远景虚像可以为远景实像经远景光路所成的，距离人员较远的像。本领域技术人员应当理解，实像与虚像的区别在于：1、成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点，所成实像均是倒立的；由物体发出的光线，经光学元件反射或折射后发散，则光线反向延长后相交所成的像为虚像；2、承接方式不同：实像既可以显示在光屏上，视网膜上，也可以是照相底片感光；虚像可以用眼睛直接观看，或用照相机拍到，但不能显示在光屏上。近景虚像对应于行驶参数，远景虚像对应于路况信息，即，近景虚像所包含的图像信息可以为用于表征行驶参数的图像信息，远景虚像所包含的图像信息可以为用于表征路况信息的图像信息。

在实际应用中，在基于控制单元获取行驶参数和路况信息之后，即可对这些参数和信息进行处理，以生成相应的成像光束。

可选的，基于行驶参数和路况信息，确定成像光束，包括：基于控制单元对行驶参数和路况信息进行处理，生成影像信号；基于设置于抬头显示系统中的投影光机对影像信号进行处理，以得到成像光束。

在本实施例中，影像信号可以为包括影像信息的一种信息流，同时，该影像信息可以同时与行驶参数和路况信息相对应的，即，该影像信息中同时包含行驶参数所对应的影像信息以及路况信息所对应的影像信息。投影光机可以为抬头显示系统中最为核心的部分，可以为将抬头显示系统的光源、投影芯片、散热器和光路设计在一个机箱里，而由这些组成的就是一个光机。可选的，投影光机可以包括数字光处理(Digital lightprocessing，DLP)以及硅基液晶(Liquid crystal on silicon，LCOS)。

在具体实施中，在得到行驶参数和路况信息之后，可以基于控制单元对行驶参数和路况信息进行处理，进而，生成相应的影像信号，进一步的，将影像信号发送至投影光机，以基于投影光机中的各个部件对影像信号进行处理，从而最终输出成像光束。

示例性的，以投影光机技术为DLP技术为例，对成像光束的生成过程进行说明：通过投影光机中的背光模组发出RGB背光，并通过背光反射镜组合引导RGB背光传播到投影芯片上，然后，基于投影芯片将RGB背光转换为成像光束。

S130、基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束。

其中，分光镜是一个可以将一束光分成多束的光学装置，一般由光学玻璃镀膜而成。在光学玻璃表面镀上一层或多层薄膜，当一束光投影到镀膜玻璃上后，通过反射和折射，光束就被分为两束或多束。分光镜的原理可以为利用色散元件将白光分解为不同波长的光，且构成连续的可见光光谱。在本实施例中，近景分光镜可以为仅反射近景成像光束的分光镜。远景分光镜可以为仅反射远景成像光束的分光镜。在实际应用过程中，可以预先对近景成像光束和远景成像光束的反射率进行分析，并基于分析结果，分别在分光镜上镀上相应反射率的膜，从而得到近景反光镜和远景反光镜，以使成像光束投射至近景反光镜时，可以仅对近景成像光束进行反射，其余光束透射，同时，当成像光束投影至远景反光镜时，可以仅对远景成像光束进行反射，其余光束透射。

在实际应用过程中，可以预先确定近景分光镜和远景分光镜的安装位置，并将近景分光镜和远景分光镜按照相应的安装位置进行安装，以在得到成像光束后，可以基于近景分光镜和远景分光镜，将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束。

可选的，基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，包括：将成像光束投影至近景分光镜上，以得到近景成像光束；以及，将成像光束投影至远景分光镜上，以得到远景成像光束。

在具体实施中，在得到成像光束后，可以将成像光束投射至近景分光镜上，进而，将成像光束划分为一部分反射光束和一部分透射光束，此时，可以将反射光束作为近景成像光束，同时，将成像光束投射至远景分光镜上，同样可以将成像光束划分为一部分反射光束和一部分透射光束，此时，可以将反射光束作为远景成像光束，从而最终得到近景成像光束和远景成像光束。

S140、基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示。

其中，投影膜可以为用于承接投影光线，并显示相应实像的载体。在本实施例中，近景投影膜可以为用于承接近景成像光束，并显示相应实像的载体；远景投影膜可以为用于承接远景成像光束，并显示相应实像的载体。反射元件可以为至少有一个反射面的光学元件。可选的，反射元件可以包括小平面反射镜、小曲面反射镜、大平面反射镜以及大曲面反射镜等。

在实际应用过程中，在得到近景成像光束后，可以将近景成像光束投射至近景投影膜上，并基于至少一个反射元件对近景投影膜上所显示的图像所对应的光线进行反射，将反射光线投射至目标车辆中的相应位置处，进而，得到近景虚像；同样的，在得到远景成像光束后，可以将远景成像光束投射至远景投影膜上，并基于至少一个反射元件，对远景投影膜上所显示的图像所对应的光线进行反射，将反射光线投射至目标车辆中的相应位置处，进而，得到远景虚像。

可选的，基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像，并基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像，包括：将近景成像光束投影至近景投影膜上，生成近景实像并显示在近景投影膜上；基于至少一个反射元件，将与近景实像相对应的近景光线反射至与目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定近景虚像；以及，将远景成像光束投影至远景投影膜上，生成远景实像并显示在远景投影膜上；基于至少一个反射元件，将与远景实像相对应的远景光线反射至与目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定远景虚像。

在本实施例中，目标投影构件可以为设置在目标车辆中，用于承接投影光束的构件。示例性的，目标投影构件可以为车辆前挡风玻璃。

视野盒可以为驾驶员可以看到抬头显示系统所生成虚像的观察范围。在实际应用中，驾驶员是有高、中、矮三种不同的分布的，对于高、中、矮三种不同身高的驾驶员，所综合能看到相应虚像的观察范围，称之为视野盒。

在具体实施中，对于近景虚像，在得到近景成像光束后，可以将近景成像光束投射至近景投影膜上，得到近景实像并显示在近景投影膜上，然后，基于至少一个反射元件对与近景实像相对应的近景光线进行多次反射，并反射至目标投影构件上，进一步的，基于视野盒投射至目标投影构件上的光线，形成近景虚像。对于远景虚像，在得到远景成像光束后，可以将远景成像光束投影至远景投影膜上，得到远景实像并显示在远景投影膜上，然后，基于至少一个反射元件对与远景实像相对应的远景光线进行多次反射，并反射至目标投影构件上，进一步的，基于视野盒投射至目标投影构件上的光线，形成远景虚像。

示例性的，图2为可实现双层图像成像过程的装置，可以结合图2对双层图像成像的过程进行说明：基于投影光机2发出成像光束，将成像光束投射至近景分光镜3和远景分光镜4上，得到近景成像光束和远景成像光束，然后，将近景成像光束投射至近景投影膜6上，得到近景实像，将远景成像光束投影至远景投影膜上，得到远景实像，进而，基于反射镜7和曲面反射镜8同时对近景实像所对应的近景光线和远景实像所对应的远景光线进行反射，并反射至前挡风玻璃10上，通过将视野盒9所对应的观测光线投射至前挡风玻璃10上，从而可以基于反射光线与观测光线于前挡风玻璃上的交点，分别形成近景虚像11和远景虚像12。

本发明实施例的技术方案，通过在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，然后，基于行驶参数和所述路况信息，确定成像光束，进一步的，基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，最后，基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示，解决了现有技术中驾驶员所看到的投影图像中所显示的信息中既包括高级辅助驾驶信息，又包括常显信息，影响驾驶员观察路面，从而可能会导致行车风险等问题，实现了通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种双层图像成像方法的流程图，在前述实施例的基础上，预先确定近景分光镜、远景分光镜、近景投影膜和远景投影膜的安装位置，以基于安装完成的近景分光镜、远景分光镜、近景投影膜和远景投影膜，确定近景虚像和远景虚像。其具体的实施方式可以参见本实施例技术方案。其中，与上述实施例相同或者相应的技术术语在此不再赘述。

如图3所示，该方法包括：

S210、获取与目标车辆相对应的驾驶侧空间参数和与目标车辆相关联的目标用户的虚像成像条件。

在本实施例中，驾驶侧空间参数可以为仪表盘与前挡风玻璃之间的距离。虚像成像条件可以为用于对最终生成的虚像进行限定的条件。虚像成像条件可以分为近景虚像成像条件和远景虚像成像条件。示例性的，虚像成像条件可以包括近景虚像成像尺寸、近景虚像成像距离、近景虚像所对应的视场角、远景虚像成像尺寸、远景虚像成像距离以及远景虚像所对应的视场角等。

在实际应用过程中，可以根据目标车辆所对应的车内结构参数，确定驾驶侧空间参数，并且，基于目标用户对最终所呈现的近景虚像和远景虚像的成像效果需求，确定相应的虚像成像条件，从而可以基于驾驶侧空间参数和虚像成像条件，确定抬头显示系统中各个部件的安装位置。

S220、基于驾驶侧空间参数和虚像成像条件，分别确定近景投影膜和远景投影膜的安装位置，并将近景投影膜和远景投影膜按照相应的安装位置进行安装。

在实际应用过程中，基于驾驶侧空间参数可以确定前挡风玻璃的位置，以及仪表盘与前挡风玻璃之间的距离，同时，还可以确定驾驶员视野盒所对应的位置，进而，可以根据这些参数首先确定至少两个反射元件的安装位置，以使这些反射元件的安装位置可以适应于驾驶侧空间参数，进一步的，可以根据虚像成像条件中所包括的各项参数，模拟近景虚像和远景虚像，并将近景虚像和远景虚像所对应的光线投射至前挡风玻璃上，并基于视野盒所对应的光线，分别确定与近景虚像相对应的近景反射光线和与远景虚像相对应的远景反射光线，然后，基于预先设置的光学元件分别对近景反射光线和远景反射光线进行反射，确定近景反射光线汇聚点的位置，并将该位置作为近景投影膜的安装位置，同时，确定远景反射光线汇聚点的位置，并将该位置作为远景投影膜的安装位置，从而，可以将近景投影膜和远景投影膜分别按照相应的安装位置进行安装。

S230、确定投影光机与预先设置的近景分光镜之间的第一投影距离和近景投影膜与近景分光镜之间的第二投影距离，并确定投影光机与预先设置的远景分光镜之间的第三投影距离和远景投影膜与远景分光镜之间的第四投影距离。

在本实施例中，第一投影距离可以为投影光机所对应的光源与近景反光镜光心之间的距离。第二投影距离可以为近景投影膜上所成的像到近景反光镜光心之间的距离。第三投影距离可以为投影光机所对应的光源与远景反光镜光心之间的距离。第四投影距离可以为远景投影膜上所成的像到远景反光镜光心之间的距离。

在实际应用过程中，可以预先确定近景分光镜和远景分光镜的初始位置以及投影光机的安装位置，在确定近景投影膜和远景投影膜的安装位置后，可以基于投影光机与近景分光镜之间的距离，确定第一投影距离，基于近景分光镜与近景投影膜之间的距离，确定第二投影距离，同时，基于投影光机与远景分光镜之间的距离，确定第三投影距离，基于远景分光镜与远景投影膜之间的距离，确定第四投影距离。

S240、基于第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离、第四投影距离以及预设投影成像条件，确定近景分光镜和远景分光镜的目标安装位置。

需要说明的是，投影光机的安装位置是固定的，并且，近景投影膜和远景投影膜的位置在基于驾驶侧空间参数和虚像成像条件确定之后，也是固定不变的，为了可以基于投影光机所发出的一束成像光束，分别在近景投影膜上和远景投影膜上完成相应的实像成像，则可以对近景分光镜和远景分光镜的安装位置进行调整，在进行位置调整时，则可以根据第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离以及第四投影距离，确定目标安装位置。

在本实施例中，预设投影成像条件可以为预先设置的，用于实现基于一束成像光束分别在近景投影膜和远景投影膜上完成清晰实像成像的条件。预设投影成像条件可以为任意条件，可选的，可以为近景实像所对应的距离和相等于远景实像所对应的距离和，即，第一投影距离和第二投影距离之间的和相等于第三投影距离和第四投影距离的和。

在实际应用过程中，在得到第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离以及第四投影距离之后，可以确定第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离以及第四投影距离是否满足预设投影成像条件，若满足预设投影成像条件，则可以将此时近景分光镜和远景分光镜的安装位置作为与其相对应的目标安装位置；若不满足，则可以调整近景分光镜和远景分光镜的安装位置，直至基于调整后的各安装位置所确定的第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离以及第四投影距离满足预设投影成像条件，并将此时近景分光镜和远景分光镜的安装位置作为与其相对应的目标安装位置。

可选的，基于第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离、第四投影距离以及预设投影成像条件，确定近景分光镜和所述远景分光镜的目标安装位置，包括：将第一投影距离和第二投影距离相加，得到第一距离和；以及，将第三投影距离和第四投影距离相加，得到第二距离和；基于第一距离和、第二距离和以及预设投影成像条件，确定目标安装位置。

在实际应用过程中，在得到第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离以及第四投影距离后，可以分别将第一投影距离和第二投影距离相加，得到第一距离和，将第三投影距离和第四投影距离相加，得到第二距离和，进一步的，确定第一距离和与第二距离和是否满足预设投影成像条件，即，确定第一距离和与第二距离和是否相等，并当这两个距离和相等时，将此时近景分光镜所对应的位置作为与近景分光镜所对应的目标安装位置，将此时远景分光镜所对应的位置作为与远景分光镜所对应的目标安装位置。

示例性的，如图4所示，图4中1为投影芯片，2为投影光机、3为近景分光镜，4为远景分光镜，5为远景投影膜，6为近景投影膜，L₁为第一投影距离，L₂为第二投影距离，L₃为第三投影距离，L₄为第四投影距离。具体来说，当L₁+L₂＝L₃+L₄时，可以将此时近景分光镜的位置作为其所对应的目标安装位置，将此时远景分光镜的位置作为其所对应的目标安装位置。

需要说明的是，基于预设投影成像条件，确定近景分光镜和远景分光镜的安装位置的好处在于：可以实现基于单投影光机完成在近景投影膜和远景投影膜上完成清晰实像成像的效果。

S250、在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息。

S260、基于行驶参数和路况信息，确定成像光束。

S270、基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束。

S280、基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示。

本发明实施例的技术方案，通过在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，然后，基于行驶参数和所述路况信息，确定成像光束，进一步的，基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，最后，基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示，解决了现有技术中驾驶员所看到的投影图像中所显示的信息中既包括高级辅助驾驶信息，又包括常显信息，影响驾驶员观察路面，从而可能会导致行车风险等问题，实现了通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种双层图像成像装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：参数获取模块310、成像光束确定模块320、成像光束拆分模块330以及虚像确定模块340。

参数获取模块310，用于在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；

成像光束确定模块320，用于基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束；其中，所述成像光束用于确定目标投影图像，所述目标投影图像包括近景虚像和远景虚像，所述近景虚像对应于所述行驶参数，所述远景虚像对应于所述路况信息；

成像光束拆分模块330，用于基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；

虚像确定模块340，用于基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示。

本发明实施例的技术方案，通过在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，然后，基于行驶参数和所述路况信息，确定成像光束，进一步的，基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，最后，基于近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定近景虚像并显示，以及基于远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定远景虚像并显示，解决了现有技术中驾驶员所看到的投影图像中所显示的信息中既包括高级辅助驾驶信息，又包括常显信息，影响驾驶员观察路面，从而可能会导致行车风险等问题，实现了通过单投影光机完成远近景双图像成像，远景虚像和近景虚像完全分离的效果，以使近景虚像中所显示的常显信息不干扰驾驶员正常驾驶视野。

可选的，所述装置还包括：虚像成像条件获取模块、安装位置确定模块、投影距离确定模块以及目标安装位置确定模块。

虚像成像条件获取模块，用于获取与目标车辆相对应的驾驶侧空间参数和与目标车辆相关联的目标用户的虚像成像条件；

安装位置确定模块，用于基于驾驶侧空间参数和虚像成像条件，分别确定近景投影膜和远景投影膜的安装位置，并将近景投影膜和远景投影膜按照相应的安装位置进行安装；

投影距离确定模块，用于确定投影芯片与预先设置的近景分光镜之间的第一投影距离和所述近景投影膜与所述近景分光镜之间的第二投影距离，并确定所述投影芯片与预先设置的远景分光镜之间的第三投影距离和所述远景投影膜与所述远景分光镜之间的第四投影距离；

目标安装位置确定模块，用于基于所述第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离、第四投影距离以及预设投影成像条件，确定所述近景分光镜和所述远景分光镜的目标安装位置。

可选的，目标安装位置确定模块包括：距离和确定单元和目标安装位置确定单元。

距离和确定单元，用于将所述第一投影距离和所述第二投影距离相加，得到第一距离和；以及，将所述第三投影距离和所述第四投影距离相加，得到第二距离和；

目标安装位置确定单元，用于基于所述第一距离和、所述第二距离和以及所述预设投影成像条件，确定所述目标安装位置。

可选的，参数获取模块310，具体用于基于设置于抬头显示系统中的控制单元，获取所述行驶参数和所述路况信息；其中，所述抬头显示系统设置于所述目标车辆中。

可选的，成像光束确定模块320包括：影像信号生成单元和成像光束确定单元。

影像信号生成单元，用于基于所述控制单元对所述行驶参数和所述路况信息进行处理，生成影像信号；

成像光束确定单元，用于基于设置于所述抬头显示系统中的投影光机对所述影像信号进行处理，以得到所述成像光束。

可选的，成像光束拆分模块330包括：近景成像光束确定单元和远景成像光束确定单元。

近景成像光束确定单元，用于将所述成像光束投影至所述近景分光镜上，以得到所述近景成像光束；以及，

远景成像光束确定单元，用于将所述成像光束投影至所述远景分光镜上，以得到所述远景成像光束。

可选的，虚像确定模块340包括：近景实像生成单元、近景虚像确定单元、远景实像生成单元和远景虚像确定单元。

近景实像生成单元，用于将所述近景成像光束投影至所述近景投影膜上，生成近景实像并显示在所述近景投影膜上；

近景虚像确定单元，用于基于所述至少一个反射元件，将与所述近景实像相对应的近景光线反射至与所述目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定所述近景虚像；以及，

远景实像生成单元，用于将所述远景成像光束投影至所述远景投影膜上，生成远景实像并显示在所述远景投影膜上；

远景虚像确定单元，用于基于所述至少一个反射元件，将与所述远景实像相对应的远景光线反射至与所述目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定所述远景虚像。

本发明实施例所提供的双层图像成像装置可执行本发明任意实施例所提供的双层图像成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备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/或者要求的本发明的实现。

如图6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，例如双层图像成像方法。

在一些实施例中，双层图像成像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双层图像成像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)而被配置为执行双层图像成像方法。

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。

用于实施本发明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。

在本发明的上下文中，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，本发明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，只要能够实现本发明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，并不构成对本发明保护范围的限制。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。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层图像成像方法，其特征在于，包括：

在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；

基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束；其中，所述成像光束用于确定近景虚像和远景虚像，所述近景虚像对应于所述行驶参数，所述远景虚像对应于所述路况信息；

基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；

基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取与目标车辆相对应的驾驶侧空间参数和与目标车辆相关联的目标用户的虚像成像条件；

基于驾驶侧空间参数和虚像成像条件，分别确定近景投影膜和远景投影膜的安装位置，并将近景投影膜和远景投影膜按照相应的安装位置进行安装；

确定投影芯片与预先设置的近景分光镜之间的第一投影距离和所述近景投影膜与所述近景分光镜之间的第二投影距离，并确定所述投影芯片与预先设置的远景分光镜之间的第三投影距离和所述远景投影膜与所述远景分光镜之间的第四投影距离；

基于所述第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离、第四投影距离以及预设投影成像条件，确定所述近景分光镜和所述远景分光镜的目标安装位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一投影距离、第二投影距离、第三投影距离、第四投影距离以及预设投影成像条件，确定所述近景分光镜和所述远景分光镜的目标安装位置，包括：

将所述第一投影距离和所述第二投影距离相加，得到第一距离和；以及，将所述第三投影距离和所述第四投影距离相加，得到第二距离和；

基于所述第一距离和、所述第二距离和以及所述预设投影成像条件，确定所述目标安装位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息，包括：

基于设置于抬头显示系统中的控制单元，获取所述行驶参数和所述路况信息；其中，所述抬头显示系统设置于所述目标车辆中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束，包括：

基于所述控制单元对所述行驶参数和所述路况信息进行处理，生成影像信号；

基于设置于所述抬头显示系统中的投影光机对所述影像信号进行处理，以得到所述成像光束。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束，包括：

将所述成像光束投影至所述近景分光镜上，以得到所述近景成像光束；以及，

将所述成像光束投影至所述远景分光镜上，以得到所述远景成像光束。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示，包括：

将所述近景成像光束投影至所述近景投影膜上，生成近景实像并显示在所述近景投影膜上；

基于所述至少一个反射元件，将与所述近景实像相对应的近景光线反射至与所述目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定所述近景虚像并显示；以及，

将所述远景成像光束投影至所述远景投影膜上，生成远景实像并显示在所述远景投影膜上；

基于所述至少一个反射元件，将与所述远景实像相对应的远景光线反射至与所述目标车辆相对应的目标投影构件上，并基于预先确定的视野盒，确定所述远景虚像并显示。

8.一种双层图像成像装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于在目标车辆行驶过程中，获取与目标车辆相对应的行驶参数和车辆所处道路的路况信息；

成像光束确定模块，用于基于所述行驶参数和所述路况信息，确定成像光束；其中，所述成像光束用于确定目标投影图像，所述目标投影图像包括近景虚像和远景虚像，所述近景虚像对应于所述行驶参数，所述远景虚像对应于所述路况信息；

成像光束拆分模块，用于基于预先设置的近景分光镜和远景分光镜，分别将所述成像光束拆分为近景成像光束和远景成像光束；

虚像确定模块，用于基于所述近景成像光束、预先设置的近景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述近景虚像并显示，以及基于所述远景成像光束、预先设置的远景投影膜以及至少一个反射元件，确定所述远景虚像并显示。

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1-7中任一项所述的双层图像成像方法。

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1-7中任一项所述的双层图像成像方法。

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