一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113947551A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111354532.1(22)申请日2021.11.16(71)申请人深圳市锐思华创技术有限公司地址518112广东省深圳市龙岗区坂田街道五和社区创汇大厦2901(72)发明人王爱宁郭靖瑶卢睿黄曙光王应君(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)G06T7/80(2017.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法(57)摘要一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法。所述抬头显示器的上方为汽车挡风玻璃，所述汽车挡风玻璃的后方为眼盒位置，所述畸变矫正系统包括抬头显示器、及设置于抬头显示器上方的汽车挡风玻璃、及汽车挡风玻璃后方的眼盒位置、及设置于眼盒位置的双目相机、及与双目相机相连接的相机监控器、及用于抬头显示器图像生成的PGU端，所述双目相机包括用于模拟人的左右眼的相机左眼镜头、相机右眼镜头，所述抬头显示器包括用于光线反射和发散的光学镜组。该畸变矫正系统采用双目相机模拟人眼抓取图像，并结合监控端的图像网格坐标，生成图像的畸变矫正公式，通过畸变矫正公式进行监控端的图像预畸变，从而得到成像端的矫正图像。CN113947551ACN113947551A权利要求书1/3页1.一种抬头显示器畸变矫正系统，其特征在于：所述抬头显示器的上方为汽车挡风玻璃，所述汽车挡风玻璃的后方为眼盒位置，所述畸变矫正系统包括抬头显示器、及设置于抬头显示器上方的汽车挡风玻璃、及汽车挡风玻璃后方的眼盒位置、及设置于眼盒位置的双目相机、及与双目相机相连接的相机监控器、及用于抬头显示器图像生成的PGU端，所述双目相机包括用于模拟人的左右眼的相机左眼镜头、相机右眼镜头，用于拍摄抬头显示器的输出画面，所述抬头显示器包括用于光线反射和发散的光学镜组；所述相机监控器投射标定网格，所述标定网格由若干行网格线和若干列网格线组成，所述标定网格覆盖由相机左眼镜头、相机右眼镜头拍摄到的抬头显示器的输出画面，所述标定网格覆盖由相机左眼镜头拍摄到的抬头显示器的输出画面并形成画面一，所述标定网格覆盖由相机右眼镜头拍摄到的抬头显示器的输出画面并形成画面二；所述PGU端为抬头显示器的图像生成端，所述PGU端生成作为抬头显示器的输入画面的网格图，所述网格图为M行、N列，所述网格图的任意坐标标记为（XS，YS）；所述畸变矫正系统通过PGU端输入网格图，经抬头显示器的光学镜组反射和发散并经汽车挡风玻璃反射后得到抬头显示器的输出图像，通过眼盒位置的双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头分别拍摄并形成两个拍摄画面，由与双目相机相连接的相机监控器投射标定网格，所述标定网格覆盖相机左眼镜头、相机右眼镜头的拍摄画面，所述标定网格覆盖相机左眼镜头的拍摄画面并形成画面一，所述标定网格覆盖相机右眼镜头的拍摄画面并形成画面二，所述PGU端根据画面一、画面二进行描点取点，即描出标定网格的交叉点中与网格图的交叉点最近的点作为描点，所有描点所连接成的矩形网格的行列数与抬头显示器输出的网格图的网格的行列数相同，将上述画面一、画面二对应于网格图同一交叉点的描点在PGU端的网格图上的点坐标做平均处理，即将两组描点数据做平均处理，生成平均处理后的点坐标（Xt,Yt），然后记录所有描点在PGU端的网格图上的点坐标，将画面一、画面二对应于网格图同一交叉点的描点在PGU端的网格图上的点坐标做平均处理，即将两组描点数据做平均处理，生成平均处理后的点坐标，将两组描点数据做平均处理后的任意一点的点坐标作为预先畸变的点坐标，将PGU端最初生成的网格图中对应描点的交叉点的点坐标作为未预先畸变的点坐标，将处理好的若干点坐标（Xt,Yt）及对应的若干最初网格图中的点坐标（XS，YS）分别代入多项式，分别求出多项式中常数项的值，将常数项的值代入多项式得到畸变矫正公式，然后在PGU端上生成任意的未畸变图，依照畸变矫正公式进行未畸变图的点坐标的预畸变处理，即将未畸变图的若干点的横坐标和纵坐标分别代入畸变矫正公式的XS和YS，通过畸变矫正公式求得未畸变图的若干点的预畸变坐标（Xt,Yt），通过若干预畸变坐标（Xt,Yt）生成预畸变图形，将所述预畸变图形作为抬头显示器的输入图像投射给抬头显示器的光学镜组，所述预畸变图形经光学镜组反射和发散并经汽车挡风玻璃反射后，能够得到接近无畸变的图像，实现抬头显示器的图像畸变矫正。2.根据权利要求1所述的一种抬头显示器畸变矫正系统，其特征在于，所述多项式为：2XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（1）’’’’2’’YS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（2