一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法实用新型专利

专利名称：一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202111354532.1

专利申请（专利权）人：深圳市锐思华创技术有限公司
权利人地址：广东省深圳市龙岗区坂田街道五和社区创汇大厦2901

专利发明（设计）人：王爱宁,郭靖瑶,卢睿,黄曙光,王应君

专利摘要：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。

主权利要求：
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，Y）S ；
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,Y）t 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；
所述多项式为：
2
XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（1）’ ’ ’ ’ 2 ’ ’
YS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（2）。
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，所述多项式中，’ ’
k1…k6，k1…k6为常数项。
3.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，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头的间距和人眼双瞳距离接近。
4.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，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头的间距为65mm。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，其特征在于，所述矫正方法包括以下步骤：一、采集抬头显示器输出画面，首先由PGU端生成作为抬头显示器的输入画面的网格图并投射给抬头显示器，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），网格图经抬头显示器的光学镜组反射和发散，然后网格图投射到汽车挡风玻璃，并经汽车挡风玻璃反射至眼盒位置，通过眼盒位置的双目相机拍摄抬头显示器输出的网格图，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头分别拍摄抬头显示器输出的网格图并形成两个拍摄画面；
二、相机监控器投射标定网格，由与双目相机相连接的相机监控器投射标定网格，所述标定网格由若干行网格线和若干列网格线组成，所述标定网格的行标号为1 n,所述标定~网格的列标号为a m,所述n为大于1的任意数字，所述m为任意顺序排列于a之后的字母，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；
三、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，假定画面一的描点为b3、b5、b7、…、b15,d3、d5、d7、…、d15,…,h3、h5、h7、…、h15,假定画面二的描点为b3’、b5’、b7’、…、b15’,d3’、d5’、d7’、…、d15’,…,h3’、h5’、h7’、…、h15’,然后记录所有描点在PGU端的网格图上的点坐标；
四、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，画面一的描点b3对应画面二的描点b3’,其平均后的点坐标为(（Xb3+Xb3’）/2,（Yb3+Yb3’）/2）),其它点同理，两组描点数据做平均处理后的任意一点坐标为（Xt,Y）t ；
五、将两组描点数据做平均处理后的任意一点的点坐标（Xt,Yt）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（XS，YS）作为未预先畸变的点坐标，将步骤四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）分别代入以下多项式：2
XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（1）’ ’ ’ ’ 2 ’ ’
YS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt+k5Yt2+k6XtYt（2）
’ ’
上述多项式中，k1…k6，k1…k6为常数项，将上述坐标值代入多项式，分别求出k1…k6和’ ’k1…k6常数项的值，将常数项的值代入多项式（1）和（2）中得到畸变矫正公式；
六、在PGU端上生成任意的未畸变图，依照上述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。
6.根据权利要求5所述的一种抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，其特征在于，所述步骤三的描点的取点原则为：A、取与抬头显示器PGU端输出的网格图的网格线交叉点径向最近的标定网格的交叉点作为描点，B、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。
7.根据权利要求5所述的一种抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，其特征在于，所述步骤二中的相机监控器投射标定网格的行列数不限定。
8.根据权利要求5所述的一种抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，其特征在于，所述步骤五中的畸变矫正公式包含二次多项式。 说明书 : 一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法技术领域[0001] 本发明涉及光学显示技术领域，特别是一种应用于抬头显示器的畸变矫正系统及其矫正方法。背景技术[0002] 抬头显示器的成像原理为：利用汽车前挡玻璃进行反射画面，在驾驶员双眼处可以通过反射光线的反向延长线看到位于汽车前挡玻璃前面的清晰图像，所成图像为虚像，为了得到清晰的、放大的、无畸变且具有一定距离的图像，需要利用曲面镜将成像装置的像折返到汽车前挡玻璃，但是由于装配和加工工艺的误差，所成的像往往是有一定程度畸变的。发明内容[0003] 本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法，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。[0004] 为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:[0005] 一种抬头显示器畸变矫正系统，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；[0006] 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；[0007] 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，Y）S ；[0008] 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。[0009] 进一步，所述多项式为：[0010] XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt2+k5Yt2+k6XtYt（1）[0011] YS=k1’+k2’Xt+k3’Yt+k4’Xt2+k5’Yt2+k6’XtYt（2）；[0012] 进一步，所述多项式中，k1…k6，k1’…k6’为常数项；[0013] 进一步，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头的间距和人眼双瞳距离接近；[0014] 进一步，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头的间距为65mm。[0015] 一种如上所述的抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，所述矫正方法包括以下步骤：[0016] 一、采集抬头显示器输出画面，首先由PGU端生成作为抬头显示器的输入画面的网格图并投射给抬头显示器，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），网格图经抬头显示器的光学镜组反射和发散，然后网格图投射到汽车挡风玻璃，并经汽车挡风玻璃反射至眼盒位置，通过眼盒位置的双目相机拍摄抬头显示器输出的网格图，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头分别拍摄抬头显示器输出的网格图并形成两个拍摄画面；[0017] 二、相机监控器投射标定网格，由与双目相机相连接的相机监控器投射标定网格，所述标定网格由若干行网格线和若干列网格线组成，所述标定网格的行标号为1 n,所述~标定网格的列标号为a m,所述n为大于1的任意数字，所述m为任意顺序排列于a之后的字~母，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；[0018] 三、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，假定画面一的描点为b3、b5、b7、…、b15,d3、d5、d7、…、d15,…,h3、h5、h7、…、h15,假定画面二的描点为b3’、b5’、b7’、…、b15’,d3’、d5’、d7’、…、d15’,…,h3’、h5’、h7’、…、h15’,然后记录所有描点在PGU端的网格图上的点坐标；[0019] 四、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，画面一的描点b3对应画面二的描点b3’,其平均后的点坐标为(（Xb3+Xb3’）/2,（Yb3+Yb3’）/2）),其它点同理，两组描点数据做平均处理后的任意一点坐标为（Xt,Y）t ；[0020] 五、将两组描点数据做平均处理后的任意一点的点坐标（Xt,Yt）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（XS，YS）作为未预先畸变的点坐标，将步骤四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，Y）S 分别代入以下多项式：[0021] XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt2+k5Yt2+k6XtYt（1）[0022] YS=k1’+k2’Xt+k3’Yt+k4’Xt2+k5’Yt2+k6’XtYt（2）[0023] 上述多项式中，k1…k6，k1’…k6’为常数项，将上述坐标值代入多项式，分别求出’ ’k1…k6和k1…k6常数项的值，将常数项的值代入多项式（1）和（2）中得到畸变矫正公式；[0024] 六、在PGU端上生成任意的未畸变图，依照上述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。[0025] 进一步，所述步骤三的描点的取点原则为：[0026] A、取与抬头显示器PGU端输出的网格图的网格线交叉点径向最近的标定网格的交叉点作为描点，B、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；[0027] 进一步，所述步骤二中的相机监控器投射标定网格的行列数不限定，行列数越多，计算越精确；[0028] 进一步，所述步骤五中的畸变矫正公式包含但不限于二次多项式，阶次越高计算越精确。[0029] 本发明一种抬头显示器畸变矫正系统及其矫正方法,其有益效果有：[0030] 1、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；[0031] 2、在相机监控端投射的网格行列数不限，一般来说行列书越多，最终计算越精确。[0032] 3、上述畸变矫正公式不限于二次多项式，理论上阶次越高计算越精确。附图说明[0033] 图1，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的结构图；[0034] 图2，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法的流程图；[0035] 图3，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的PGU端生成的网格图；[0036] 图4，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的双目相机的相机左眼镜头拍摄抬头显示器输出的网格图所形成的拍摄画面；[0037] 图5，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的双目相机的相机右眼镜头拍摄抬头显示器输出的网格图所形成的拍摄画面；[0038] 图6，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的标定网格覆盖相机左眼镜头的拍摄画面所形成的画面一；[0039] 图7，为图6中的画面一描点后所形成的图形；[0040] 图8，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统中的画面二描点后所形成的图形；[0041] 图9，为本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的PGU端生成的任意图；[0042] 图10，为图9通过本发明一种抬头显示器畸变矫正系统的畸变矫正公式生成的预畸变图形。具体实施方式[0043] 下面结合实施例对本发明作进一步说明：[0044] 实施例：[0045] 如图1 图10，一种抬头显示器畸变矫正系统，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1、及设置于抬头显示器上方的汽车挡风玻璃2、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3、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；[0046] 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；[0047] 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，Y）S ；[0048] 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。[0049] 进一步，所述多项式为：[0050] XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt2+k5Yt2+k6XtYt（1）[0051] YS=k1’+k2’Xt+k3’Yt+k4’Xt2+k5’Yt2+k6’XtYt（2）；[0052] 进一步，所述多项式中，k1…k6，k1’…k6’为常数项。[0053] 一种如上所述的抬头显示器畸变矫正系统的矫正方法，所述矫正方法包括以下步骤：[0054] 一、采集抬头显示器1的输出画面，如图3，首先由PGU端生成作为抬头显示器的输入画面的网格图并投射给抬头显示器，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），网格图经抬头显示器的光学镜组反射和发散，然后网格图投射到汽车挡风玻璃，并经汽车挡风玻璃反射至眼盒位置，通过眼盒位置的双目相机拍摄抬头显示器输出的网格图，所述双目相机的相机左眼镜头、相机右眼镜头分别拍摄抬头显示器输出的网格图并形成两个拍摄画面，如图4，为相机左眼镜头的拍摄画面，十字线为相机左眼镜头的中心位置，如图5，为相机右眼镜头的拍摄画面，十字线为相机右眼镜头的中心位置；[0055] 二、相机监控器投射标定网格，由与双目相机相连接的相机监控器投射标定网格，所述标定网格由若干行网格线和若干列网格线组成，所述标定网格的行标号为1 n,所述~标定网格的列标号为a m,所述n为大于1的任意数字，所述m为任意顺序排列于a之后的字~母，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，如图6，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；[0056] 三、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，如图7，画面一的描点为b3、b5、b7、…、b15,d3、d5、d7、…、d15,…,h3、h5、h7、…、h15,如图8，画面二的描点为b3’、b5’、b7’、…、b15’,d3’、d5’、d7’、…、d15’,…,h3’、h5’、h7’、…、h15’,然后记录所有描点在PGU端的网格图上的点坐标；[0057] 四、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，画面一的描点b3对应画面二的描点b3’,其平均后的点坐标为(（Xb3+Xb3’）/2,（Yb3+Yb3’）/2）),其它点同理，两组描点数据做平均处理后的任意一点坐标为（Xt,Y）t ；[0058] 五、将两组描点数据做平均处理后的任意一点的点坐标（Xt,Yt）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（XS，YS）作为未预先畸变的点坐标，将步骤四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，Y）S 分别代入以下多项式：[0059] XS=k1+k2Xt+k3Yt+k4Xt2+k5Yt2+k6XtYt（1）[0060] YS=k1’+k2’Xt+k3’Yt+k4’Xt2+k5’Yt2+k6’XtYt（2）[0061] 上述多项式中，k1…k6，k1’…k6’为常数项，将上述坐标值代入多项式，分别求出’ ’k1…k6和k1…k6常数项的值，将常数项的值代入多项式（1）和（2）中得到畸变矫正公式；[0062] 六、如图9，在PGU端上生成任意的未畸变图，依照上述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,Y）t ，如图10，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。[0063] 进一步，所述步骤三的描点的取点原则为：[0064] A、取与抬头显示器PGU端输出的网格图的网格线交叉点径向最近的标定网格的交叉点作为描点，B、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；[0065] 进一步，所述步骤二中的相机监控器投射标定网格的行列数不限定，行列数越多，计算越精确；[0066] 进一步，所述步骤五中的畸变矫正公式包含但不限于二次多项式，阶次越高计算越精确。[0067] 以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

专利地区：广东

专利申请日期：2021-11-16

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113947551B