一种ARHUD动态畸变纠正方法、装置、设备及存储介质与流程

一种arhud动态畸变纠正方法、装置、设备及存储介质
技术领域
1.本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种arhud动态畸变纠正方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.由于arhud有投影距离远、视场角大、成像大等特点，因此目前受到用户的喜爱。但是同时由于成像变大，光学设计和生产装配导致的误差使得arhud最终成像效果容易有明显的动态畸变，即成像的畸变会随着人眼的观察位置变化而有较大改变，当用户移动双眼的位置时图像产生不同程度的扭曲形变，从而影响视觉效果和用户体验。现有的畸变纠正方法只能矫正固定位置的畸变（静态畸变），而一旦用户的双眼位置与设计的矫正位置不同，则静态畸变纠正失败，也就是用户在除了既定的矫正位置外仍可观察到畸变。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种arhud动态畸变纠正方法、装置、设备及存储介质，能够解决动态畸变的问题。
4.根据本发明实施例的第一方面，提供一种arhud动态畸变纠正方法，包括如下步骤：s10、在眼盒可视的范围内获取若干观察位置对应的arhud图像；s20、计算出每张arhud图像所对应的畸变参数；s30、构建畸变参数和观察位置的映射关系，生成映射关系表；s40、根据畸变参数和观察位置的映射关系对当前观察位置信息进行逆映射，从而获取相应的畸变参数；s50、利用当前的畸变参数对arhud图像进行畸变纠正。
5.进一步地，所述步骤s20计算出每张arhud图像所对应的畸变参数的具体步骤为：s200、获取若干观察位置对应的基准图像；s201、将基准图像像素点坐标与arhud图像像素点坐标进行对比，从而获取坐标偏移量；s202、根据坐标偏移量计算出arhud图像的畸变参数。
6.进一步地，在进行步骤s20之前进行对所有的arhud图像进行预处理。
7.进一步地，所述步骤s10在眼盒可视的范围内获取若干观察位置对应的arhud图像是通过搭载有摄像头的机械手按照一定采样率来扫描并记录若干个观察位置所对应的arhud图像来实现的。
8.进一步地，所述步骤s40根据畸变参数和观察位置的映射关系对当前观察位置信息进行逆映射，从而获取相应的畸变参数具体步骤为：s400、使用固定的摄像头实时拍摄用户的人脸图像；s401、从当前人脸图像中抓取眼睛的位置，从而获得当前的观察位置；
s402、从畸变参数和观察位置的映射关系表中找出与当前的观察位置信息相对应的畸变参数。
9.进一步地，所述步骤s50利用当前的畸变参数对arhud图像进行畸变纠正的具体步骤为：将当前的畸变参数和arhud图像输入畸变纠正模型，利用畸变纠正模型对arhud图像进行畸变纠正。
10.根据本发明实施例的第二方面，提供一种动态畸变纠正装置，包括架体、设置于所述架体上的畸变检测组件、畸变纠正组件和服务器；所述畸变检测组件包括风挡玻璃、设置于所述风挡玻璃下方的第一arhud单元、机械手和设置于所述机械手上的图像采集单元，所述第一arhud单元用于成像并将畸变检测图像显示出来，所述图像采集单元用于采集用户的人眼在不同观察位置的畸变检测图像，所述机械手用于带动所述图像采集单元移动；所述服务器包括图像处理单元和数据库，所述图像处理单元用于计算所述畸变检测图像的畸变参数，并生成映射关系表，所述映射关系表内保存有不同观察位置与对应的畸变参数之间的映射关系，所述数据库和图像处理单元连接，用于获取所述映射关系表并保存；所述畸变纠正组件包括第二arhud单元和用于识别用户的人脸和眼睛位置的识别单元，所述识别单元分别和第二arhud单元、服务器的数据库连接，第二arhud单元设置有畸变纠正单元，所述畸变纠正单元和服务器的数据库连接。
11.进一步地，所述第一arhud单元通过驱动组件设置于所述架体上端，所述驱动组件用于驱动所述第一arhud单元前后移动。
12.根据本发明实施例的第三方面，提供一种计算机设备，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的arhud动态畸变纠正方法。
13.根据本发明实施例的第四方面，提供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的arhud动态畸变纠正方法。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本技术实施例提供的arhud动态畸变纠正方法，通过获取人眼的多个观察位置对应的arhud图像，并计算出每张arhud图像对应的畸变参数，得到畸变参数和观察位置的映射关系表，利用该映射关系表反向映射出当前人眼的观察位置，从而获取相应的畸变参数，最后利用该畸变参数进行畸变纠正，即使人眼的观察位置变化，通过本发明提供的方法依然能够进行对变化后的观察位置所对应的图像进行畸变纠正，解决了现有技术中无法进行动态畸变纠正的问题。
附图说明
15.图1为本技术一实施例提供的arhud动态畸变纠正方法的流程图。
16.图2本技术一实施例提供的arhud动态畸变纠正装置的结构示意图。
17.图3本技术一实施例提供的畸变检测组件的结构示意图。
18.附图标记说明：1、架体；2、风挡玻璃；3、第一arhud单元；4、机械手；5、图像采集单元；6、服务器；7、第二arhud单元；8、识别单元；9、驱动组件；10、第一支撑架；11、第二支撑架；50、摄像头；60、图像处理单元；61、数据库；62、预处理单元；90、驱动电机；91、丝杆；92、
滑块座；93、导轨；94、滑块。
具体实施方式
19.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
20.在本发明中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.实施例1如图1所示，根据本发明实施例的第一方面，提供一种arhud动态畸变纠正方法，包括如下步骤：s10、在眼盒可视的范围内获取若干观察位置对应的arhud图像。示例地，所述步骤s10在眼盒可视的范围内获取若干观察位置对应的arhud图像是通过搭载有摄像头的机械手按照一定采样率来扫描并记录若干个观察位置来实现的。当扫描完成后，机械手停止动作。
22.s20、计算出每张arhud图像对应的畸变参数；在示例性实施例中，上述步骤s20可通过如下步骤(s200-s202)实现：s200、获取若干观察位置对应的基准图像；可以预先存储有基准图像，在接下来的对比步骤中，只需调出对应的基准图像即可。
23.s201、将基准图像像素点坐标与arhud图像像素点坐标进行对比，从而获取坐标偏移量；s202、根据坐标偏移量计算出arhud图像的畸变参数。
24.本实施例中的所有arhud图像通过并行处理的方式来同时计算出对与其对应的畸变参数，提高了处理效率。
25.通过上述步骤s200至步骤s202，本实施例通过基准图像像素点坐标与arhud图像像素点坐标进行对比，从而获取坐标偏移量，然后基于坐标偏移量来计算出arhud图像的畸变参数，整个畸变参数过程不仅方便迅速，还能保证畸变参数的准确性。
26.s30、构建畸变参数和观察位置的映射关系，生成映射关系表；s40、根据畸变参数和观察位置的映射关系对当前观察位置信息进行逆映射，从而获取相应的畸变参数；在示例性实施例中，上述步骤s40可通过如下步骤(s400
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s402)实现：步骤s400、使用固定的摄像头实时拍摄用户的人脸图像；上述固定的摄像头应当拍摄多张人脸图像，然后在多张人脸图像中选取一张质量较佳的作为处理图像，保证后续的操作。
27.步骤s401、从当前人脸图像中抓取眼睛的位置，从而获得当前的观察位置；步骤s402、从畸变参数和观察位置的映射关系表中找出与当前的观察位置信息相对应的畸变参数。
28.s50、利用当前的畸变参数对arhud图像进行畸变纠正。示例地，所述步骤s50利用当前的畸变参数对arhud图像进行畸变纠正的具体步骤为：将当前的畸变参数和arhud图像输入构建好的畸变纠正模型，利用畸变纠正模型对arhud图像进行畸变纠正。利用构建好的畸变纠正模型来对arhud图像进行畸变纠正处理，省去了畸变纠正计算过程。
29.在一个可选的实施方式中，在进行步骤s20之前进行对所有的arhud图像进行预处理。示例地，预处理包括对图像单元进行二值化处理以及去噪处理，通过二值化处理以及去噪处理，从而得到质量较佳的arhud图像，方便的后续计算当前arhud图像的畸变参数，同时保证计算精度，从而保证了后续畸变纠正的精准性。
30.基于本公开上述实施例提供的arhud动态畸变纠正方法，通过获取人眼的多个观察位置对应的arhud图像，并计算出每张arhud图像对应的畸变参数，得到畸变参数和观察位置的映射关系表，利用该映射关系表反向映射出当前人眼的观察位置，从而获取相应的畸变参数，最后利用该畸变参数进行畸变纠正，即使人眼的观察位置变化，通过本发明提供的方法依然能够进行对变化后的观察位置所对应的图像进行畸变纠正，解决了现有技术中无法进行动态畸变纠正的问题。
31.图2为本公开动态畸变纠正装置一些实施例的示意图。如图2、图3所示，本公开动态畸变纠正装置可以包括架体1、设置于架体1上的畸变检测组件、畸变纠正组件和服务器6；畸变检测组件包括风挡玻璃2、设置于风挡玻璃2下方的第一arhud单元3、机械手4和设置于机械手4上的图像采集单元5，第一arhud单元3用于成像并将畸变检测图像显示出来，图像采集单元5用于在可视眼盒范围内采集用户的人眼在不同观察位置的畸变检测图像，机械手4用于带动图像采集单元5移动。在本实施例中，图像采集单元5包括摄像头50，摄像头50搭载于机械手4上。服务器6包括图像处理单元60和数据库61，图像处理单元60用于计算畸变检测图像的畸变参数，并生成映射关系表，映射关系表内保存有不同观察位置与对应的畸变参数之间的映射关系，数据库61和图像处理单元60连接，用于获取映射关系表并保存；畸变纠正组件包括第二arhud单元7和用于识别用户的人脸和眼睛位置的识别单元8，识别单元8分别和第二arhud单元7、数据库61连接，第二arhud单元7设置有畸变纠正单元70，畸变纠正单元和数据库61连接。
32.本实施例提供的动态畸变纠正装置，使用时，先通过机械手4带动摄像头50移动，拍摄不同观察位置下的畸变检测图像，将畸变检测图像输入至图像处理单元5，利用图像处理单元5计算畸变检测图像的畸变参数，并生成映射关系表，接着将映射关系表上传至数据库61中进行保存，通过识别单元8识别出用户的眼睛位置，确定当前观察位置，将当前观察位置信息传送至服务器6，服务器6根据当前观察位置，查询与当前观察位置对应的畸变参数，并将该畸变参数上传给第二arhud单元7中的畸变纠正单元70，最后利用畸变纠正单元70根据畸变参数进行畸变纠正。本技术解决了现有技术中无法进行动态畸变纠正的问题，即使人眼的观察位置变化，依然能够进行对变化后的观察位置所对应的图像进行畸变纠正，改善了视觉效果和用户体验。
33.在本公开的一些实施例中，第一arhud单元3通过驱动组件9设置于架体1上端，驱动组件9用于驱动所述第一arhud单元3前后移动。驱动组件9包括设置于架体1上的驱动电机90、沿前后方向设置的丝杆91和套接于丝杆91的滑块座92，丝杆91一端和驱动电机90的输出轴连接，滑块座92可滑动设置于丝杆91，架体1上端设置有导轨93，滑块座92通过滑块94可滑动安装于导轨93上。
34.在本公开的一些实施例中，架体1上方设置有第一支撑架10和第二支撑架11，第一支撑架10位于架体1的前端，第二支撑架11位于架体1的后端，第一支撑架10顶端高于第二支撑架11顶端，风挡玻璃2安装于第一支撑架10和第二支撑架11上。
35.在本公开的一些实施例中，服务器6还包括预处理单元62，预处理单元62分别与图像采集单元5、图像处理单元60连接，利用预处理单元62先对畸变检测图像预先处理，从而获得质量较佳的畸变检测图像，再将预先处理完成的畸变检测图像传输至图像处理单元60。
36.根据本发明实施例的另一方面，提供一种计算机设备，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的arhud动态畸变纠正方法。
37.根据本发明实施例的另一方面，提供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的arhud动态畸变纠正方法。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点 ,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。