一种图像生成单元及制备方法、图像显示方法及相关设备与流程

文档序号:40329868发布日期:2024-12-18 13:07阅读:42来源:国知局
技术简介:
本发明针对汽车AR HUD中AR区域与非AR区域无法灵活拼接导致视场浪费的问题,提出通过分区域设计显示面板与背光模组的解决方案。基于成像光路和分界线确定显示屏区域,采用预设剪裁方式将单色液晶显示屏与滤光片分区域拼接,配合独立控制的背光模组,实现AR区域高分辨率图像与非AR区域静态信息的高效显示,提升视场利用率并避免像素浪费。
关键词:ARHUD显示优化,视场利用率提升

本发明涉及汽车电子,特别涉及一种图像生成单元及制备方法、图像显示方法及相关设备。


背景技术:

1、抬头显示设备(head up display,hud)是一种由电子组件、显示组件、控制器等组成的综合电子显示设备,其能够将车辆通过智能驾驶的传感器对车辆和路况进行解析得到的仪表盘信息、导航信息、告警信息等,以图像、字符的形式精准地投影到车辆前挡风玻璃上或显示器上。

2、ar hud(augmented reality head up display,增强现实抬头显示)技术在汽车和航空领域应用广泛。ar hud通常由两个主要显示区域组成:ar区域和非ar区域。ar区域通常用于显示虚拟信息与真实世界融合的内容,如导航指示、速度、警告信息等;而非ar区域则通常用于显示固定的信息,如仪表读数和其他静态数据。

3、当ar区域和非ar区域集成在同一成像部件时,ar区域的显示需求集中在屏幕中央及附近区域,两侧空白区域较为浪费,适当增加非ar区域的面积可以容纳更多元素,但现有技术不能直接实现ar区域与非ar区域的任意曲线拼接,对界面设计造成限制,无法充分利用视场,如果采用视场重叠的方式,会使图像生成单元的显示面板中一部分像素单元固定不显示内容,造成显示面板尺寸的浪费。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,一方面,本发明提供了一种图像生成单元制备方法,适用于抬头显示设备,抬头显示设备包括成像部件和图像生成单元;方法包括:

2、获取第一显示屏区域和第二显示屏区域之间的第二分界线;第一显示屏区域和第二显示屏区域是基于图像生成单元到成像部件的成像光路,以及成像部件中第一成像区域和第二成像区域之间的第一分界线确定的;

3、获取初始显示屏组件,初始显示屏组件包括显示面板、分光元件和滤光片;显示面板为单色液晶显示屏;

4、基于第二分界线,按照预设剪裁方式对初始显示屏组件剪裁拼接,得到第一显示屏和第二显示屏;第一显示屏包括显示面板和分光元件;第二显示屏包括显示面板和滤光片;

5、获取预设背光模组,基于预设背光模组、第一显示屏和第二显示屏,得到目标图像生成单元。

6、进一步地,第一成像区域和第二成像区域是基于待显示功能元素在成像部件的显示范围确定的;功能元素包括第一类功能元素和第二类功能元素。

7、进一步地,获取第一显示屏区域和第二显示屏区域之间的第二分界线包括:

8、基于成像光路和第一分界线确定第一成像区域在图像生成单元对应的第一原始图像,以及第二成像区域在图像生成单元对应的第二原始图像;

9、根据第一原始图像所在区域确定第一显示屏区域,以及根据第二原始图像所在区域确定第二显示屏区域;

10、确定第一显示屏区域和第二显示屏区域之间的第二分界线。

11、进一步地,基于第二分界线,按照预设剪裁方式对初始显示屏组件进行剪裁拼接,得到第一显示屏和第二显示屏包括:

12、基于第二分界线,对显示面板进行剪裁,得到第一显示屏对应的显示面板及第二显示屏对应的显示面板;

13、根据第一显示屏对应显示面板的形状,对分光元件进行剪裁,基于剪裁后的分光元件和显示面板,得到第一显示屏;

14、根据第二显示屏对应显示面板的形状,对滤光片进行剪裁,基于剪裁后的滤光片和显示面板,得到第二显示屏;

15、将第一显示屏和第二显示屏按照第二分界线进行拼接。

16、进一步地,基于第二分界线,按照预设剪裁方式对初始显示屏组件进行剪裁拼接,得到第一显示屏和第二显示屏还包括:

17、基于第二分界线,对分光元件和滤光片进行剪裁;

18、将剪裁后的分光元件设置于第一显示屏对应的显示面板区域,得到第一显示屏;

19、将剪裁后的滤光片设置于第二显示屏对应的显示面板区域,得到第二显示屏。

20、进一步地,获取预设背光模组包括:

21、获取具有多个发光单元的背光面板以及与背光面板相配合的曲面透镜;

22、根据待显示功能元素配置多个发光单元的光线颜色;

23、将曲面透镜覆盖预设范围的发光单元,得到预设背光模组。

24、另一方面,本发明提供一种图像生成单元制备方法,适用于抬头显示设备,抬头显示设备包括成像部件和图像生成单元;方法包括:

25、确定成像部件的第一成像区域和第二成像区域;第一成像区域和第二成像区域之间具有第一分界线;

26、获取图像生成单元到成像部件的成像光路,基于成像光路和第一分界线确定图像生成单元中第一显示屏区域和第二显示屏区域;第一显示屏区域和第二显示屏区域之间具有第二分界线;

27、基于第二分界线,得到目标图像生成单元;目标图像生成单元是基于预设背光模组、第一显示屏和第二显示屏确定的;第一显示屏和第二显示屏是按照预设剪裁方式对初始显示屏组件剪裁拼接得到的;初始显示屏组件包括显示面板、分光元件和滤光片;显示面板为单色液晶显示屏。

28、进一步地,确定成像部件的第一成像区域和第二成像区域包括:

29、获取成像部件的待显示功能元素;确定待显示功能元素在成像部件的显示范围;功能元素包括第一类功能元素和第二类功能元素;

30、基于第一类功能元素在成像部件的显示范围,确定成像部件的第一成像区域;

31、基于第二类功能元素在成像部件的显示范围,确定成像部件的第二成像区域。

32、另一方面,本发明还提供一种图像生成单元,由如上所述的图像生成单元制备方法制备得到。

33、另一方面,本发明还提供一种图像显示方法,适用于抬头显示设备,抬头显示设备包括成像部件以及如上所述的图像生成单元,方法包括:

34、获取目标图像生成单元;目标图像生成单元包括预设背光模组、第一显示屏和第二显示屏;

35、基于预设成像需求,控制预设背光模组向第一显示屏和第二显示屏出射光线,在成像部件显示目标图像。

36、进一步地,基于预设成像需求,控制预设背光模组向第一显示屏和第二显示屏出射光线,在成像部件显示目标图像包括:

37、基于预设成像需求,确定预设背光模组中的目标发光单元;每个目标发光单元对应第一显示屏或第二显示屏中的一个或多个像素;

38、分别控制每个目标发光单元的颜色和亮度,向第一显示屏或第二显示屏中对应的像素出射光线,在成像部件显示目标图像;目标图像包括第一成像区域对应的第一目标图像和第二成像区域对应的第二目标图像。

39、进一步地,分别控制每个目标发光单元的颜色和亮度,向第一显示屏或第二显示屏中对应的像素出射光线,在成像部件显示目标图像包括:

40、确定第一显示屏对应的第一目标发光单元,以及第一目标发光单元对应的像素;

41、控制第一目标发光单元对应的像素为导通状态;

42、控制第一目标发光单元的颜色和亮度,向导通状态的像素出射光线,经过分光元件分光后在第一成像区域显示第一目标图像;第一目标发光单元的颜色包括多种颜色信息。

43、进一步地,分别控制每个目标发光单元的颜色和亮度,向第一显示屏或第二显示屏中对应的像素出射光线,在成像部件显示目标图像还包括:

44、确定第二显示屏对应的第二目标发光单元,以及第二目标发光单元对应的像素;

45、控制第二目标发光单元的颜色和亮度,向第二目标发光单元对应的像素出射光线,在第二成像区域显示第二目标图像;第二目标发光单元的颜色包括单种颜色信息。

46、另一方面,本发明还提供一种抬头显示设备,包括:成像部件、图像生成单元、存储器和处理器;

47、成像部件包括第一成像区域和第二成像区域;成像部件用于显示目标图像;

48、图像生成单元包括第一显示屏、第二显示屏和预设背光模组,图像生成单元用于生成目标图像的原始图像;

49、存储器用于存储处理器可执行指令的存储器;

50、处理器被配置执行指令,以实现如上所述的图像显示方法。

51、另一方面,本发明提供一种载具,其特征在于,载具包括如上所述的抬头显示设备。

52、另一方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上所述的图像显示方法。

53、采用上述技术方案,本发明提供的图像显示方法具有如下有益效果:

54、本发明将成像部件分为第一成像区域和第二成像区域,分别作为ar区域和非ar区域,充分利用视场,并将显示屏分为第一成像区域和第二成像区域分别对应的第一显示屏和第二显示屏,第一显示屏为单色液晶显示屏;第二显示屏为彩色液晶显示屏,第一显示屏和第二显示屏的面板独立剪裁并拼接,不会造成面板尺寸的浪费。第一显示屏和第二显示屏共用同一预设背光模组,只需控制背光面板上相应发光单元的颜色和亮度,可以独立生成第一显示屏和第二显示屏的原始图像,控制第一显示屏和第二显示屏成像的出射光角度的分布,避免ar区域和非ar区域交错导致的不期望的光学效果;对于第一显示屏,以单颗子像素调整透光度,通过分光元件进行分光时,是对单颗子像素进行分光,可以实现ar区域图像更高的分辨率。

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