一种车载投影设备的安装标定方法、系统及电子设备与流程

1.本申请涉及车辆应用技术领域，尤其涉及一种车载投影设备的安装标定方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.抬头显示(hud，head up display)是目前汽车的一项便利的人车交互配置。抬头显示是将时速、导航等重要的信息通过投影或其他方式显示在风挡玻璃上，以使得驾驶员能够在不低头、不转头的情况下能轻松看到。
3.现有的抬头显示器主要安装在车辆控制板的台面上，由于安装误差问题难以避免，因此或多或少会影响到图像的投影质量。轻则影响驾驶员的观看，重则甚至会带来安全隐患。
4.为此，有必要针对hud这类车载投影设备提出一种安装标定方案，以避免将车载投影设备安装不合格的车辆提供给用户。


技术实现要素：

5.本申请实施例目的是提供一种车载投影设备的安装标定方法、系统及电子设备，能够在车辆出厂之前，对内部车载投影设备的安装进行标定，从而避免将车载投影设备安装不合格的车辆提供给用户。
6.为了实现上述目的，本发明实施例是这样实现的：
7.第一方面，提供一种车载投影设备的安装标定方法，包括：
8.控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置；
9.在所述车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像以得到所述车载投影设备的待标定图像；
10.基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
11.第二方面，提供一种车载投影设备的安装标定系统，包括：位于第一标定检测位置的标定成像板、采集设备和标定设备；其中，
12.所述采集设备用于在车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车辆内的车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像，以得到所述车载投影设备的待标定图像，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置；
13.所述标定设备用于基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
14.第三方面，提供一种电子设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行第一方面所述方法的步骤，包括：
15.控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置；
16.在所述车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像以得到所述车载投影设备的待标定图像；
17.基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
18.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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤，包括：
19.控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置；
20.在所述车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像以得到所述车载投影设备的待标定图像；
21.基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
22.本申请的方案可以在车辆出厂前，对内部安装的车载投影设备进行投影质量检测，从而根据检测结果对车载投影设备的安装进行标定，可避免将车载投影设备安装不合格的车辆提供给用户，给用户带来安全隐患。
附图说明
23.为了更清楚地说明本申请实施例，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申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本申请实施例提供的车载投影设备的安装标定方法的第一种流程示意图。
25.图2为本发明实施例提供的安装标定方法中标定成像板、车载投影设备和驾驶员观测位置之间的位置示意图。
26.图3为本发明实施例提供的安装标定方法采集到的待标定图像的第一种示意图；
27.图4为本发明实施例提供的安装标定方法采集到的待标定图像的第二种示意图；
28.图5为本发明实施例提供的安装标定方法的第二种流程示意图。
29.图6为本发明实施例提供的车载投影设备的安装标定系统的结构示意图。
30.图7为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
32.如前所述，现有的车载投影设备主要安装在车辆控制板的台面上，由于安装误差
难以避免，或多或少会影响到投影质量。轻则影响驾驶员的观看，重则甚至会带来安全隐患。为此，本申请旨在提出一种针对车载投影设备的安装标定方案，可以在车辆出厂前，检验车载投影设备安装是否合格，避免问题车辆投放市场。
33.图1是本发明实施例车载投影设备的安装标定方法的流程图，包括如下步骤：
34.s102，控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，车辆位于与第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置。
35.其中，第一标定检测位置和第二标定检测位置是预先确定好的光学测量位置。车载投影设备在安装到车辆内部后位置固定不变，通过将车辆行驶到第二标定检测位置，即可实现车载投影设备与标定成像板之间的定位。应理解，定位完成后，车辆内的车载投影设备与标定成像板之间符合检测所需的位置关系。
36.s104，在车辆内的驾驶员观测位置，采集车载投影设备投影在标定成像板上的虚拟图像以得到车载投影设备的待标定图像。
37.本步骤可以通过测量设备(如摄像头、光学相机等)，在驾驶员观测位置(比如驾驶员的瞳孔位置)，对车载投影设备投影在标定成像板上的虚拟图像进行拍摄，得到待标定图像。应理解，该待标定图像可以视为是驾驶员在标定成像板观看到的图像。
38.s106，基于待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对车载投影设备的安装进行标定。
39.具体地，本步骤可以判断虚拟图像对应的至少一个光学指标数据是否达标。
40.若达标，则将车载投影设备的安装标定为合格。
41.若不达标，则判断未达标的光学指标数据是否在可修正范围；以及，若在可修正范围，则将未达标的光学指标数据所对应的修正参数写入至投影设备并将车载投影设备的安装标定为合格，否则，将车载投影设备的安装标定为不合格。
42.应理解，在一种实施方式中，可以根据使用需求灵活设置标定的标准。比如，在所有光学指标数据均达标的情况下，才会标定安装合格；或者，也可以达到一定数量的光学指标数据达标的情况下，才会标定安装合格。本申请实施例对此不做限定。
43.基于本发明实施例的方法，可以在车辆出厂之前，对车载投射设备的投影质量进行检测，从而根据检测结果对车载投射设备的安装进行标定，可避免车载投射设备安装不合格的车辆投放到市场，给用户造成不良影响。
44.下面结合实际的应用场景，对本申请实施例的安装标定方法进行详细介绍。
45.本应用场景中，标定成像板、车辆、车载投影设备和驾驶员观测位置的位置关系如图2所示。标定成像板21位于车辆外部的第一标定检测位置a，车辆位于第二标定检测位置b，第一标定检测位置a还位于驾驶员观测位置c针对车辆的前挡风玻璃22的延伸方向上。当车载投影设备23开启以向标定成像板21投影后，基于架设在驾驶员观测位置c的图像采集装置(摄像头)采集标定成像板上的虚拟图像，得到用于标定车载投影设备23是否安装合格的待标定图像。
46.之后，图像采集装置(摄像头)将待标定图像输入至安装有光学指标数据检测程序的工控机，由工控机对待标定图像的光学指标数据进行检测。其中，光学指标数据可以包括：垂直视场角、畸变率、水平视场角、倾斜角度中的至少一者。
47.下面对待标定图像光学指标数据的检测进行介绍。
48.如图3所示，在待标定图像定位出v1至v9这九个位置。
49.水平视场角：
50.测量v1
‑
v3、v4
‑
v6、v7
‑
v9这三者的水平距离并取平均值，以计算出待标定图像的平均水平距离h。
51.之后根据公式α＝2arctan(h/2f)，计算出待标定图像的水平视场角α，f表示待标定图像的拍摄焦距。
52.垂直视场角：
53.测量v1
‑
v7、v2
‑
v8、v3
‑
v9这三者的垂直距离并取平均值，以计算出待标定图像的平均垂直距离v。
54.之后根据公式β＝2arctan(v/2f)，计算出待标定图像的垂直视场角β。
55.畸变率：
56.如图4所示，设置选取v1、v3、v7、v9这四个顶点。
57.根据公式计算v1、v3、v7、v9的畸变率，其中，n表示待标定图像的顶点序号，n取值集合(1，3，7，9)；v表示顶点的理论成像坐标；p表示顶点的实际成像坐标；o表示虚拟图像的中心位置坐标。
58.本应用场景中，可以通过v1、v3、v7、v9这四个顶点反映的畸变率来量化整个待标定图像的畸变率，或者，也可以直接选取v1、v3、v7、v9中最大的畸变率来作为待标定图像的畸变率。
59.倾斜角度：
60.倾斜度为驾驶员观察位置处看到虚像图像的倾斜角度。
61.测试方法：
62.从待标定图像中选取两个对称点位v4和v6。
63.定位v4和v6，并计算两点间的垂直(dv)与水平(dh)的距离。
64.根据公式θ＝arctan(dv/dh)计算待标定图像的倾斜角度θ。其中，dv表示所述待标定图像的两个对称点之间的垂直距离，dh表示所述两个对称点之间的水平距离。
65.本申请实施例中，工控机通过上述原理所确定的光学指标数据，校验车载投影设备的安装是否合格。其中，校验流程如5所示，包括：
66.s501，不重复选取待标定图像的一个目标光学指标数据。
67.s502，检测目标光学指标数据是否达标；是，则回到s501，否，则执行s503。
68.s503，判断目标光学指标数据是否可以修正(是否在可修正范围)；是，则执行s504，否，则执行s507。
69.s504，计算将目标光学指标数据修正达标的修正参数，并将修正参数写入车载投影设备；之后，执行s505。
70.s505，判断待标定图像的光学指标数据是否全部检测完成；是，则执行s507，否，则回到s501。
71.s506，将车载投影设备的安装标定为合格，流程结束。
72.s507，将车载投影设备的安装标定为不合格，流程结束。
73.本应用场景具有以下优点：
74.1)通过工控机实现对车载投影设备安装的智能化标定，由于具有较高的自动化程
度，因此可以降低人工操作难度，拉低学习成本。
75.2)在根据待标定图像的光学指标数据，确定车载投影设备投影不达标后，先尝试通过软参数对车载投影设备进行修正，若无法修正再将车载投影设备的安装标定为不合格，从而提高车辆出厂的良品率，降低厂商成本。
76.3)在驾驶员观测位置采集待标定图像，对于不同型号的车辆(尺寸不同)，采集到的待标定图像都是驾驶员视觉所观测到的图像，因此工控机不需要为不同型号的车辆作太多检测所需要的个性化设置，方案具有极高的适用性。
77.以上应用场景是对本发明实施例方法的示例性介绍。应理解，在不脱离本文上述原理基础之上，还可以进行适当的变化，这些变化也应视为本发明实施例的保护范围。
78.比如，在上述基础之上，本申请实施例可以引入其他位置的图像采集装置，采集待标定图像，并根据其他位置采集到的待标定图像的光学指标数据，对驾驶员观测位置采集待标定图像的光学指标数据进行修正，从而提高测量准确性。或者，也可以将通过多位置采集到的图像拼接成待标定图像。此外，还可以引入一些辅助图像采集的设备，比如光源补强装置、投影幕布等。
79.对应于图1所示的车载投影设备的安装标定方法，本发明实施例还提供一种车载投影设备的安装标定系统。图6是本发明实施例安装标定系统600的结构示意图，包括：位于第一标定检测位置的标定成像板610、采集设备620和标定设备630。
80.其中，
81.所述采集设备620用于在车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车辆内的车载投影设备投影在所述标定成像板610上的虚拟图像，以得到所述车载投影设备的待标定图像，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置；
82.所述标定设备630用于基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
83.本发明实施例的安装标定系统，可以在车辆出厂之前，对车载投射设备的投影质量进行检测，从而根据检测结果对车载投射设备的安装进行标定，可避免车载投射设备安装不合格的车辆投放到市场，给用户造成不良影响。
84.可选地，所述标定设备630具体用于：
85.判断所述虚拟图像对应的至少一个光学指标数据是否达标；
86.若达标，则将所述车载投影设备的安装标定为合格；
87.若不达标，则判断未达标的光学指标数据是否在可修正范围；以及，若在可修正范围，则将所述未达标的光学指标数据所对应的修正参数写入至所述投影设备并将所述车载投影设备的安装标定为合格，否则，将所述车载投影设备的安装标定为不合格。
88.可选地，所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据包括：畸变率、垂直视场角、水平视场角、倾斜角度中的至少一者。
89.其中：
90.所述水平视场角α＝2arctan(h/2f)，所述垂直视场角β＝2arctan(v/2f)，其中，f表示所述待标定图像的拍摄焦距，h表示所述待标定图像的平均水平距离，v表示所述待标定图像的平均垂直距离。
91.所述畸变率其中，n表示所述待标定图像的
顶点序号，v表示所述待标定图像中顶点的理论成像坐标，p表示所述待标定图像中顶点的实际成像坐标，o表示所述待标定图像的中心位置坐标。
92.所述倾斜角度θ＝arctan(dv/dh)，其中，dv表示所述待标定图像的两个对称点之间的垂直距离，dh表示所述两个对称点之间的水平距离。
93.可选地，所述第一标定检测位置位于所述车辆的外部、所述驾驶员观测位置针对所述车辆的前挡风玻璃的延伸方向上。
94.显然，本发明实施例图6所示的安装标定系统可以实现上述图1所示方法中的步骤和对应的功能。由于原理相同，本文不再赘述。
95.图7是本说明书的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图7，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(random
‑
access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non
‑
volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
96.处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是isa(industry standard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
97.存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成车载投影设备的安装标定装置。对应地，处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
98.控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置。
99.在所述车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像以得到所述车载投影设备的待标定图像。
100.基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
101.本发明实施例的电子设备，可以在车辆出厂之前，对车载投射设备的投影质量进行检测，从而根据检测结果对车载投射设备的安装进行标定，可避免车载投射设备安装不合格的车辆投放到市场，给用户造成不良影响。
102.上述如本说明书图1所示实施例揭示的安装标定方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门
阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
103.应理解，本发明实施例的电子设备可以使图6所示的安装标定系统实现对应于图1所示方法中的步骤和功能。由于原理相同，本文不再赘述。
104.当然，除了软件实现方式之外，本说明书的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
105.此外，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令。
106.其中，上述指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图1所示方法的步骤，包括：
107.控制已安装在车辆内的车载投影设备向位于第一标定检测位置的标定成像板投影，所述车辆位于与所述第一标定检测位置相对应的第二标定检测位置。
108.在所述车辆内的驾驶员观测位置，采集所述车载投影设备投影在所述标定成像板上的虚拟图像以得到所述车载投影设备的待标定图像。
109.基于所述待标定图像对应的至少一个光学指标数据，对所述车载投影设备的安装进行标定。
110.本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
111.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
112.以上仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。此外，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。