專利名稱：基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種汽車儀表盤，尤其是指ー種可以視頻圖像顯示的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤。
背景技術(shù)：
汽車不斷向信息化、智能化發(fā)展，車載控制中心的位置是汽車技術(shù)發(fā)展中一直受關(guān)注的問題，有人將控制器放在車前部?jī)蓚€(gè)座位中央(現(xiàn)在收音機(jī)、空調(diào)控制器的位置)，有人將新增加的功能用吸盤式的夾具固定在前玻璃上，或放在后視鏡上。但所有這些位置都有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)在于汽車信息化和智能化的核心是用顯示器顯示出來的，而汽車視頻顯示器放在其它位置司機(jī)不方便觀看，而最適合司機(jī)觀看又不影響駕駛的位置就是現(xiàn)在儀表盤 的位置，所以汽車智能化信息化的關(guān)鍵部件是儀表盤視頻顯示化。將儀表盤視頻顯示化會(huì)大大提高汽車的智能化程度和司機(jī)的舒適度，但是如果使用液晶顯示器，則可靠性的問題很大，因?yàn)槠嚨脑O(shè)計(jì)壽命都是十年以上，而顯示器的可靠性在汽車震動(dòng)的條件下，壽命一般在五年以內(nèi)；液晶顯示器要求顯示平面是水平的，而儀表盤由于美觀的要求一般都是曲面式的；新型顯示器OLED可以彎曲，但其高低溫特性又不夠車載標(biāo)準(zhǔn)；儀表盤的橫向尺寸很大，用一個(gè)顯示器不能實(shí)現(xiàn)儀表盤的全部視頻顯示要求。公告號(hào)為CN101654068A、公告日為2010年2月24日的專利公開了ー種汽車虛擬儀表盤，是汽車環(huán)境下將系統(tǒng)采集到的信息通過ー個(gè)數(shù)字屏顯示出來，取代傳統(tǒng)意義上的機(jī)械儀表，屬于汽車數(shù)字化電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，該發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有汽車虛擬儀表盤結(jié)構(gòu)的改迸，在相關(guān)控制程序的支持下，使設(shè)置的GPS模塊和3G模塊在車輛相關(guān)電器設(shè)備的配合下，協(xié)同反映實(shí)時(shí)的道路交通信息狀況，設(shè)置的USB接口和SD卡槽，方便使用者通過SD卡，USB等外圍便攜設(shè)備將自主獲取符合自己審美習(xí)慣的圖像來更換虛擬儀表盤的主題背景。雖然該發(fā)明使儀表盤實(shí)現(xiàn)了一定的智能化，但是其采用液晶顯示器，使用壽命不夠長(zhǎng)，且顯示面為平面，不夠美觀。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有汽車儀表盤不能實(shí)現(xiàn)儀表盤的視頻顯示要求或使用液晶顯示壽命有限的問題，本實(shí)用新型提出了一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，采用兩個(gè)微型投影儀覆蓋投影曲面形的顯像板，并采用動(dòng)態(tài)拼接的技術(shù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)拼接，顯示內(nèi)容比傳統(tǒng)儀表盤更為豐富，靈活性和可靠性更高，使用壽命長(zhǎng)，總成本低。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，包括顯像板、微型投影儀，所述的顯像板設(shè)在儀表臺(tái)上，顯像板下設(shè)有控制處理電路，所述的微型投影儀設(shè)在顯像板背后，微型投影儀投影在顯像板上，微型投影儀和控制處理電路電連接，所述的控制處理電路與車內(nèi)的各個(gè)電控單元通過CAN總線連接。本實(shí)用新型采用抗震性比液晶顯示器更好的投影儀將需要顯示的信息投影到顯像板上，合并了傳統(tǒng)的DVD顯示器和GPS顯示器，大大提高汽車的智能化程度和司機(jī)的舒適度。[0007]作為優(yōu)選，所述的微型投影儀數(shù)量為兩臺(tái)，分別設(shè)置在儀表盤背面左右兩側(cè)，左、右微型投影儀的投影區(qū)域分別為顯像板的左半部和右半部。由于儀表盤呈長(zhǎng)條形狀，而顯像板需要顯示的內(nèi)容較多，將需要顯示的影像信息分割成兩個(gè)部分分別由左、右投影儀輸出，再在結(jié)合部分拼接成一幅完整的圖像。作為優(yōu)選，所述的顯像板為曲面顯像板。顯像板采用曲面構(gòu)型，更顯大方美觀。由于左右兩個(gè)微型投影儀傾斜投影在曲面的顯像板上，圖像會(huì)發(fā)生扭曲變形，本實(shí)用新型采用曲面擬合技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行矯正。作為優(yōu)選，所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤還包括校準(zhǔn)攝像機(jī)，所述的校準(zhǔn)攝像機(jī)設(shè)在顯像板背面中部，校準(zhǔn)攝像機(jī)和控制處理電路電連接。由于汽車在行駛過程中是震動(dòng)的，左、右兩個(gè)投影儀的震動(dòng)狀態(tài)不會(huì)完全一致，會(huì)造成動(dòng)態(tài)拼接不準(zhǔn)，本實(shí)用新型在顯像板上的左、右兩個(gè)微型投影儀成像結(jié)合部放置的微型的校準(zhǔn)攝像機(jī)可以動(dòng)態(tài)地檢測(cè)左、右兩個(gè)微型投影儀的拼接質(zhì)量。作為優(yōu)選，所述的微型投影儀為L(zhǎng)ED光源微型投影儀。LED光源微型投影儀抗震性比液晶顯示器更好，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。作為優(yōu)選，所述的顯像板后背設(shè)有ー個(gè)朝向司機(jī)手部的微型攝像機(jī)，所述的微型攝像機(jī)與控制處理電路電連接。本實(shí)用新型采用手勢(shì)識(shí)別的方法實(shí)現(xiàn)豐富簡(jiǎn)潔可靠的人機(jī)互動(dòng)操控，微型攝像機(jī)將看到的手勢(shì)圖像傳送至控制處理電路，控制處理電路與內(nèi)部預(yù)存的動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制命令?？刂铺幚黼娐泛臀⑿蛿z像機(jī)記錄的手勢(shì)可以通過學(xué)習(xí)得到，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)手勢(shì)。作為優(yōu)選，所述的控制處理電路還設(shè)有前視攝像機(jī)接ロ、后視攝像機(jī)接口和DVD播放器接ロ?？刂铺幚黼娐吠ㄟ^和車載的前視攝像機(jī)、后視攝像機(jī)和DVD播放器對(duì)接將前視景、后視景、娛樂視頻等顯示在顯像板上。作為優(yōu)選，所述的控制處理電路還連接有視頻記錄設(shè)備。視頻記錄設(shè)備用于錄制前視攝像機(jī)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)行車記錄儀的功能。本實(shí)用新型的有益效果是沒有機(jī)械儀表，而是用顯示屏顯示需要顯示的信息，內(nèi)容豐富生動(dòng)，靈活性高；采用抗震性比液晶顯示器更好的LED光源微型投影儀，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)；由于它合并了傳統(tǒng)的DVD顯不器和GPS顯不器,總成本低。

圖I是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的ー種電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型曲面顯像板曲面擬合的標(biāo)定圖。其中，1_顯像板，2_微型投影儀,3_校準(zhǔn)攝像機(jī),4_控制處通電路,5_微型攝像機(jī)，6-如視攝像機(jī)，7-后視攝像機(jī)，8-DVD播放器，9-視頻記錄設(shè)備，10-電控單兀。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。如圖I所示，一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，包括顯像板1、LED光源微型投影儀2和校準(zhǔn)攝像機(jī)3，曲面的顯像板I放置在儀表臺(tái)上，顯像板I下安置有控制處理電路4，兩臺(tái)微型投影儀2分別設(shè)置在顯像板I背面左右兩邊，左、右兩個(gè)微型投影儀2的投影區(qū)域分別為顯像板I的左半部和右半部，校準(zhǔn)攝像機(jī)3裝在顯像板I背面中部，顯像板I背面內(nèi)嵌有ー個(gè)朝向司機(jī)手部的微型攝像機(jī)5。如圖2所示，微型投影儀2、校準(zhǔn)攝像機(jī)3、微型攝像機(jī)5分別和控制處理電路4通過導(dǎo)線連接，控制處理電路4與車內(nèi)的各個(gè)電控単元10通過CAN總線連接。由于垂直于顯像板I投影會(huì)使微型投影儀2的燈光透過顯像板I直射司機(jī)眼睛，左、右兩個(gè)微型投影儀2不能垂直 于顯像板投影，所以投影儀采用傾斜方式投影，但這會(huì)造成圖像的變形；而圖像投影在曲面顯像板上，也會(huì)造成成像扭曲問題。本實(shí)用新型對(duì)此的解決辦法是在圖像被投影前先進(jìn)行反扭曲，矯正投影變形。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整圖像信號(hào)，必須采用高速處理器和精準(zhǔn)的調(diào)整算法。我們采用曲面擬合的方法實(shí)時(shí)調(diào)整扭曲，具體步驟如下(I)制作一個(gè)如圖3左邊所示的標(biāo)定圖，圖中的點(diǎn)為標(biāo)定坐標(biāo)點(diǎn)，將此圖片投影在顯像板I上，得到如圖3右邊所示的扭曲標(biāo)定圖。(2)我們利用曲面擬合技術(shù)找到從標(biāo)定圖到扭曲標(biāo)定圖的畸變函數(shù)f。(3)利用畸變函數(shù)f將圖像信號(hào)做變換，然后再投影輸出，得到在顯像板I上的正
常影像。(4)如果擬合誤差大于規(guī)定值，就將視場(chǎng)分區(qū)，不同區(qū)域采用不同的畸變函數(shù)f。將需要顯示的圖像信息分割成兩個(gè)部分分別由左、右兩個(gè)微型投影儀2輸出，分別投影到顯像板I的左、右半邊，再拼接成一幅完整的圖像。在左、右兩個(gè)微型投影儀2的投影區(qū)域結(jié)合部即顯像板I的中部，也即視頻圖像的中心。由于車輛震動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)老化形變等因素會(huì)造成動(dòng)態(tài)拼接不準(zhǔn)，影響顯示效果，這是在車輛上使用多投影儀拼接投影遇到的難題。本實(shí)用新型在顯像板I上的左、右兩個(gè)微型投影儀2成像結(jié)合部放置的校準(zhǔn)攝像機(jī)3可以動(dòng)態(tài)地檢測(cè)左、右兩個(gè)微型投影儀2的拼接質(zhì)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)拼接錯(cuò)位時(shí)調(diào)整扭曲調(diào)整函數(shù)的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)完美的拼接，而不受震動(dòng)、機(jī)械部件老化等因素的影響。通過圖像拼接、動(dòng)態(tài)修正，左、右兩個(gè)微型投影儀2在儀表盤上以視頻的形式將所有要顯示的內(nèi)容都投影在顯像板I上，使駕駛員像觀看背投電視一樣觀看到顯像板I上顯示的圖像信息。顯像板I可以顯示的內(nèi)容比傳統(tǒng)儀表盤更為豐富，控制處理電路4通過CAN總線從車載的各個(gè)電控単元10獲取的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、總行駛里程、GPS信息、油表、水溫、平均車速、平均油耗、電池電壓、胎壓、路面顛簸狀況等信息顯示在顯像板I上；控制處理電路4還可以和車載的前視攝像機(jī)6、后視攝像機(jī)7和DVD播放器8實(shí)現(xiàn)對(duì)接，并將前視景、后視景、娛樂視頻等顯示在顯像板I上；控制處理電路4還連接有視頻記錄設(shè)備9，視頻記錄設(shè)備9用于錄制前視攝像機(jī)6的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)行車記錄儀的功能。顯像板I上內(nèi)容的切換等操作，即ー些人機(jī)互動(dòng)的操作手段，如果用傳統(tǒng)的按鍵操作則會(huì)影響整個(gè)顯像板I的美觀性，増加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，也會(huì)降低可靠性；而如果用觸摸屏，則曲面觸摸屏很難實(shí)現(xiàn)，且觸摸屏的壽命很短。本實(shí)用新型采用手勢(shì)識(shí)別的方法實(shí)現(xiàn)豐富簡(jiǎn)潔可靠的人機(jī)互動(dòng)操控，在顯像板I背面裝有一個(gè)朝向司機(jī)手部的微型攝像機(jī)5，微型攝像機(jī)5將看到的手勢(shì)圖像傳送至控制處理電路4，控制處理電路4與內(nèi)部預(yù)存的動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，從而知道司機(jī)想干什么?？刂铺幚黼娐?和微型攝像機(jī)5記錄的手勢(shì)可以通過學(xué)習(xí)得到，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)手勢(shì)。以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型 的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在干包括顯像板(I)、微型投影儀(2)，所述的顯像板(I)設(shè)在儀表臺(tái)上，顯像板(I)下設(shè)有控制處理電路(4)，所述的微型投影儀⑵設(shè)在顯像板⑴背后，微型投影儀⑵投影在顯像板⑴上，微型投影儀⑵和控制處理電路⑷電連接，所述的控制處理電路⑷與車內(nèi)的各個(gè)電控単元(10)通過CAN總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的微型投影儀(2)數(shù)量為兩臺(tái)，分別設(shè)置在顯像板(I)背面左右兩側(cè)，左、右微型投影儀(2)的投影區(qū)域分別為顯像板(I)的左半部和右半部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的顯像板(I)為曲面顯像板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤還包括校準(zhǔn)攝像機(jī)(3)，所述的校準(zhǔn)攝像機(jī)(3)設(shè)在顯像板(I)背面中部，校準(zhǔn)攝像機(jī)(3)和控制處理電路(4)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的微型投影儀(2)為L(zhǎng)ED光源微型投影儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的顯像板(I)后背設(shè)有ー個(gè)朝向司機(jī)手部的微型攝像機(jī)(5)，所述的微型攝像機(jī)(5)與控制處理電路⑷電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的控制處理電路(4)還設(shè)有前視攝像機(jī)接ロ、后視攝像機(jī)接口和DVD播放器接ロ。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，其特征在于所述的控制處理電路(4)還連接有視頻記錄設(shè)備(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的汽車儀表盤，包括顯像板、微型投影儀，顯像板設(shè)在儀表臺(tái)上，顯像板下設(shè)有控制處理電路，微型投影儀設(shè)在顯像板背后，微型投影儀投影在顯像板上，微型投影儀和控制處理電路電連接，控制處理電路與車內(nèi)的各個(gè)電控單元通過CAN總線連接。本實(shí)用新型采用兩個(gè)微型投影儀覆蓋曲面形的顯像板，并采用動(dòng)態(tài)拼接的技術(shù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)拼接，沒有機(jī)械儀表，而是用顯示屏顯示需要顯示的信息，內(nèi)容豐富，靈活性高；采用抗震性比液晶顯示器更好的投影儀，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)；相對(duì)機(jī)械儀表和液晶顯示器，成本低。
文檔編號(hào)B60R1/00GK202399921SQ20112046494
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者鞠怡明, 鞠見 申請(qǐng)人:蘇州科雷芯電子科技有限公司