CN113866983A - 抬头显示装置、抬头显示装置的显示方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了抬头显示装置、抬头显示装置的显示方法，在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；对预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；对采集的背景区域图像进行解析；基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对预设投射区域的显示状态进行调整。通过识别背景区域的图像，实现显示区域的显示颜色和显示亮度的调整，进而解决了相关技术中，显示虚像不清晰的问题。本实施例的抬头显示装置通过识别前方环境，调整HUD显示内容的颜色，提升了HUD显示内容的可见性。在背光亮度不变的情况下，增加了HUD显示内容的可读性。

Description

抬头显示装置、抬头显示装置的显示方法

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，具体涉及到一种抬头显示装置、抬头显示装置的显示方法。

背景技术

HUD装置(Head Up Display，抬头显示)，受限于HUD虚像显示的亮度、显色性能和对比度的限制，HUD显示内容的色彩会比较淡，大大降低了HUD虚像显示的效果；前装的HUD装置(例如，汽车产线装配的HUD)一般亮度可以达到10000nit，在大多数场景下能够看清显示内容，但是在不同背景的环境情况下，显示内容大多看不清；后装的HUD产品(例如，用户自行安装的HUD产品)因为亮度达不到所有场景的显示需求，所以在高亮场景下虚像显示效果一般。

相关技术汇总，HUD显示装置存在虚像显示效果无法随环境的变化而改变，导致的显示效果差的缺陷。

发明内容

本公开的主要目的在于提供一种抬头显示装置、抬头显示装置的显示方法。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供了一种抬头显示装置，包括：显示模组，在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；图像采集模组，对所述预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；图像处理模组，对采集的所述背景区域图像进行解析；显示控制模组，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整。

可选地，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

可选地，在确定背景区域的环境光时，基于图像采集模组在采集图像时的参数信息，确定背景区域的环境光参数；和/或，通过抬头显示装置设置的光传感器对背景区域的环境光进行感知，得到背景区域的环境光参数。

可选地，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行像素点统计，以统计出背景区域图像的背景颜色。

可选地，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行分区域识别，以识别出背景区域图像中各个分区域的颜色。

可选地，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的所述背景区域图像进行图像识别，以识别得到背景区域图像中包含的对象的属性信息。

根据本公开的第二方面，提供了一种抬头显示装置的显示方法，包括：在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；对所述预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；对采集的所述背景区域图像进行解析；基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整。

可选地，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

根据本公开的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行任意一项所方法的实现方式

根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行任意一项方法的实现方式。

在本公开实施例抬头显示装置及抬头显示装置的显示方法中，在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；对预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；对采集的背景区域图像进行解析；基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对预设投射区域的显示状态进行调整。通过识别背景区域的图像，实现显示区域的显示颜色和显示亮度的调整，进而解决了相关技术中，显示虚像不清晰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本公开实施例的抬头显示装置的结构示意图；

图2是根据本公开实施例的抬头显示装置的应用场景图；

图3是根据本公开实施例的抬头显示装置的显示方法流程图；以及

图4是根据本公开实施例的电子设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

根据本公开实施例，提供了一种抬头显示装置，如图1所示，该装置包括显示模组101，可以在预设投射区域(例如，汽车前挡风玻璃上)对待显示的图像进行投射显示，其中待显示的图像可以是抬头显示装置的图像生成单元(图中未示出)生成HUD显示的图像，而后可利用显示模组中的TFT、DLP投影、激光投影等方法实现图像的投射显示。显示模组101可以是AR显示模组。

显示模组101还可包括光学器件，通过建立光路(例如反射光路或者衍射光路)待显示的图像传输到人眼。显示模组101还可包括结构器件，包括不限于用于固定图像生成单元、光学器件的结构件，以及调节图像的控制机构，例如马达、按键、旋钮等。

抬头显示装置还包括图像采集单模组102，对预设投射区域对应的背景区域图像进行采集。图像采集模组可以包括摄像头，摄像头可以对背景区域进行图像采集，例如，参考图2a，对驾驶员前方、预设投射区域所处的外界预设环境区域(图2a中的摄像头扫描角度范围)进行图像采集。图2a中HUD的显示模块能够把虚像投射在前方，摄像头传感器能够采集外界环境的图像，HUD显示界面的黑色区域不会投射，在HUD虚像显示时表现为透明色。

可以理解的是。本实施例的背景区域图像(参考图2b的摄像头拍摄范围区域)可以是由设置在抬头显示装置的摄像头拍摄得到；也可以根据实现需要从其他设备处直接获取背景区域的图像，例如由车载***ADAS(高级辅助驾驶***)的摄像头拍摄后存储在车载***存储器中，进而抬头显示装置从存储器获取该图像。图2b中，HUD***的摄像头传感器的感知范围要覆盖HUD显示区域，能够保证摄像头能够感知到HUD显示区域背后的外接环境的颜色分布和亮度情况。

抬头显示装置还可包括图像处理模组103，对采集的所述背景区域图像进行解析。显示控制模组104，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对预设投射区域的显示状态进行调整。

图像处理模组103与显示控制模组在处理时可以共用一个处理器进行处理，也可以分别用独立的处理器进行处理，在此不做限定。图像处理模组和显示控制模组(以下统称为控制模组)，包括但是不限于HUD计算单元(例如，包括CPU、内存、存储器等)、和连接模块。HUD的计算单元用于实现HUD的工作逻辑控制和显示控制；连接模块包括不限于电源连接、数据连接、图像连接等接口和功能。

作为本实施例一种可选的实现方式，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

在本可选的实现方式中，基于外界环境光线的强度(亮度)，调整HUD显示状态。例如，如果环境光亮度高(例如，超出某一阈值)，在调高显示亮度的同时，还可以调整显示颜色；如果环境光亮度低(例如，低于某一阈值)，可以只调整显示的亮度、或者在调整显示亮度的同时微微调整显示的颜色。

作为本实施例一种可选的实现方式，在确定背景区域的环境光时，基于图像采集模组在采集图像时的参数信息，确定背景区域的环境光参数；和/或，通过抬头显示装置设置的光传感器对背景区域的环境光进行感知，得到背景区域的环境光参数。

在本可选的实现方式中，通过环境光参数可以调整投射区域的显示亮度，而环境光参数可以通过图像采集模组在采集图像时涉及到的参数确定。例如，摄像头的ISO、或快门速度等信息确定。还可通过设置在抬头显示装置的环境光传感器进行光感知，得到环境光参数。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行像素点统计，以统计出背景区域图像的背景颜色。

在本可选的实现方式中，通过像素点统计的方法，统计出背景区域所占的主要颜色，从而可调整HUD的预设投射区域显示颜色，以区分背景颜色，从而使显示效果更清晰。在得到背景区域的主颜色后，可以基于主颜色对背景颜色进行调整。

例如：如果背景区域是雪地，则其背景区域图像的颜色是以白色为主，则将AR显示的颜色调整为绿色(或其他颜色)；如果背景区域是绿地，则其背景区域图像的颜色是以绿色为主，则可将AR显示的颜色调整为白色等；实际效果验证，绿色、青色、红色在HUD的虚像显示上比其他颜色有更好的辨识度。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行分区域识别，以识别出背景区域图像中各个分区域的颜色。

在本可选的实现方式中，相较于识别出背景区域的主要颜色，还可以对背景区域的颜色进行分区域识别，通过识别出各个区域的不同颜色，调整预设投射区域的颜色。采用该方式可以进一步提高图像的显示效果。示例性地，在调整预设投射区域的显示颜色时，可以根据背景区域中各个区域不同颜色的组合，确定出预设投射区域的显示颜色，例如，背景区域图像中包含了绿、白、灰三种颜色，为了使预设投射区域的颜色有别于背景区域颜色，从而显示的更加清楚，那么可以确定预设投射区域的显示颜色为红色。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的所述背景区域图像进行图像识别，以识别得到背景区域图像中包含的对象的属性信息。

在本可选的实现方式中，可以基于神经网络(深度学习)对采集的背景区域图像进行场景识别、或物体识别，识别得到对象的属性信息(例如，表面的纹理、色泽等)。

在识别得到对象的属性信息后，可以基于该属性信息调整预设投射区域的显示颜色。例如，如果识别得到的为白色亮面的汽车，由于其反光效果明显，则可以将预设投射区域的颜色调整为饱和度较高的颜色；如果识别得到的为白色亚光汽车(老旧状态)，由于其反光效果相对弱一些，那么可以将预设投射区域的颜色调整为饱和度较低的颜色。

本实施例的抬头显示装置通过图像识别的方法，来识别前方环境，特别是HUD显示区域内的颜色分布和光线强度，从而调整HUD显示内容的颜色，提升了HUD显示内容的可见性。在背光亮度不变的情况下，增加了HUD显示内容的可读性。

本实施例的抬头显示装置解决了HUD显示的亮度受限于HUD光路设计的效率(挡风玻璃反射效率低)、光源散热及功耗的控制需求，无法做到很亮的问题。HUD的虚像属于AR(Augmented Reality，增强现实)显示，本身的色彩饱和度和对比度较低，导致HUD显示的颜色偏淡，在光线强的情况下就容易看不清的问题。以及多数HUD装置为了保证强光线下虚像内容的可见性，往往会采用高亮的背光模组加复杂的散热机构，或者提升反射效率(在挡风玻璃增加膜层，或者采用单独的半透明反射镜片)的方式来并且降低外接光线对于HUD虚像显示的影响，造成了成本高，显示效果仍然不清晰的问题。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本公开实施例，还提供了一种抬头显示装置的显示方法，如图2所示，该方法包括：在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；对所述预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；对采集的所述背景区域图像进行解析；基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整。

作为本实施例一种可选的实现方式，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

作为本实施例一种可选的实现方式，在确定背景区域的环境光时，基于图像采集模组在采集图像时的参数信息，确定背景区域的环境光参数；

和/或，通过抬头显示装置设置的光传感器对背景区域的环境光进行感知，得到背景区域的环境光参数。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行像素点统计，以统计出背景区域图像的背景颜色。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的背景区域图像进行分区域识别，以识别出背景区域图像中各个分区域的颜色。

作为本实施例一种可选的实现方式，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：对采集的所述背景区域图像进行图像识别，以识别得到背景区域图像中包含的对象的属性信息。

本实施例的方法解决了HUD显示的亮度受限于HUD光路设计的效率(挡风玻璃反射效率低)、光源散热及功耗的控制需求，无法做到很亮的问题。HUD的虚像属于AR(AugmentedReality，增强现实)显示，本身的色彩饱和度和对比度较低，导致HUD显示的颜色偏淡，在光线强的情况下就容易看不清的问题。以及多数HUD装置为了保证强光线下虚像内容的可见性，往往会采用高亮的背光模组加复杂的散热机构，或者提升反射效率(在挡风玻璃增加膜层，或者采用单独的半透明反射镜片)的方式来并且降低外接光线对于HUD虚像显示的影响，造成了成本高，显示效果仍然不清晰的问题。

本公开实施例提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备包括一个或多个处理器41以及存储器42，图4中以一个处理器41为例。

该控制器还可以包括：输入装置43和输出装置44。

处理器41、存储器42、输入装置43和输出装置44可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器41可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。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。

存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本公开实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的方法。

存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置43可接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器42中，当被一个或者多个处理器41执行时，执行如图1所示的方法。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(HardDiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本公开的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：

显示模组，在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；

图像采集模组，对所述预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；

图像处理模组，对采集的所述背景区域图像进行解析；

显示控制模组，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：

基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；

或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，在确定背景区域的环境光时，基于图像采集模组在采集图像时的参数信息，确定背景区域的环境光参数；

和/或，通过抬头显示装置设置的光传感器对背景区域的环境光进行感知，得到背景区域的环境光参数。

4.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：

对采集的背景区域图像进行像素点统计，以统计出背景区域图像的背景颜色。

5.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：

对采集的背景区域图像进行分区域识别，以识别出背景区域图像中各个分区域的颜色。

6.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，对采集的所述背景区域图像进行解析包括：

对采集的所述背景区域图像进行图像识别，以识别得到背景区域图像中包含的对象的属性信息。

7.一种抬头显示装置的显示方法，其特征在于，包括：

在预设投射区域对待显示的图像进行投射显示；

对所述预设投射区域对应的背景区域图像进行采集；

对采集的所述背景区域图像进行解析；

基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整。

8.根据权利要求7所述的抬头显示装置的显示方法，其特征在于，基于解析得到的结果、和/或背景区域的环境光，对所述预设投射区域的显示状态进行调整包括：

基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度、以及显示颜色进行调整，其中，基于所述解析结果对所述显示颜色进行调整；

或者，基于背景区域的环境光的强度，对所述预设投射区域的显示亮度进行调整。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求7-8任意一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求7-8任意一项所述的方法。

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