CN116086395A - 人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***，其中，所述方法包含下列步骤：建立测试底图资料库。借由显示元件显示测试底图资料库中的第一测试底图。借由人机接口模组投影第一待测影像至迭像元件上，其中第一待测影像对应第一待测虚像显示距离，第一待测虚像显示距离与第一测试底图对应的第一基准虚像显示距离相同。借由影像获取模组获取第一测试底图及第一待测影像。借由辨识模组针对第一待测影像及第一测试底图进行可靠度评估。借由处理模组针对第一待测影像及第一测试底图进行迭合率计算，以验证人机接口的第一待测虚像显示距离的准确度。

Description

人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***

技术领域

本发明有关于一种虚像显示距离验证方法及其***，特别是有关于一种人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***。

背景技术

抬头显示器(HUD)为目前许多使用者常用的车用设备之一，而对于抬头显示器而言，其针对不同虚像显示距离下所投放的影像大小是否准确则关系到抬头显示器的精准度。现今的虚像显示距离量测方法包含合焦法、推算法以及三角量测法，但其皆无法同时达到镜头测量距离范围宽广、量测速度快以及设备需求低的要求。

合焦法在技术上是以获取的影像清晰度作为虚像显示距离量测的判断依据，然而，合焦法必须使用浅景深设备进行虚像显示距离的量测，因而合焦法具有镜头测距范围窄小的缺点。再者，由于合焦法使用的镜组需要调整焦距以确认合焦，因而降低其量测虚像距离的速度。此外，由于合焦法对于镜头解析影像的能力以及镜头的数量需求也较高，对应不同的虚像显示距离需要更换不同的焦段镜头，难以达到动态、连续的量测，亦即，合焦法的量测距离与镜头组需要1:1的对应，使得使用合焦法来量测抬头显示器的虚像显示距离所需设备要求也较高。

推算法以及三角量测法则以设备距离以及量测角度推算影像性质的关系式，作为虚像显示距离量测的判断依据。然而，推算法以及三角量测法对于镜头解析影像的能力以及镜头的数量需求也较高，使得使用推算法以及三角量测法来量测抬头显示器的虚像显示距离所需设备要求也较高。此外，由于推算法的精准度会受限于影像像素的误差，使得推算法的精准度较低。

据此，如何提供一种人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***已成为目前急需研究的课题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种人机接口的动态虚像显示距离验证方法，包含下列步骤：建立测试底图资料库，其中测试底图资料库包含多张测试底图，多张测试底图分别对应多个基准虚像显示距离。借由显示元件显示测试底图资料库中的第一测试底图。借由人机接口模组投影第一待测影像至迭像元件上，其中第一待测影像对应第一待测虚像显示距离，第一待测虚像显示距离与第一测试底图对应的第一基准虚像显示距离相同。借由影像获取模组获取第一测试底图及第一待测影像。借由辨识模组针对第一待测影像及第一测试底图进行可靠度评估。借由处理模组针对第一待测影像及第一测试底图进行迭合率计算，以验证人机接口的第一待测虚像显示距离的准确性。

本发明提供一种人机接口的动态虚像显示距离验证***，包含一测试底图资料库、一影像获取模组、一辨识模组以及一处理模组。测试底图资料库中包含分别在至少一基准虚像显示距离下所显示的至少一测试底图，测试底图是作为验证一人机接口的一人机接口模组在一待测虚像显示距离下所投放的一待测影像的基准。影像获取模组获取在测试底图资料库中的至少一测试底图中的第一测试底图，以及获取一人机接口模组投影的第一待测影像；其中第一待测影像对应一第一待测虚像显示距离，第一待测虚像显示距离与第一测试底图的第一基准虚像显示距离相同。辨识模组针对第一待测影像及第一测试底图进行一可靠度评估，其中辨识模组针对第一待测影像及第一测试底图的大小近似程度进行可靠度评估。辨识模组针对第一待测影像及第一测试底图进行可靠度评估。处理模组针对第一待测影像及第一测试底图进行迭合率计算，以验证人机接口模组根据第一待测虚像显示距离所投放的第一待测影像的准确性。

承上所述，本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***借由预先框选对应的虚像显示距离，建立测试底图资料库，并可依据路况物件动态，更改虚像显示距离的信息，以对应不同距离之外的景物，并通过可靠度的评估以及迭合率的判断，迭合不同的影像信息，直接地显示在人机接口上，可达到快速辨识影像的效果，进一步提升人机接口在精准度验证上的稳定性。此外，通过比对待测影像与测试底图的方法，不需设置额外的硬件装置，无须更换镜头即可针对人机接口进行虚像显示距离验证，可降低测试成本，并且可动态地连续性量测，进一步提升验证效率、以及达到人机接口自动化验证的功效。

附图说明

图1A为本发明人机接口的动态虚像显示距离验证***方块图；

图1B为本发明投影待测影像以及测试底图的示意图；

图1C为本发明影像获取模组量测对应多个基准虚像显示距离下的多个测试物体大小的示意图；

图2A为本发明第一可靠度评估的示意图；

图2B为本发明第二可靠度评估的示意图；

图3A至图3C为本发明迭合率的示意图；以及

图4为本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法的流程图。

附图标记

1:人机接口的动态虚像显示距离验证***

11:测试底图资料库

12:影像获取模组

13:辨识模组

14:处理模组

15:储存模组

S10～S16:步骤

D:基准虚像显示距离

Dn:基准虚像显示距离

D1:基准虚像显示距离

D2:基准虚像显示距离

D3:基准虚像显示距离

L:待测虚像显示距离

L1:第一待测虚像显示距离

An:测试物体

A1:测试物体

A2:测试物体

A3:测试物体

P1,P2,P3,P4:特征顶点

P5,P6,P7,P8:特征顶点

Q1,Q2,Q3,Q4:顶点

T:测试底图

T1:测试底图

T2:测试底图

T3:测试底图

I:待测影像

I1:第一待测影像

M:显示元件

S:迭像元件

O1:待测物体

O2:待测物体

H:人机接口

H1:人机接口模组

具体实施方式

首先，需说明的是，本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***可针对人机接口在出厂前进行厂规的验证，或者，亦可针对已经出厂后的人机接口进行厂规的量测，于本发明中并不限定。此外，本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法是将人机接口作为待测***，以测试、验证人机接口动态虚像显示距离的准确度。于本发明的实施中，人机接口包含抬头显示器。

请参阅图1A及图1B，图1A为本发明人机接口的动态虚像显示距离验证***方块图，图1B为本发明根据第一待测虚像显示距离投影第一待测影像，以及根据第一基准虚像显示距离投影第一测试底图的示意图。人机接口的动态虚像显示距离验证***1包含一测试底图资料库11、一影像获取模组12、一辨识模组13以及一处理模组14。测试底图资料库11中包含分别在至少一基准虚像显示距离D下所显示的至少一测试底图T，测试底图T是作为验证一人机接口H的一人机接口模组H1在一待测虚像显示距离L下所投放的一待测影像I的基准。如图1B所示，影像获取模组12获取在测试底图资料库11中，多张测试底图T中的第一测试底图T1，以及获取一人机接口模组H1投影的第一待测影像I1，其中第一待测影像I1对应第一待测虚像显示距离L1，第一测试底图T1对应第一基准虚像显示距离D1，第一待测虚像显示距离L1与第一基准虚像显示距离D1相等。辨识模组13针对第一待测影像I1及第一测试底图T1进行大小近似程度的可靠度评估。处理模组14针对第一待测影像I1及第一测试底图T1进行迭合率计算，以验证人机接口模组H1根据第一待测虚像显示距离L1所投放的第一待测影像I1的准确性。

请参阅图1C，其为本发明影像获取模组量测对应多个基准虚像显示距离下的多个测试物体大小的示意图。测试底图资料库11是通过影像获取模组12获取对应第一基准虚像显示距离D1下，第一测试底图T1中的第一测试物体A1，获取对应第二基准虚像显示距离D2下，第二测试底图T2中的第二测试物体A2，以及获取对应第三基准虚像显示距离D3下，第三测试底图T3中的第三测试物体A3，并根据第一测试物体A1、第二测试物体A2及第三测试物体A3的大小建立测试底图资料库11。换句话说，在此实施例中，是根据测试底图资料库11是通过影像获取模组12实际获取到的测试物体大小产生。

请再参阅图1A及图1C，在本发明的一第一实施例中，人机接口的动态虚像显示距离验证***1更包含储存模组15，储存一查找表，查找表是根据影像获取模组12实际获取到的第一测试物体A1、第二测试物体A2以及第三测试物体A3大小所建立。

在本发明的一第二实施例中，测试底图资料库11是通过影像获取模组12获取对应第一基准虚像显示距离D1下，第一测试底图T1中的第一测试物体A1大小，获取对应第二基准虚像显示距离D2下，第二测试底图T2中的第二测试物体A2大小，以及获取对应第三基准虚像显示距离D3下，第三测试底图T3中的第三测试物体A3大小，并根据第一测试物体A1的大小与第一基准虚像显示距离D1、根据第二测试物体A2的大小与第二基准虚像显示距离D2之间以及根据第三测试物体A3的大小与第三基准虚像显示距离D3的比例关系，对应推算产生在多个基准虚像显示距离D下的多个测试物体An(n＝1,2,3…)的大小比例关系，并根据此比例关系建立测试底图资料库11。

需注意的是，不论上述的第一实施例或者第二实施例，数量仅作为举例说明，并非用于限定本发明影像获取模组12获取的数量，而是可根据虚像显示距离精准度的要求执行验证的次数(获取的数量)。

如图1A及图1B所示，人机接口模组H1设置于人机接口H中，人机接口H包含一光轴(未图示)，并于光轴校正后，根据待测虚像显示距离L投影待测影像I至迭像元件S上。进一步而言，由于待测影像I是通过人机接口模组H1投影至迭像元件S上，因此，在投影待测影像I之前必须先校正人机接口H的光轴，以确保待测影像I可准确地投影至迭像元件S上。在本发明的实施例中，迭像元件S包含车辆的挡风玻璃或者人机接口H的迭像片。

请参阅图2A及图2B，其为本发明第一可靠度评估及第二可靠度评估的示意图。于图2A中，辨识模组13辨识第一待测影像I1中的第一待测物体O1的多个特征顶点P1,P2,P3,P4位置与第一测试底图T1中的第一测试物体A1的多个顶点位置Q1,Q2,Q3,Q4的多个第一距离值，并借由处理模组14根据多个第一距离值的大小判断第一待测影像I1的第一可靠度。

于图2B中，当图2A的第一待测影像I1的第一可靠度为不可靠时，借由人机接口模组H1投影第二待测影像O2至迭像元件S上，并借由影像获取模组12获取第二待测影像I2及第一测试底图T1，且借由辨识模组13辨识第二待测影像I2中的第二待测物体O2的多个特征顶点P5,P6,P7,P8位置与第一测试底图T1中的第一测试物体A1的多个顶点位置Q1,Q2,Q3,Q4的多个第二距离值，并借由处理模组14根据多个第二距离值判断第二待测影像T2的第二可靠度，其中第二待测影像T2对应第一待测虚像显示距离L1，亦即在相同的待测虚像显示距离下，重新获取不同的待测影像，以进行待测影像的可靠度评估。

承上所述，在图2A及图2B有关第一可靠度评估及第二可靠度评估的方法中，除了通过判断距离值的大小作为可靠度高低的依据之外，更包含通过处理模组14判断待测影像中待测物体的各个相邻两特征顶点之间的梯度大小作为可靠度高低的判断准则。进一步而言，以图2A为例，第一待测物体O1的多个特征顶点P1,P2,P3,P4位置虽然与第一测试底图T1中的第一测试物体A1的多个顶点位置Q1,Q2,Q3,Q4的距离相近，但特征顶点P1,P2,P3,P4可能会有歪斜分布的状况出现。因此，通过判断第一待测物体O1上的相邻两特征顶点P1,P2,P3,P4之间的梯度大小，包含X轴向的梯度以及Y轴向的梯度，例如特征顶点P1与特征顶点P2之间的X轴向梯度以及Y轴向梯度、特征顶点P1与特征顶点P3之间的X轴向梯度以及Y轴向梯度、特征顶点P2与特征顶点P4之间的X轴向梯度以及Y轴向梯度，以及特征顶点P3与特征顶点P4之间的X轴向梯度以及Y轴向梯度，若梯度越小，表示第一待测物体O1上的相邻两特征顶点P1,P2,P3,P4之间在轴向上的位置越趋近于方形的形状，因此可进一步判断出第一待测物体O1的可靠度越高；若梯度越大，表示第一待测物体O1上的相邻两特征顶点P1,P2,P3,P4之间在轴向上的位置越偏离方形的形状，因此可进一步判断出第一待测物体O1的可靠度越低。在另一种情况中，以图2B为例，虽然第二待测物体O2的多个特征顶点P5,P6,P7,P8位置与第一测试底图T1中的第一测试物体A1的多个顶点位置Q1,Q2,Q3,Q4的距离较远，但通过计算相邻特征顶点P5,P6,P7,P8之间的梯度大小以及各个特征顶点P5,P6,P7,P8与各个顶点位置Q1,Q2,Q3,Q4的多个第二距离值可知，由于相邻特征顶点之间的梯度为0，表示第二待测物体O2上的相邻两特征顶点P5,P6,P7,P8之间在轴向上的位置越趋近于方形的形状，因此，加重梯度参数的权重值，并减轻距离参数的权重值，使得梯度和距离值在可靠度整体参数的判断上，仍可进一步判断出第二待测物体O2的可靠度较高。

请参阅图3A至图3C，其为本发明迭合率的示意图。迭合率计算是借由处理模组14计算第一待测影像I1与第一测试底图T1的面积迭合比例。面积迭合比例是借由计算第一待测影像I1中的第一待测物体O1面积与第一测试底图T1中的第一测试物体A1面积重迭部分，除以第一测试底图T1的第一测试物体A1面积产生。

请参阅图4，其为本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法的流程图。人机接口的动态虚像显示距离验证方法包含下列步骤。于步骤S11中，建立一测试底图资料库11，其中测试底图资料库11包含在至少一基准虚像显示距离D下所对应显示的至少一测试底图T。于步骤S12中，借由一显示元件M显示测试底图资料库11的至少一测试底图T中的第一测试底图T1。于步骤S13中，借由一人机接口模组H1投影第一待测影像I1至迭像元件S上，其中在第一待测虚像显示距离L1下对应显示第一待测影像I1，且第一待测虚像显示距离L1与第一测试底图T1对应的第一基准虚像显示距离D1相同。于步骤S14中，借由一影像获取模组12获取第一测试底图T1及第一待测影像I1。于步骤S15中，借由一辨识模组13针对第一待测影像I1及第一测试底图T1进行第一可靠度评估。于步骤S16中，借由一处理模组14针对第一待测影像I1及第一测试底图T1进行迭合率计算，以验证人机接口H的第一待测虚像显示距离L1的准确性，其中辨识模组13是针对第一待测影像I1中的第一待测物体O1及第一测试底图T1中的第一测试物体A1大小近似程度进行可靠度评估。需注意的是，于本发明的说明中，所谓的“第一”仅用于对应说明本案人机接口的动态虚像显示距离验证方法可进行验证的次数，但并不限于此，而是可根据实际需求验证一次以上，亦即，在测试底图资料库11包含例如第一测试底图T1、第二测试底图T2以及第三测试底图T3的情况下，可分别针对3张测试底图与3个待测影像进行3次的验证，以提升验证待测虚像显示距离L的准确性。

请再参阅图4，人机接口的动态虚像显示距离验证方法更包含步骤S10，校正人机接口的光轴，使人机接口模组H1根据待测虚像显示距离投影待测影像至迭像元件S上。进一步而言，由于在步骤S13中，是由人机接口模组H1投影第一待测影像I1至迭像元件S上，因此，在投影第一待测影像I1之前必须先校正人机接口H的光轴，以确保第一待测影像I1可准确地投影至迭像元件S上。在本发明的实施例中，迭像元件S包含车辆的挡风玻璃或者人机接口H的迭像片。

请再参阅图1C，其为本发明影像获取模组量测对应多个虚像显示距离下的多个测试物体大小的示意图。于建立测试底图资料库11的步骤S11中，包含通过影像获取模组12记录及获取对应多个基准虚像显示距离D1,D2,D3下的多个测试物体A1,A2,A3大小，以根据多个测试物体A1,A2,A3大小产生多张测试底图T1、T2、T3。于本发明的一第一实施例中，影像获取模组12为一摄影装置，通过摄影装置可获取在不同基准虚像显示距离D1,D2,D3下，实际的测试物体A1,A2,A3大小，并记录测试物体A1,A2,A3的大小作为测试底图T1、T2、T3。此外，根据影像获取模组12获取的测试物体A1,A2,A3大小，可进一步建立在不同基准虚像显示距离D1,D2,D3下所对应测试底图T1、T2、T3的查找表(lookup table)，并通过演算法进行查表，以提升后续步骤的计算精准度。

于本发明的一第二实施例中，于建立测试底图资料库的步骤S11包含通过影像获取模组12获取对应基准虚像显示距离D1,D2,D3下的测试物体A1,A2,A3大小，处理模组14根据测试物体A1,A2,A3大小与基准虚像显示距离D1,D2,D3的比例关系产生多张测试底图T1、T2、T3。进一步而言，在第一实施例中，建立测试底图资料库11的步骤是实际通过影像获取模组12针对不同基准虚像显示距离D1,D2,D3下，记录及获取测试底图T1、T2、T3的实际测试物体A1,A2,A3，于第二实施例中，是以影像获取模组12根据记录及获取到的测试物体A1,A2,A3的大小，进一步依据比例推算出在其它基准虚像显示距离Dn(n＝1,2,3…)下的测试物体An(n＝1,2,3…)大小，根据该比例建立出物体大小与显示距离Dn的关系，并记录测试物体An的大小作为测试底图。换句话说，由于物体影像呈现的大小与距离成反比关系，距离越远，物体影像越小，距离越近，物体影像越大，因此，通过此反比关系可建立各个测试物体A1,A2,A3大小对应各个基准虚像显示距离D1,D2,D3的关系式，进一步建立测试底图资料库11。而此关系式亦可通过上述方式，针对不同基准虚像显示距离D1,D2,D3下所显示的测试物体A1,A2,A3大小进行量测，以根据量测到的实际数值验证此实施例中所建立的关系式是否准确。

借由上述步骤S11建立测试底图资料库11后，于步骤S12中，选择欲进行验证的待测虚像显示距离L，并对应该待测虚像显示距离L选择对应的基准虚像显示距离D，并由测试底图资料库11中，选择框选对应基准虚像显示距离D的测试底图T，以投影测试底图T至显示元件M上。于本发明的实施例中，显示元件M包含显示荧幕或投影屏幕。

请参阅图1B，其为本发明投影待测影像以及测试底图的示意图。于人机接口模组H1投影第一待测影像I1至迭像元件S的步骤S13中，是对应显示元件M显示第一测试底图T1的步骤S12，由影像获取模组12同时获取第一待测影像I1及第一测试底图T1，其中第一待测虚像显示距离L1与第一基准虚像显示距离D1相同。此外，于步骤13中，待测虚像显示距离L可由使用者选择，并不限于单一个距离的验证，而是可根据使用者需求验证多个待测虚像显示距离L，以提升人机接口H投放虚像显示距离的准确度。

请再参阅图2A及图2B，其为本发明第一可靠度评估及第二可靠度评估的示意图。于第一可靠度评估的步骤S15中，包含借由辨识模组13辨识框选的第一待测影像I1中，第一待测物体O1的多个特征顶点P1,P2,P3,P4位置，以判断第一待测影像I1中的第一待测物体O1是否为方形。在本发明的验证方法中，是通过处理模组14计算第一待测影像I1中的第一待测物体O1大小，与对应第一基准虚像距离D1的第一测试底图T1中的第一测试物体A1大小的符合程度，进一步验证人机接口H根据第一待测虚像显示距离L1所投放的第一待测影像I1大小是否准确。因此，在步骤15中，必须先确认第一待测影像I1的第一可靠度，其通过辨识模组13辨识第一待测影像I1中框选的第一待测物体O1影像是否为方形，以便于通过比对该第一待测物体O1与第一测试底图T1中的第一测试物体A1进行后续的验证步骤。进一步而言，由于第一测试物体A1为方形形状，因此，于步骤15中，借由处理模组14计算第一待测物体O1的四个特征顶点P1,P2,P3,P4位置对应第一测试底图T1中第一测试物体A1的四个顶点Q1,Q2,Q3,Q4位置，以产生多个第一距离值，进一步判断第一待测物体O1是否为方形。计算的方式是根据第一待测物体O1的每一个特征顶点P1,P2,P3,P4位置分别对应于第一测试底图T1中第一测试物体A1每一个顶点Q1,Q2,Q3,Q4位置的第一距离差异值进行计算。实际的计算是通过基础数学中，空间座标上两点距离的计算公式进行计算，亦即计算P1-Q1、P2-Q2、P3-Q3以及P4-Q4的第一距离差异值。若计算出各个顶点之间的第一距离差异值越小，表示第一待测影像I1中框选的第一待测物体O1越符合第一测试物体A1方形的形状，则第一待测影像I1的可靠度越高，若计算出的第一距离值越大，表示第一待测影像I1中框选的第一待测物体O1并不符合四方形的形状，亦即第一待测影像I1的可靠度越低。

请参阅图2B，其为本发明第二可靠度评估的示意图。于第一可靠度评估的步骤S15中，更包含步骤S151，调整获取待测影像I的步骤，其于判断第一待测物体O1不近似方形时，表示第一待测影像I1的第一可靠度并不可靠，则进行第二可靠度评估。人机接口模组H1投影第二待测影像T2至显示元件M上，由影像获取模组12重新调整获取第二待测影像I2中第二待测物体O2的四个特征顶点P5,P6,P7,P8位置以及第一测试底图T1中第一测试物体A1的四个顶点Q1,Q2,Q3,Q4位置，并由辨识模组13辨识第二待测影像I2中框选的第二待测物体O2的四个特征顶点P5,P6,P7,P8位置，以及第一测试底图T1中第一测试物体A1四个顶点Q1,Q2,Q3,Q4位置，并借由处理模组14计算第二待测影像I2中第二待测物体O2的该些特征顶点P5,P6,P7,P8位置与该第一测试底图T1中的第一测试物体A1的多个顶点Q1,Q2,Q3,Q4的多个第二距离值，以判断第二待测物体O2是否为方形。亦即，当辨识模组13辨识图2A中第一待测影像I1中的第一待测物体O1不为方形时，可能表示第一待测物体O1的特征顶点P1,P2,P3,P4获取误差较大，因而必须重新获取物体的特征顶点。此外，第一待测影像I1中第一待测物体O1的特征顶点P1,P2,P3,P4获取是由影像辨识演算法自动获取，以调整可靠度评估的准确度。再者，重新调整***环境或硬件的设置，例如调整环境光线的配置，调整影像获取模组12位置的配置等亦有助于提升可靠度评估的准确度。此外。于步骤S15可靠度评估的步骤中，包含针对待测影像I进行影像性能量测，包含场曲计算、清晰度计算以及彩度计算，以进一步提升验证待测虚像显示距离L的准确度。再者，第一待测影像I1中第一待测物体O1的特征顶点P1,P2,P3,P4辨识及获取是根据比对第一待测影像I1与背景的像素灰阶值差异决定，本领域技术人员应可了解其原理，于此不再赘述。

请参阅图3A至图3C，其为本发明迭合率计算的示意图。于步骤S16中，借由处理模组14针对第一待测影像I1及第一测试底图T1进行迭合率计算。迭合率的计算是借由处理模组14计算第一待测影像I1中的第一待测物体O1与第一测试底图T1中第一测试物体A1的面积迭合比例决定。迭合率越低，代表人机接口的第一待测虚像显示距离L1与第一基准虚像显示距离D1(目标值)误差越大，反之，则代表第一待测虚像显示距离L1越准确。如图3A所示，第一待测影像I1仅部分与第一测试底图T1重迭，表示迭合率较低。如图3B所示，第一待测影像I1大部分与第一测试底图T1重迭，表示迭合率较高。如图3C所示，第一待测影像I1几乎与第一测试底图T1重迭，表示迭合率最佳。迭合率的计算式表示如下：

迭合率＝待测影像中的待测物体面积与测试底图中测试物体面积重迭部分/测试物体面积

于步骤S16中，处理模组14根据迭合率计算结果产生人机接口H的待测虚像显示距离L验证结果，以验证人机接口H的待测虚像显示距离L的准确度。对于验证结果，举例而言，若待测影像I中的物体与测试底图T中物体的面积迭合率为100％，表示在该待测虚像显示距离L下，例如10公尺的待测虚像显示距离L，人机接口H(待测***)所投放出待测影像I的可信度为100％。若待测影像I中的物体与测试底图中的物体面积迭合率为50％，表示在该待测虚像显示距离L下，人机接口所投放出待测影像的可信度为50％。

承上所述，不论是步骤S15中的可靠度评估，或者是步骤S16中的迭合率计算，其计算出的容忍误差大小取决于使用者对于人机接口H的精准度要求。亦即，若使用者对于人机接口H要求必须具有较高的虚像显示距离L准确度，则对于可靠度评估以及迭合率的验证结果必须具有较小的容忍误差。若使用者对于人机接口H不须具有较高的虚像显示距离L准确度，则对于可靠度评估以及迭合率的验证结果则可容忍较大的误差，于本发明中并不限定其容忍误差数值。

此外，本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法并不限定在本端(人机接口的动态虚像显示距离验证***端的处理模组)进行验证，而是亦可将影像获取模组12获取到的待测影像I以及测试底图T一并传送到云端伺服器进行运算。

综上所述，本发明人机接口的动态虚像显示距离验证方法及其***借由预先框选对应的虚像显示距离，建立测试底图资料库，并可依据路况物件动态，更改虚像显示距离的信息，以对应不同距离之外的景物，并通过可靠度的评估以及迭合率的判断，迭合不同的影像信息，直接地显示在人机接口上，可达到快速辨识影像的效果，进一步提升在精准度验证上的稳定性。此外，通过比对待测影像与测试底图的方法，不需设置额外的硬件装置，无须更换镜头即可进行虚像显示距离验证，可降低测试成本，并且可动态地连续性量测，进一步提升验证效率、以及达到可自动化验证的功效。

Claims (20)

1.一种人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，包含下列步骤：

建立一测试底图资料库；其中所述测试底图资料库包含分别在至少一基准虚像显示距离下所显示的至少一测试底图；

借由一显示元件显示所述至少一测试底图中的一第一测试底图；

借由一人机接口模组投影一第一待测影像至一迭像元件上；其中所述第一待测影像对应一第一待测虚像显示距离，所述第一待测虚像显示距离与所述第一测试底图的一第一基准虚像显示距离相同；

借由一影像获取模组获取所述第一测试底图及所述第一待测影像；

借由一辨识模组针对所述第一待测影像及所述第一测试底图进行大小近似程度的一第一可靠度评估；以及

借由一处理模组针对所述第一待测影像及所述第一测试底图进行一第一迭合率计算，以验证所述人机接口模组的所述第一待测虚像显示距离的一准确性。

2.如权利要求1所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，建立所述测试底图资料库的步骤包含：通过所述影像获取模组获取对应一第二基准虚像显示距离下的一第二测试底图，并根据所述第一测试底图及所述第二测试底图产生多张测试底图。

3.如权利要求2所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述第一可靠度评估的步骤包含：通过一储存模组储存一查找表；其中所述查找表是根据所述影像获取模组获取的所述第一测试底图中的一第一测试物体及所述第二测试底图中的一第二测试物体的大小所建立。

4.如权利要求2所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，建立所述测试底图资料库的步骤包含：通过所述影像获取模组获取对应所述第一基准虚像显示距离下的所述第一测试底图的一第一测试物体，以及获取对应所述第二基准虚像显示距离下的所述第二测试底图的一第二测试物体，并根据所述第一测试物体与所述第一基准虚像显示距离以及根据所述第二测试物体与所述第二基准虚像显示距离之间，产生对应在多个基准虚像显示距离下的多个测试物体的一大小比例关系。

5.如权利要求1所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，更包含：校正所述人机接口的一光轴的步骤，使所述人机接口模组根据所述第一待测虚像显示距离投影所述待测影像至所述迭像元件上。

6.如权利要求1所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述第一可靠度评估的步骤包含：借由所述辨识模组辨识所述待测影像中的一第一待测物体的多个特征顶点位置与所述测试底图中的一第一测试物体的多个顶点位置的多个第一距离值，并借由所述处理模组根据所述多个第一距离值判断所述第一待测影像的所述第一可靠度。

7.如权利要求6所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述第一可靠度评估的步骤更包含：当所述第一待测影像的所述第一可靠度为不可靠时，借由所述人机接口模组投影一第二待测影像至所述迭像元件上，并借由所述影像获取模组获取所述第二待测影像及一第二测试底图，且借由所述辨识模组辨识所述第二待测影像的一第二待测物体的多个特征顶点位置与所述第二测试底图中的一第二测试物体的多个顶点位置的多个第二距离值，并借由所述处理模组根据所述多个第二距离值判断所述第二待测影像的一第二可靠度，其中所述第二待测影像对应所述第一待测虚像显示距离。

8.如权利要求1所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述第一迭合率计算的步骤更包含：借由所述处理模组计算所述第一待测影像与所述第一测试底图的一面积迭合比例。

9.如权利要求8所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述面积迭合比例是借由计算所述第一待测影像中的一第一待测物体面积与所述第一测试底图的一第一测试物体面积重迭部分除以所述第一测试底图的所述第一测试物体面积产生。

10.如权利要求6所述的人机接口的动态虚像显示距离验证方法，其特征在于，所述第一可靠度评估的步骤包含：通过所述处理模组进一步针对所述第一待测影像中的所述第一待测物体的相邻所述特征顶点计算多个第一轴向梯度值及多个第二轴向梯度值，并根据所述多个第一轴向梯度值及所述多个第二轴向梯度值进行所述第一可靠度评估，其中当所述多个第一轴向梯度值及所述多个第二轴向梯度值越小，且所述多个顶点位置的所述多个第一距离值越小时，所述处理模组根据判断所述第一待测影像具有高第一可靠度。

11.一种人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，包含：

一测试底图资料库，包含分别在多个基准虚像显示距离下所显示的多张测试底图；

一影像获取模组，获取所述测试底图资料库中的一第一测试底图以及获取一人机接口模组投影的一第一待测影像；其中所述第一待测影像对应一第一待测虚像显示距离，所述第一待测虚像显示距离与所述第一测试底图的一第一基准虚像显示距离相同；

一辨识模组，针对所述第一待测影像及所述第一测试底图进行一第一可靠度评估；以及

一处理模组，针对所述第一待测影像及所述第一测试底图进行一迭合率计算，以验证所述人机接口模组的所述第一待测虚像显示距离的一准确性；

其中所述辨识模组针对所述第一待测影像及所述第一测试底图的一大小近似程度进行所述第一可靠度评估。

12.如权利要求11所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述测试底图资料库是通过所述影像获取模组获取对应一第二基准虚像显示距离下的一第二测试底图，并根据所述第一测试底图及所述第二测试底图产生所述多张测试底图。

13.如权利要求12所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，更包含一储存模组，储存一查找表，其中所述查找表是根据所述影像获取模组获取的所述第一测试底图中的一第一测试物体及所述第二测试底图中的一第二测试物体的大小所建立。

14.如权利要求12所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述测试底图资料库是通过所述影像获取模组获取对应所述第一基准虚像显示距离下的所述第一测试底图的一第一测试物体，以及获取对应所述第二基准虚像显示距离下的所述第二测试底图的一第二测试物体，并根据所述第一测试物体与所述第一基准虚像显示距离以及根据所述第二测试物体与所述第二基准虚像显示距离之间，产生对应在多个基准虚像显示距离下的多个测试物体的一大小比例关系。

15.如权利要求11所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述人机接口模组设置于一人机接口中，所述人机接口包含一光轴，并于所述光轴校正后，根据所述第一待测虚像显示距离投影所述第一待测影像至迭像元件上。

16.如权利要求11所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述辨识模组辨识所述第一待测影像中的一第一待测物体的多个特征顶点位置与所述第一测试底图中的一第一测试物体的多个顶点位置的多个第一距离值，并借由所述处理模组根据所述多个第一距离值判断所述第一待测影像的所述第一可靠度。

17.如权利要求16所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，当所述第一待测影像的所述第一可靠度为不可靠时，借由所述人机接口模组投影一第二待测影像至迭像元件上，并借由所述影像获取模组获取所述第二待测影像及一第二测试底图，且借由所述辨识模组辨识所述第二待测影像的一第二待测物体的多个特征顶点位置与所述第二测试底图中的一第二测试物体的多个顶点位置的多个第二距离值，并借由所述处理模组根据所述多个第二距离值判断所述第二待测影像的一第二可靠度，其中所述第二待测影像对应所述第一待测虚像显示距离。

18.如权利要求11所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述迭合率计算是借由所述处理模组计算所述第一待测影像与所述第一测试底图的一面积迭合比例。

19.如权利要求18所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述面积迭合比例是借由计算所述第一待测影像中的一第一待测物体面积与所述第一测试底图的一第一测试物体面积重迭部分除以所述第一测试底图的所述第一测试物体面积产生。

20.如权利要求16所述的人机接口的动态虚像显示距离验证***，其特征在于，所述处理模组进一步针对所述第一待测影像中的所述第一待测物体的相邻所述特征顶点计算多个第一轴向梯度值及多个第二轴向梯度值，并根据所述多个第一轴向梯度值及所述多个第二轴向梯度值进行所述第一可靠度评估，其中当所述多个第一轴向梯度值及所述多个第二轴向梯度值越小，且所述多个顶点位置的所述多个第一距离值越小时，所述处理模组根据判断所述第一待测影像具有高第一可靠度。

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