[发明专利]用于透明A柱曲面屏幕的去畸变方法、装置及存储介质

说明书

本发明提供了用于透明A柱曲面屏幕的去畸变方法、装置及存储介质。该方法包括：结合驾驶员眉心坐标，实现平面屏显示图像至曲面屏显示图像的映射，去除畸变的效果随着驾驶员视角变化而变化；通过曲面建模并分块的方式映射图像而非逐像素点映射，同时保证了计算实时性与去畸变效果。

技术领域

本发明涉及透明A柱，尤其涉及透明A柱曲面屏去畸变方法。

背景技术

透明A柱在实际产品中的应用一般是在汽车A柱上安装一块屏幕用于显示被A柱遮挡的画面，以达到透明A柱的效果。一般的透明A柱屏幕采用平面屏幕，将屏幕嵌入A柱的内饰板上，直接将A柱的遮挡画面显示在屏幕上。

平面屏在实际使用过程中驾驶员的体验效果有以下缺点：当平面屏与驾驶员视线夹角较小时，受屏幕可视角度影响，驾驶员难以看清A柱屏幕上的画面；其次平面屏嵌入A柱内饰板上之后，能够显示的区域进一步减小，难以达到透明A柱去除A柱遮挡区域的最佳效果。此外，在汽车设计中需要考虑汽车内部整体造型的美观，平面屏很难与A柱内饰板完美融合。因此越来越多汽车制造商在选择透明A柱屏幕时开始使用柔性曲面屏代替平面屏，曲面屏可以更好的与A柱内饰板融合而不显突兀，此外，曲面屏可以显示更大的遮挡区域，并且驾驶员可以在更多角度看清A柱屏幕。

然而，曲面屏用于透明A柱屏幕仍存在以下缺点：

首先，画面扭曲与畸变。曲面屏在显示画面时相当于将一幅画贴在圆柱体表面，从驾驶员视角观察屏幕时可以看到画面有明显的扭曲，使得A柱画面出现严重的不真实感，这种情况将严重影响透明A柱的用户体验。

其次，视角影响。不同的视角下扭曲的程度与畸变的情况均不相同，不同的驾驶员感受到不同程度的扭曲与畸变。

因此，亟需一种透明A柱曲面屏去畸变的方案。

发明内容

为了克服现有的透明A柱曲面屏显示的图像存在扭曲和畸变的问题，本发明提供了一种用于透明A柱曲面屏幕去畸变方法，所述方法包括：

虚构一块与所述透明A柱曲面屏幕的显示范围相同的虚拟平面屏；

实时跟踪并获得驾驶员的眉心3D坐标；

建立曲面屏幕坐标系并在所述曲面屏幕坐标系下对所述曲面屏幕进行建模，根据建模的模型以及曲面屏幕参数获得所述曲面屏幕上任意点的像素坐标对应到所述曲面屏幕坐标系下该点的3D坐标，其中所述曲面屏幕上任意点的像素坐标根据所述曲面屏幕参数得到；

计算所述虚拟平面屏在所述曲面屏幕坐标系下的平面表达式，以便根据所述平面表达式得到所述虚拟平面屏上任意点在所述曲面屏幕坐标系下的3D坐标；

将所述曲面屏幕分为n*m块区域，得到(n+1)*(m+1)个屏幕块顶点，并根据各所述屏幕块顶点的像素坐标，计算各所述屏幕块顶点在所述曲面屏幕坐标系下的3D坐标；

将驾驶员的眉心3D坐标转换至所述曲面屏幕坐标系下；

计算驾驶员视角下所述曲面屏幕的各屏幕块顶点的3D坐标对应到所述虚拟平面屏的3D坐标并进而计算出对应到所述虚拟平面屏的像素坐标，包括：

驾驶员的眉心与所述曲面屏幕的各屏幕块顶点构成一条直线，该直线与所述虚拟平面屏会有一个交点，根据坐标转换后的所述驾驶员眉心的3D坐标和所述曲面屏幕的各屏幕块顶点的3D坐标计算得到各屏幕块顶点与眉心构成的直线与所述虚拟平面屏的交点的3D坐标，并根据所述虚拟平面屏的分辨率及物理尺寸获得所述交点在所述虚拟平面屏上的像素坐标；

根据所述曲面屏幕的各屏幕块顶点的像素坐标及其对应到所述虚拟平面屏的像素坐标获得各屏幕块从所述虚拟平面屏到所述曲面屏幕的透视变换矩阵，根据所述透视变换矩阵将所述虚拟平面屏上的图像块通过所述透视变换矩阵映射至所述曲面屏幕，最终获得显示在所述曲面屏幕上的无扭曲与畸变的图像。