[发明专利]抬头显示装置和抬头显示方法

说明书

本申请提供了一种抬头显示装置和方法，该装置包括；视觉定位单元用于获取用户的视线信息，根据视线信息确定目标显示区域，目标显示区域为图像显示单元对应的整体显示区域的子区域；图像确定单元用于确定目标显示区域中目标内容的图像，目标内容为整体显示区域的待显示内容中与目标显示区域对应的内容；图像控制单元用于调节光场，在目标显示区域根据目标内容的图像，生成目标内容的实像；图像显示单元，用于显示目标内容的实像；光学单元用于基于目标内容的实像形成光束，以生成目标内容的虚像。本申请的装置和方法可以降低抬头显示装置的功耗、延长显示元件的寿命，并且能够使得用户获得良好的视觉效果，有利于提高驾驶的安全性。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，更具体地，涉及一种抬头显示装置和抬头显示方法。

背景技术

抬头显示(head up display，HUD)技术又称平视显示技术，近年来逐步在汽车领域、航空航天领域以及航海领域获得了越来越广泛地应用。例如，在汽车领域，HUD技术把汽车行驶中的重要信息投影到挡风玻璃上，使得安装有HUD装置的车辆的驾驶员无需低头就可以看到这些信息。这能够帮助对速度缺乏判断的新手驾驶员控制车速，避免在许多限速路段因为超速而违章。更重要的是，HUD技术能够使驾驶员在无需低头或转头的条件下瞬间读数，始终保持最佳观察状态，避免驾驶员低头或转头看仪表等信息时，由于前方遇到紧急情况来不及采取有效措施而造成事故。

当前的HUD技术将行驶中全部的信息铺满整个显示区域，过多的信息可能会干扰用户驾驶，并且高亮度情况下功耗较大，同时会造成HUD装置的显示元件寿命降低。

发明内容

本申请提供一种抬头显示装置和抬头显示方法，可以降低抬头显示装置的功耗、延长显示元件的寿命，并且能够使得用户获得良好的视觉效果，有利于提高驾驶的安全性。

第一方面，提供了一种抬头显示装置，包括视觉定位单元、图像确定单元、图像控制单元、图像显示单元和光学单元；视觉定位单元用于获取用户的视线信息，根据视线信息确定目标显示区域，目标显示区域为图像显示单元对应的整体显示区域的子区域；图像确定单元用于确定目标显示区域中目标内容的图像，目标内容为整体显示区域的待显示内容中与目标显示区域对应的内容；图像控制单元用于调节光场，在目标显示区域根据目标内容的图像，生成目标内容的实像；图像显示单元，用于显示目标内容的实像；光学单元用于基于目标内容的实像形成光束，以生成目标内容的虚像。

应理解，视觉定位单元可以利用摄像机等获取头部、脸部或眼部图像，再经过软件解析出视线信息，然后对视线信息进行分析实现视线定位与追踪，确定出目标显示区域。视觉定位单元可以是眼动仪系统、Eye Tribe视线追踪器等。

应理解，图像显示单元可以为扩散屏(diffusor)、幕布等可供投影成像的载体。

应理解，光学单元可以包括透镜或透镜组。

第一方面提供的抬头显示装置，根据用户的视线信息确定目标显示区域，目标显示区域为整体显示区域的子区域，仅显示目标显示区域内的目标内容，目标显示区域之外的区域则不显示，可以降低抬头显示装置的功耗并延长显示元件的寿命，也能够使得显示的内容更符合用户的视觉特性，避免过多的冗余信息干扰用户，使得用户获得良好的视觉效果，有利于提高驾驶的安全性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，整体显示区域包括多个子区域，多个子区域中的每个子区域与待显示内容的一部分内容对应；目标显示区域为多个子区域中的一个子区域。

在第一方面的一种可能的实现方式中，多个子区域采用固定划分的方式或采用自适应划分的方式对整体显示区域进行划分得到。其中，固定划分的方式简单易实现，自适应划分的方式灵活、可以适用更多的场景，可以应用于AR场景。

在第一方面的一种可能的实现方式中，待显示内容可以包括交通工具状态内容、道路状态内容和导航内容等。目标内容包括交通工具状态内容、道路状态内容和导航内容中的至少一种。