本發(fā)明涉及智能車燈，特別是涉及一種雙智能車燈的協(xié)同投影的方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著邁入汽車自動(dòng)駕駛時(shí)代的步伐越來(lái)越快，汽車的各個(gè)部分都在朝著智能化和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展。一個(gè)基于智能車燈的輔助駕駛方案，可以成為車-路、人-車及車-車彼此之間信息交互的必要配置。利用激光投影與車燈相結(jié)合的智能車燈技術(shù)，將成為未來(lái)車輛必備的重要智能部件。智能車燈可以根據(jù)需求，通過(guò)激光投影，投射出不同的交互內(nèi)容，傳遞駕駛?cè)讼胍磉_(dá)的信息標(biāo)識(shí)，例如準(zhǔn)備換道、禮讓行人等。智能車燈還可以顯示車輛當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、盲區(qū)、天氣等各種有助于安全駕駛的信息，這有利于在能見(jiàn)度低、彎道、交叉路口或狀態(tài)變更等特殊車況場(chǎng)景下，發(fā)揮重要的輔助駕駛功能，大幅減少?gòu)?fù)雜交通情況下的事故數(shù)量，提升交通效率。

2、目前現(xiàn)有的技術(shù)基本為單一的可投影車燈，通過(guò)對(duì)輸入的投影圖像的處理，與光學(xué)模一起控制車燈上的光源矩陣，投影出輸入的圖像。但是，這種技術(shù)通常只考慮了在車燈上從圖像到投影的整個(gè)技術(shù)過(guò)程，無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙車燈從感知輸入開(kāi)始配合投影。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)重影、圖案不全或圖案拼接錯(cuò)誤等問(wèn)題，造成信息丟失或錯(cuò)誤，甚至可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種雙智能車燈的協(xié)同投影的方法和裝置，以便控制左、右兩側(cè)的智能車燈相互配合，將輸入的同一圖片精準(zhǔn)地投影到預(yù)設(shè)位置，并獲得期望圖案。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙智能車燈的協(xié)同投影的方法，包括：

3、步驟一，建立世界坐標(biāo)系(xw,yw,zw)、左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)以及投影畫(huà)面坐標(biāo)系(xl,yl)、右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)以及投影畫(huà)面坐標(biāo)系(xr,yr)；

4、其中，左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)的投影畫(huà)面上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

5、[ul?vl?1]t＝pl-1ql-1[xw?yw?zw?1]t＝ml[xw?yw?zw?1]t(100)

6、其中，矩陣ql代表投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)(ul,vl)到左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)的變換矩陣，矩陣pl代表從左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)到世界坐標(biāo)系的變換矩陣，t表示矩陣轉(zhuǎn)置；矩陣pl和矩陣ql的值通過(guò)預(yù)先標(biāo)定左車燈坐標(biāo)、左車燈的投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)與地面投影坐標(biāo)計(jì)算得到；

7、右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)的投影畫(huà)面上的像素坐標(biāo)(ur,vr)與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

8、[ur?vr?1]t＝pr-1qr-1[xw?yw?zw?1]t＝mr[xw?yw?zw?1]t(200)

9、其中，矩陣qr代表投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)(ur,vr)到右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)的變換矩陣，矩陣pr代表從右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)到世界坐標(biāo)系的變換矩陣，t表示矩陣轉(zhuǎn)置；矩陣pr和矩陣qr的值通過(guò)預(yù)先標(biāo)定右車燈坐標(biāo)、右車燈的投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)與地面投影坐標(biāo)計(jì)算得到；

10、步驟二，建立左車燈坐標(biāo)系和右車燈坐標(biāo)系的一個(gè)等效車燈坐標(biāo)系(xi,yi,zi)，等效車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)為(u,v)，像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

11、

12、其中，g-1l為矩陣ql的逆矩陣，

13、r＝rrrl-1，ti＝(tl+tr)/2，

14、其中，rl和tl分別為左側(cè)車燈的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量，rr和tr分別為右側(cè)車燈的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量；

15、步驟三，當(dāng)已知車燈投影的世界坐標(biāo)，根據(jù)式(300)計(jì)算得到等效車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)為(u,v)，再聯(lián)立式(100)和(200)計(jì)算得到左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ur,vr)。

16、優(yōu)選的，矩陣q的形式為：

17、

18、矩陣p的形式為：

19、

20、矩陣m的形式為：

21、

22、優(yōu)選的，步驟三包括：

23、聯(lián)立式(300)和(100)得到：

24、

25、聯(lián)立式(300)和(200)得到：

26、

27、其中，參數(shù)m00i至參數(shù)m23i、參數(shù)m00l至參數(shù)m23l、參數(shù)m00r至參數(shù)m23r均為已知量，當(dāng)已知車燈投影的世界坐標(biāo)(xw,yw,zw)時(shí)，通過(guò)上式計(jì)算得到左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ur,vr)。

28、優(yōu)選的，左車燈坐標(biāo)系以及右車燈坐標(biāo)系中的x軸和y軸與投影畫(huà)面坐標(biāo)系的x軸和y軸方向相同，世界坐標(biāo)系中z軸方向?yàn)樨Q直方向。

29、本發(fā)明還提供一種雙智能車燈的協(xié)同投影的裝置，包括：

30、坐標(biāo)系處理單元，用于建立世界坐標(biāo)系(xw,yw,zw)、左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)以及投影畫(huà)面坐標(biāo)系(xl,yl)、右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)以及投影畫(huà)面坐標(biāo)系(xr,yr)；

31、其中，左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)的投影畫(huà)面上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

32、[ul?vl?1]t＝pl-1ql-1[xw?yw?zw?1]t＝ml[xw?yw?zw?1]t(100)

33、其中，矩陣ql代表投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)(ul,vl)到左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)的變換矩陣，矩陣pl代表從左車燈坐標(biāo)系(xl,yl,zl)到世界坐標(biāo)系的變換矩陣，t表示矩陣轉(zhuǎn)置；矩陣pl和矩陣ql的值通過(guò)預(yù)先標(biāo)定左車燈坐標(biāo)、左車燈的投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)與地面投影坐標(biāo)計(jì)算得到；

34、右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)的投影畫(huà)面上的像素坐標(biāo)(ur,vr)與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

35、[ur?vr?1]t＝pr-1qr-1[xw?yw?zw?1]t＝mr[xw?yw?zw?1]t(200)

36、其中，矩陣qr代表投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)(ur,vr)到右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)的變換矩陣，矩陣pr代表從右車燈坐標(biāo)系(xr,yr,zr)到世界坐標(biāo)系的變換矩陣，t表示矩陣轉(zhuǎn)置；矩陣pr和矩陣qr的值通過(guò)預(yù)先標(biāo)定右車燈坐標(biāo)、右車燈的投影畫(huà)面的像素坐標(biāo)與地面投影坐標(biāo)計(jì)算得到；

37、等效車燈處理單元，用于建立左車燈坐標(biāo)系和右車燈坐標(biāo)系的一個(gè)等效車燈坐標(biāo)系(xi,yi,zi)，等效車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)為(u,v)，像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

38、

39、其中，g-1l為矩陣ql的逆矩陣，

40、r＝rrrl-1，ti＝(tl+tr)/2，

41、其中，rl和tl分別為左側(cè)車燈的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量，rr和tr分別為右側(cè)車燈的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量；

42、投影像素坐標(biāo)處理單元，用于當(dāng)已知車燈投影的世界坐標(biāo)時(shí)，根據(jù)式(300)計(jì)算得到等效車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)為(u,v)，再聯(lián)立式(100)和(200)計(jì)算得到左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ur,vr)。

43、優(yōu)選的，矩陣q的形式為：

44、

45、矩陣p的形式為：

46、

47、矩陣m的形式為：

48、

49、優(yōu)選的，投影像素坐標(biāo)處理單元用于：

50、聯(lián)立式(300)和(100)得到：

51、

52、聯(lián)立式(300)和(200)得到：

53、

54、其中，參數(shù)m00i至參數(shù)m23i、參數(shù)m00l至參數(shù)m23l、參數(shù)m00r至參數(shù)m23r均為已知量，當(dāng)已知車燈投影的世界坐標(biāo)(xw,yw,zw)時(shí)，通過(guò)上式計(jì)算得到左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ul,vl)與右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)(ur,vr)。

55、優(yōu)選的，左車燈坐標(biāo)系以及右車燈坐標(biāo)系中的x軸和y軸與投影畫(huà)面坐標(biāo)系的x軸和y軸方向相同，世界坐標(biāo)系中z軸方向?yàn)樨Q直方向。

56、本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)建立等效車燈，當(dāng)已知車燈投影的世界坐標(biāo)時(shí)，聯(lián)立等效車燈坐標(biāo)系下像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系、左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系、以及右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算得到左車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)與右車燈的投影圖像上的像素坐標(biāo)，使左右兩側(cè)的智能車燈能夠?qū)⑾袼貙?duì)齊，協(xié)同投影出目標(biāo)圖案，避免發(fā)生投影圖像變形或重影的問(wèn)題，同時(shí)不需要移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)硬件，避免真實(shí)條件下需要移動(dòng)旋轉(zhuǎn)車燈的不便。