Ultra HD 3D全息抬头显示器可以提高道路安全

丽莎树

左:基于LIDAR数据的树图像。右:相同的图像转换为全息图。信用:Jana Skirnewskaja

研究人员开发了第一个基于LIDAR的增强现实抬头显示器,用于车辆。测试技术的原型版本表明它可以通过“通过”对象来提高道路安全,以便在没有分散驾驶员的情况下警惕潜在的危险。

由剑桥大学的研究人员开发的技术牛津大学, and University College London (UCL), is based on LiDAR (light detection and ranging), and uses LiDAR data to create ultra high-definition holographic representations of road objects which are beamed directly to the driver’s eyes, instead of 2D windscreen projections used in most head-up displays.

虽然该技术尚未在汽车中进行测试,但根据伦敦中部繁忙街道收集的数据,早期测试表明,全息图像根据其实际位置,驾驶员视野中出现在驾驶员视野中,创造了一个增强现实。这可能特别有用,因为例如道路标志被大树或卡车隐藏的物体,例如,允许驾驶员“通过”视觉障碍物。结果在期刊中报告光学表达

“朝上显示器被合并到连接的车辆中,通常将诸如速度或燃料水平的项目(例如驾驶员)的速度或燃料水平的项目,谁必须将目光放在道路上,”博士博士,博士candidate from Cambridge’s Department of Engineering. “However, we wanted to go a step further by representing real objects in as panoramic 3D projections.”

Skirnewskaja和她的同事基于Lidar的系统,一种遥感方法,通过发送激光脉冲来测量扫描仪和物体之间的距离。利达常用于农业,考古和地理,但它也在自治车辆中试验障碍物检测。

研究人员使用LIDAR扫描了Malet Street,在伦敦市中心的UCL校园繁忙的街道。共同作者Phil Wilkes通常使用LIDAR扫描热带森林的地理学手,使用称为地面激光扫描的技术扫描整个街道。数百万脉冲从黑麦街的多个位置发出。然后将LIDAR数据与点云数据组合,构建3D模型。

“这样,我们可以把扫描缝合在一起,建立一个整个场景,这不仅捕获了树木,而且汽车,卡车,人,迹象以及你在典型的城市街道上看到的其他一切,”威尔克斯说。“虽然我们捕获的数据来自静止平台,但它类似于下一代自主或半自动车辆的传感器。”

当Mallet ST的3D模型完成后,研究人员然后将街道上的各种物体转化为全息投影。通过分离算法处理点云形式的LIDAR数据以识别和提取目标对象。另一种算法用于将目标对象转换为计算机生成的衍射图案。这些数据点被实现为光学设置,以将3D全息对象项目投影到驾驶员视野中。

光学设置能够在高级算法的帮助下投影多个全息图。全息投影可以出现在不同的尺寸下,并与街道上所代表的真实物体的位置对齐。例如,隐藏的路线标志将作为全息投影,相对于其在障碍物后面的实际位置,充当警报机制。

在未来,研究人员希望通过个性化朝上显示器的布局来优化其系统,并创建了一种能够投影多层不同对象的算法。这些分层全息图可以在驾驶员的视觉空间中自由排列。例如,在第一层中,可以以更小的尺寸投影进一步距离的交通标志。在第二层中,可以以更大的尺寸显示近距离距离处的警告标志。

“这种分层技术提供了一种增强的现实体验,并以自然的方式提醒司机,”Skirnewskaja说。“每个人都可能对其显示选项具有不同的偏好。例如,驾驶员的重要健康标志可以在抬头显示的所需位置投影。

“全景全息投影可能是通过实时显示道路物体的现有安全措施的宝贵补充。全息图行为警告司机但不是分心。“

研究人员现在正致力于将其全息设置中使用的光学组件小型化,以便它们适合汽车。一旦设置完成,将进行剑桥公共道路的车辆测试。

参考:Jana Skirnewskaja,Yunuen Montelongo,Phil Wilkes和Timothy D.Wilkinson,4月21日,菲瑞蒙特隆诺,菲瑞蒙特隆诺光学表达
DOI:10.1364 / OE.420740

Skirnewskaja是EPSRC博士候选人在EPSRC中心,在连接电子和光子系统中,是剑桥大学和UCL的联合中心。她也是德国商业基础(SDW)的研究员。

1条评论在“超高清3D全息朝上显示器可以改善道路安全”

  1. 只有当人们实际地注意这条路时,才是才能。

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