研究人员开发了一种基于激光雷达的增强现实平视显示器,用于车辆。对该技术原型的测试表明,它可以通过“看穿”物体来提醒潜在危险,而不会分散驾驶员的注意力,从而提高道路安全。

该技术利用激光雷达(LiDAR)数据创建道路物体的超高清全息再现,直接射向司机的眼睛,而不是大多数平视显示器中使用的2D挡风玻璃投影。

基于激光雷达数据的图像(左),转换成全息图(右)。

全息图像根据驾驶员的实际位置出现在驾驶员的视野中,创造了增强现实。当路标等物体被大树或卡车隐藏时,这可能特别有用,例如,让司机能看穿视觉障碍物。平视显示器通常会将速度或燃油水平等信息直接投射到驾驶员前方的挡风玻璃上,驾驶员必须一直盯着路面。这个新系统用全景3D投影来表示真实的物体。

利用激光雷达,研究小组用一种叫做地面激光扫描的技术扫描了一条繁忙的街道。数以百万计的脉冲从街道的多个位置发出。然后将激光雷达数据与点云数据相结合,建立三维模型。扫描结果被拼接在一起,形成了一个不只是捕捉树木,还有汽车、卡车、人、标志和其他在典型城市街道上看到的东西的完整场景。虽然这些数据来自一个固定的平台,但它类似于下一代自动或半自动车辆的传感器。

当街道的3D模型完成后,研究人员将街道上的各种物体转化为全息投影。激光雷达数据以点云的形式出现,通过分离算法对目标对象进行识别提取。另一种算法被用来将目标物体转换成计算机生成的衍射图案。这些数据点被实现到光学设置,以投射3D全息物体到司机的视野。

该光学装置能够在先进算法的帮助下投射多层全息图。全息投影可以以不同大小出现,并与所代表的真实物体在街道上的位置对齐;例如,一个隐藏的路标将以全息投影的形式出现,相对于其在障碍物后面的实际位置,作为一种警报机制。

研究人员希望通过个性化平视显示器的布局来完善该系统,并创建了一种能够投射不同物体的多层算法。这些分层的全息图可以自由安排在驾驶员的视觉空间中;例如,在第一层中,距离较远的交通标志可以被投影成较小的尺寸。在第二层,距离较近的警示牌可以以较大的尺寸显示。这种分层技术提供了增强的现实体验,并以自然的方式提醒司机。每个人可能对他们的显示选项有不同的偏好;例如,司机的生命健康迹象可以投影在平视显示器的理想位置。

研究人员现在正在努力缩小全息装置中使用的光学元件,以便它们能装入汽车。

欲了解更多信息,请与Sarah Collins联系此电子邮件地址正在受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript来查看它。观看演示金宝搏官网科技简报电视。


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本文首次发表于《华尔街日报》2021年6月号金宝搏官网杂志。

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