投影光毯补偿方法及系统与流程

本发明涉及智能照明技术，尤其涉及一种投影光毯补偿方法及系统。

背景技术：

1、随着智能照明技术的发展，基于车辆前方路面投影的地面光毯（light carpet）功能逐渐应用于智能汽车领域。地面光毯通常根据车辆感知系统获取的道路环境信息生成对应的引导图案，并投射至车辆前方路面，以提高车辆行驶过程中的引导效果和驾驶安全性。

2、然而，在车辆实际行驶过程中，车辆位置、行驶方向以及车身姿态均可能持续发生变化，而光毯的生成和投影通常需要经历感知、数据处理、图形渲染以及显示输出等多个环节。因此，用于生成光毯的渲染参考状态与车辆实际运行状态之间容易存在差异，从而导致光毯与真实道路场景之间出现空间失配现象。当上述空间失配发生时，光毯在路面上的显示位置、显示形状或者显示方向可能与实际道路环境存在偏差，进而影响光毯的贴地显示效果和路径引导效果。尤其是在车辆转弯、加减速或经过复杂路况等动态场景下，上述问题更为明显。

3、因此，如何提高光毯渲染参考状态与车辆实际运行状态之间的一致性，降低光毯与真实道路场景之间的空间失配程度，从而提高光毯显示精度和稳定性，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种投影光毯补偿方法及系统，能够提高车辆动态运行过程中光毯渲染参考状态与车辆实际状态的一致性，减小光毯与真实道路场景之间的空间失配，提高光毯显示的准确性。

2、本发明实施例的投影光毯补偿方法，包括：获取车辆运动数据和用于生成投影光毯的参考数据；根据所述车辆运动数据确定车辆状态信息；根据所述车辆状态信息，预测目标时刻对应的车辆状态预测结果；根据所述车辆状态预测结果和所述车辆状态信息，确定坐标变换关系；利用所述坐标变换关系对所述参考数据进行补偿处理，得到补偿后的参考数据；以及基于所述补偿后的参考数据生成投影光毯。

3、在一些实施方式中，所述参考数据包括用于表征道路引导信息的几何数据，所述几何数据包括车道线数据、车道边界数据和车道中心线数据中的至少一种。

4、在一些实施方式中，所述车辆运动数据包括惯性测量数据、轮速数据以及转向角数据，所述惯性测量数据包括车辆在多个坐标轴方向上的加速度数据和角速度数据。

5、在一些实施方式中，所述车辆运动数据的更新频率高于所述参考数据的更新频率。

6、在一些实施方式中，所述根据所述车辆运动数据确定车辆状态信息的步骤，包括：对所述车辆运动数据进行卡尔曼滤波融合处理，得到车辆状态信息；其中，所述车辆状态信息包括车辆的位置信息、速度信息、航向信息以及姿态信息，所述姿态信息包括：车辆的俯仰角信息和横滚角信息。

7、在一些实施方式中，所述根据所述车辆状态信息，确定目标时刻对应的车辆状态预测结果的步骤，包括：基于预设延迟时间以及所述车辆状态信息，通过车辆运动学模型确定所述目标时刻对应的车辆状态预测结果。

8、在一些实施方式中，所述车辆状态信息包括位置信息、速度信息和航向信息；所述车辆运动学模型包括阿克曼转向模型或自行车模型；所述车辆状态预测结果包括目标时刻对应的位置变化量和航向变化量。

9、在一些实施方式中，所述车辆状态预测结果包括目标时刻对应的位置变化量和航向变化量，所述车辆状态信息包括俯仰角信息和横滚角信息；所述根据所述车辆状态预测结果和所述车辆状态信息，确定坐标变换关系的步骤，包括：根据所述位置变化量确定平移变换信息；根据所述航向变化量、俯仰角信息以及横滚角信息确定旋转变换信息；以及根据所述平移变换信息和所述旋转变换信息确定所述坐标变换关系。

10、在一些实施方式中，所述参考数据包括车道线数据，所述车道线数据包括多个车道线顶点坐标；所述利用所述坐标变换关系对所述参考数据进行补偿处理的步骤，包括：利用所述坐标变换关系对所述车道线顶点坐标进行坐标变换，以获得补偿后的车道线数据。

11、在一些实施方式中，所述基于所述补偿后的参考数据生成投影光毯的步骤，包括：根据所述补偿后的参考数据执行投影变换，获得投影图像对应的顶点坐标，并基于所述顶点坐标渲染生成投影光毯。

12、本发明实施例的投影光毯补偿系统，包括：惯性测量单元，用于采集车辆的惯性测量数据；车辆状态采集模块，用于获取车辆的轮速数据和转向角数据；处理器，用于根据所述惯性测量数据、轮速数据和转向角数据确定车辆的状态信息，根据所述状态信息确定目标时刻对应的车辆状态预测结果，并根据所述车辆状态预测结果和所述车辆状态信息确定坐标变换关系；投影光毯生成模块，用于根据所述坐标变换关系对用于生成投影光毯的参考数据进行补偿处理，得到补偿后的参考数据，并基于所述补偿后的参考数据生成投影光毯；以及投影模组，用于将所述投影光毯投射至车辆外部路面。

13、本发明实施例的电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器；所述存储器存储有计算机程序；所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使所述电子设备执行上述的投影光毯补偿方法。

14、本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的投影光毯补偿方法。

15、本发明实施例的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的投影光毯补偿方法。

16、本发明实施例的有益效果：

17、本发明实施例通过获取车辆运动数据和用于生成投影光毯的参考数据，根据车辆运动数据确定车辆状态信息，并进一步确定目标时刻对应的车辆状态预测结果，在此基础上结合车辆状态信息构建坐标变换关系，利用所述坐标变换关系对参考数据进行补偿处理后生成投影光毯。通过将车辆当前状态与预测状态共同引入光毯生成过程，实现了对车辆动态运行过程中状态变化的前馈补偿，使光毯渲染参考状态能够更准确地反映车辆实际状态，从而减小光毯与真实道路场景之间的空间失配，提高投影光毯与参考数据之间的对准精度，进而提高光毯显示的准确性和贴合效果。

1.一种投影光毯补偿方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述参考数据包括用于表征道路引导信息的几何数据，所述几何数据包括车道线数据、车道边界数据和车道中心线数据中的至少一种。

3.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述车辆运动数据包括惯性测量数据、轮速数据以及转向角数据，所述惯性测量数据包括车辆在多个坐标轴方向上的加速度数据和角速度数据。

4.如权利要求1至3中任一项所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述车辆运动数据的更新频率高于所述参考数据的更新频率。

5.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述根据所述车辆运动数据确定车辆状态信息的步骤，包括：

6.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述根据所述车辆状态信息，确定目标时刻对应的车辆状态预测结果的步骤，包括：

7.如权利要求6所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述车辆状态信息包括位置信息、速度信息和航向信息；所述车辆运动学模型包括阿克曼转向模型或自行车模型；所述车辆状态预测结果包括目标时刻对应的位置变化量和航向变化量。

8.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述车辆状态预测结果包括目标时刻对应的位置变化量和航向变化量，所述车辆状态信息包括俯仰角信息和横滚角信息；

9.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述参考数据包括车道线数据，所述车道线数据包括多个车道线顶点坐标；

10.如权利要求1所述的投影光毯补偿方法，其特征在于，所述基于所述补偿后的参考数据生成投影光毯的步骤，包括：

11.一种投影光毯补偿系统，其特征在于，包括：

12.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；所述存储器存储有计算机程序；所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使所述电子设备执行权利要求1至10任一项所述的投影光毯补偿方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至10任一项所述的投影光毯补偿方法。

14.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至10任一项所述的投影光毯补偿方法。