一种仪表3D/2D显示状态的切换方法与流程

一种仪表3d/2d显示状态的切换方法
技术领域
1.本发明涉及一种仪表3d/2d显示状态的切换方法，具体涉及人脸识别到用户出现表情不适时，向仪表发送切换指令，液晶仪表进行2d/3d的显示切换的方法，属于3d/2d显示切换领域。


背景技术：

2.汽车仪表用于显示车速、发动机转速/电机转速、行驶里程、灯光状态、导航路径以及一些影音信息等。现在目前车辆上使用的仪表有传统组合仪表与全液晶仪表，传统组合仪表采用机械式指针与led灯条方式进行车辆状态信息输出。随着tft显示屏（薄膜液晶显示器）的普及发展，全液晶仪表越来越受众，装配全液晶仪表的车辆也越来越多。事实上，现在主机厂对于全液晶仪表的交互设计缺乏经验，导致有些仪表显示界面太过花哨，界面信息过于丰富，进而致使用户找不到信息的重点，使得液晶仪表没有传统机械仪表那样重点突出。
3.主机厂为了结合传统组合仪表的重点突出与全液晶仪表的科技感，因此就出现了3d液晶仪表。而与2d平面式的界面显示相比，3d的界面显示能够使人们在汽车行驶中观看仪表具有更加立体的画面感。现在出现的3d仪表在硬件上，是由两块tft显示屏组成的，一块液晶投射显示屏作为背景，一块半反射显示屏作为前景，光在两屏之间利用两层屏幕结构的反射原理进而达成裸眼3d的立体显示效果。
4.然而，长时间观看3d显示，在大脑对3d画面产生沉浸式体验的同时，躯体却处于静止的感知当中，产生落差后，导致人体出现眩晕状态，特别是对于一些晕3d的人而言，更容易出现眩晕不适等状态。


技术实现要素：

5.发明目的：提供一种仪表3d/2d显示状态的切换方法，针对在大脑对仪表3d画面产生沉浸式体验导致人体出现眩晕状态的问题，当人脸表情识别系统采集到人脸信息，并通过处理、识别后，判断为人体当前出现不适的状态时，向仪表发送3d切换为2d的指令，进而缓解当前人体眩晕3d的不适症状。
6.技术方案：一种仪表3d/2d显示状态的切换方法，包括以下步骤：步骤1、启动人脸表情识别系统；步骤2、外部摄像设备工作，对用户进行人脸表情采集，且内部对采集图像进行图像处理；步骤3、进行对图像进行表情提取与分类；步骤4、进行表情判断，且根据结果进行仪表3d/2d显示状态的切换。
7.所述步骤2中进行图像处理的具体步骤如下：步骤2-1、图像获取单元获取待识别的人脸图像序列；步骤2-2、人脸图像序列包括单帧或多帧人脸图像，在输入图像中找到人脸确切的
位置；步骤2-3、图像预处理单元对所述单帧或多帧人脸图像进行预处理，将识别到的人脸转化为三维模型，该进而得到几何归一化的图像。
8.在进一步的实施例中，所述模型由n个顶点组成顶点集，每个顶点由一个三维坐标组成。
9.在进一步的实施例中，步骤3中进行图像处理的具体步骤如下：。
10.步骤3-1、表情特征提取及对每帧人脸表情图像的人脸表情三角形区域顶点间的距离进行特征提取，把产生的表情与中性表情做比较从而提取特征；步骤3-2、根据表情的生理知识来进行表情分类，根据七种基本表情的表现与结构特点对表情进行分类。
11.在进一步的实施例中，步骤4的具体步骤如下：步骤4-1、对信号输出单元设定一个固定的阀值，当表情分类输出的阀值达到信号输出单元的输入要求，则信号输出单元对仪表显示系统输出需要仪表由3d显示转换为2d显示的请求指令；步骤4-2、中控系统显示单元根据仪表当前实时反馈的信号进行3d/2d操作按键状态的显示；步骤4-3、中控操作执行单元当检测到驾驶人员对当前的仪表3d/2d显示切换按键进行指令操作时，将当前指令操作请求输入到中控信号输出单元；步骤4-4、中控信号输出单元将当前中控操作执行单元的请求指令发送到仪表显示系统当中；步骤4-5、仪表显示系统中的信息获取单元实时接收来自人脸表情识别系统与中控系统的请求指令，并且若同时接收到来自人脸表情识别系统与中控系统的请求指令时，优先执行人脸表情识别系统的请求指令；步骤4-6、信号处理单元接收来自信息获取单元的输入信号，并对当前信号进行处理，提取信号中的具体指令请求，将具体的指令请求发送到信号执行单元；步骤4-7、信号执行单元将信号处理单元输入的请求指令进行执行，及对仪表液晶透镜输入电极信号，通过液晶屏的公共电极与控制电极之间的电极差来进行仪表3d/2d的显示切换；步骤4-8、信号输出单元将当前仪表显示系统具体为3d/2d的显示状态信号反馈给中控系统的显示单元根据当前仪表显示系统提供的信号指令进行具体的按键状态的显示。
12.在进一步的实施例中，所述切换方法通过控制系统实现，所述控制系统包括：信息获取单元，用于进行人脸表情采集；信号处理单元，用于进行对采集图像进行图像处理和表情提取与分类；信号执行单元，用于根据人脸表情信息进行输出控制指令；信号输出单元，用于根据控制指令进行输出至中控屏上。
13.有益效果：本发明涉及一种仪表3d/2d显示状态的切换方法，具体涉及人脸识别到用户出现表情不适时，向仪表发送切换指令，液晶仪表进行2d/3d的显示切换的方法，属于3d/2d显示切换领域；本发明针对当人脸表情识别系统采集到人脸信息，并通过处理、识别后，判断为人体当前出现不适的状态时，向仪表发送3d切换为2d的指令，进而缓解当前人体
眩晕3d的不适症状；通过对人脸表情的实时采集，当采集到人脸表情出现不适等症状时，对仪表的显示模式发送状态的切换指令，从而缓解驾驶人员晕眩的情况，保证驾驶人员的安全驾驶。
附图说明
14.图1是本发明方法的流程示意框图。
15.图2是本发明人脸表情识别系统内部逻辑框图。
16.图3是是本发明中控系统内部逻辑框图。
17.图4是是本发明仪表显示系统内部逻辑框图。
18.附图标记：人脸表情识别系统s010、图像获取单元s011、图像预处理单元s012、表情特征提取s013、表情分类s014、信号输出单元s015、仪表显示系统s030、显示单元s021、中控操作执行单元s022、中控信号输出单元s023、中控操作执行单元s022、信息获取单元s031、中控系统s020、信号处理单元s032、信号执行单元s033、信号输出单元s034。
具体实施方式
19.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施；在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
20.如图1至图4所示，一种仪表3d/2d显示状态的切换方法，包括：步骤1、启动人脸表情识别系统s010；步骤2、外部摄像设备工作，对用户进行人脸表情采集，且内部对采集图像进行图像处理；步骤3、进行对图像进行表情提取与分类；步骤4、进行表情判断，且根据结果进行仪表3d/2d显示状态的切换。
21.在一个实施例中，所述步骤2中进行图像处理的具体步骤如下：步骤2-1、图像获取单元s011获取待识别的人脸图像序列；步骤2-2、人脸图像序列包括单帧或多帧人脸图像，在输入图像中找到人脸确切的位置；步骤2-3、图像预处理单元s012对所述单帧或多帧人脸图像进行预处理，将识别到的人脸转化为三维模型，该进而得到几何归一化的图像。
22.在一个实施例中，所述模型由n个顶点组成顶点集，每个顶点由一个三维坐标组成。
23.在一个实施例中，步骤3中进行图像处理的具体步骤如下：。
24.步骤3-1、表情特征提取s013及对每帧人脸表情图像的人脸表情三角形区域顶点间的距离进行特征提取，把产生的表情与中性表情做比较从而提取特征；步骤3-2、根据表情的生理知识来进行表情分类s014，根据七种基本表情的表现与结构特点对表情进行分类。
25.在一个实施例中，步骤4的具体步骤如下：
步骤4-1、对信号输出单元s034s015设定一个固定的阀值，当表情分类s014输出的阀值达到信号输出单元s034s015的输入要求，则信号输出单元s034s015对仪表显示系统s030输出需要仪表由3d显示转换为2d显示的请求指令；步骤4-2、中控系统s020显示单元s021根据仪表当前实时反馈的信号进行3d/2d操作按键状态的显示；步骤4-3、中控操作执行单元s022s022当检测到驾驶人员对当前的仪表3d/2d显示切换按键进行指令操作时，将当前指令操作请求输入到中控信号输出单元s034s023s015；步骤4-4、中控信号输出单元s034s023s015将当前中控操作执行单元s022s022的请求指令发送到仪表显示系统s030当中；步骤4-5、仪表显示系统s030中的信息获取单元s031实时接收来自人脸表情识别系统s010与中控系统s020的请求指令，并且若同时接收到来自人脸表情识别系统s010与中控系统s020的请求指令时，优先执行人脸表情识别系统s010的请求指令；步骤4-6、信号处理单元s032接收来自信息获取单元s031的输入信号，并对当前信号进行处理，提取信号中的具体指令请求，将具体的指令请求发送到信号执行单元s033；步骤4-7、信号执行单元s033将信号处理单元s032输入的请求指令进行执行，及对仪表液晶透镜输入电极信号，通过液晶屏的公共电极与控制电极之间的电极差来进行仪表3d/2d的显示切换；步骤4-8、信号输出单元s034s015将当前仪表显示系统s030具体为3d/2d的显示状态信号反馈给中控系统s020的显示单元s021根据当前仪表显示系统s030提供的信号指令进行具体的按键状态的显示。
26.在一个实施例中，所述切换方法通过控制系统实现，所述控制系统包括：信息获取单元s031，用于进行人脸表情采集；信号处理单元s032，用于进行对采集图像进行图像处理和表情提取与分类；信号执行单元s033，用于根据人脸表情信息进行输出控制指令；信号输出单元s034s015，用于根据控制指令进行输出至中控屏上。。
27.工作原理：人脸表情识别系统s010启动，首先图像获取单元s011获取待识别的人脸图像序列，人脸图像序列包括单帧或多帧人脸图像，在输入图像中找到人脸确切的位置；图像预处理单元s012对所述的单帧或多帧人脸图像进行预处理，将识别到的人脸转化为三维模型，该模型由n个顶点组成顶点集，每个顶点由一个三维坐标组成，进而得到几何归一化的图像；表情特征提取s013及对每帧人脸表情图像的人脸表情三角形区域顶点间的距离进行特征提取，把产生的表情与中性表情做比较从而提取特征；根据表情的生理知识来进行表情分类s014，根据七种基本表情的表现与结构特点对表情进行分类；对信号输出单元s034s015设定一个固定的阀值，当表情分类s014输出的阀值达到信号输出单元s034s015的输入要求，则信号输出单元s034s015对仪表显示系统s030输出需要仪表由30显示转换为2d显示的请求指令；中控系统s020显示单元s021根据仪表当前实时反馈的信号进行3d/2d操作按键状态的显示；中控操作执行单元s022s022当检测到驾驶人员对当前的仪表3d/2d显示切换按键进行指令操作时，将当前指令操作请求输入到中控信号输出单元s034s023s015；中控信号输出单元s034s023s015将当前中控操作执行单元s022s022的请求指令发送到仪表显示系统s030当中；仪表显示系统s030中的信息获取单元s031实时接收来
自人脸表情识别系统s010与中控系统s020的请求指令，并且若同时接收到来自人脸表情识别系统s010与中控系统s020的请求指令时，优先执行人脸表情识别系统s010的请求指令；信号处理单元s032接收来自信息获取单元s031的输入信号，并对当前信号进行处理，提取信号中的具体指令请求，将具体的指令请求发送到信号执行单元s033；信号执行单元s033将信号处理单元s032输入的请求指令进行执行，及对仪表液晶透镜输入电极信号，通过液晶屏的公共电极与控制电极之间的电极差来进行仪表3d/2d的显示切换；信号输出单元s034s015将当前仪表显示系统s030具体为3d/2d的显示状态信号反馈给中控系统s020中的显示单元s021。
28.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。