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AR技术如何照进现实汽车安全领域?

2021-09-2822444浏览

增强现实(AR),是在虚拟现实(VR)的基础上发展起来的新技术,也被称之为混合现实,是一种借助于计算机图形技术和可视化技术,通过图像识别、动作捕捉、虚拟现实等技术的综合应用,将虚拟信息精确地叠加在现实世界的“虚实”交互技术。随着AR技术的发展,其在汽车安全领域的运用也将不断扩大。

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近日,捷豹汽车在社交软件上发布了其最新的3D全方位车身影像系统。捷豹路虎工程师埃尔森·库马兹(Ersin Kumaz)表示,该系统使用了AR技术为驾驶员提供更好的汽车周边环境视图,让车辆能够在低速行驶时也能够很清晰地识别障碍物。

库马兹表示,将车辆与摄像头实现无缝对接,这是一个巨大的挑战。但通过与同事之间的密切合作,捷豹最终克服了一切困难。

具体是在车身周围添加了四颗高清广角摄像头,这四颗摄像头所获取的图像,可以在触控屏上为驾驶者提供360度的车身周边环境视图,并保证最终图像在所有条件下都是最高质量的,这能够极大地增强驾驶人员在应对恶劣天气和夜间驾驶的信心。

此前,这家英国汽车品牌,先后发布了两项AR技术,辅助消费者的安全驾驶:透明引擎盖和360度虚拟城市挡风玻璃。

AR技术在汽车安全领域的工作原理

一套完整的AR系统有四个部分组成:关节臂测量系统、图像采集系统、数据处理及校准系统和显示设备。

其中,关节比测量系统是通过硬测头测量,建立机器与3D数据对齐的三坐标系;带有适配器的摄像头通过拍摄,捕捉车辆路面图像信息;AR软件的数据处理系统,将虚拟信息与车辆路面信息进行虚实交互,并完成相关的分析过程,对摄像头获取的畸变图像和追踪定位校准;显示设备则包括触控屏显示、HUD显示等。

具体工作原理同样包括五个:

1)通过测量臂进行整车坐标系的对齐,同时完成摄像头坐标系与测量臂坐标系的位置转换矩阵计算;

2)导入虚拟的 CAD 数据模型到 Metaio Engineer 软件系统;

3)接着通过摄像头获取实际车辆外部的路面情况;

4)通过 Metaio Engineer 进行 AR 增强现实的影像虚实叠加和校对;

5)信息输出或显示。

AR技术在汽车安全领域的三个应用实例

1)AR HUD,传统的抬头显示器 (HUD) 只能将自车的车速显示在挡风玻璃上,大陆集团的AR-HUD技术结合了AR技术与HUD技术,可以实现诸如车道偏离预警、自适应巡航控制、车辆导航等功能。在车辆行驶过程中,AR-HUD 系统会将自车车速、转弯信息、道路信息、车间距离等信息投影,驾驶员则无需低头看车速、GPS导航等信息,极大的提高了安全性。

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2)透明引擎盖,“透明引擎盖”技术可通过摄像头将路面情况反馈到半透明的引擎盖上,消除了驾驶员的视觉盲区,让驾驶员接收到更多的路面信息,从而避免了事故的发生。除此之外,驾驶员还可以在挡风玻璃右下角获得车辆的俯仰角、侧倾角以及车轮转角,在非结构化道路行驶过程中有极大的帮助。

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3)“360度虚拟城市挡风玻璃”,该技术同样利用了AR技术,将车外的实时路况嵌入车内的A柱、B柱以及前挡风玻璃中。当前方有行人和车辆在A柱盲区内时,A柱将会变得透明,驾驶员将会获得更好的视线;当后方有车辆或行人要超过车辆的时候,B柱将会变得透明,驾驶员可以更全面的观察到信息;驾驶过程中,会出现虚拟车辆引导驾驶员调整方向、保持车距,同时还会告知剩余停车位、加油站位置等信息。有了这个技术的加持,将会大大提升在城市开车的效率以及安全性。

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当然,AR技术在汽车安全领域还有很多需要去挖掘和利用,如:距终点距离、前车车况、前方道路情况等。相信也不止在安全领域,未来AR技术会在汽车上得到更多的运用。


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