蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，來自劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）的研究人員開發(fā)了首款基于激光雷達(dá)的車用增強現(xiàn)實抬頭顯示器。原型測試表明，該項技術(shù)可以“看穿”物體，在不分散駕駛員注意力的情況下，提醒潛在危險，從而提高道路安全。

（圖片來源：www.osapublishing.org）

與大多數(shù)抬頭顯示器所使用的2D擋風(fēng)玻璃投影不同，該項技術(shù)基于激光雷達(dá)，并使用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建表示道路物體的超高清全息圖像，并將其直接傳輸至駕駛員的視野。雖然該項技術(shù)尚未在汽車中進(jìn)行測試，但基于從倫敦市中心繁忙街道收集的數(shù)據(jù)的早期測試顯示，全息圖像會根據(jù)駕駛員的實際位置出現(xiàn)在其視野中，從而生成增強現(xiàn)實。當(dāng)路標(biāo)等物體被大樹或卡車遮擋時，此種方法尤為有用，例如，可讓駕駛員能“看穿”視覺障礙物。

該研究的主要作者、劍橋大學(xué)工程系博士研究生Jana Skirnewskaja表示，“目前，抬頭顯示器正在被整合到聯(lián)網(wǎng)汽車中，通常會將速度或燃油量等信息直接投射到駕駛員前方的擋風(fēng)玻璃上，但是駕駛員必須一直盯著路面。然而，我們想更進(jìn)一步，將真實物體呈現(xiàn)為全景3D投影?！?/p>

Skirnewskaja及其同事以激光雷達(dá)為基礎(chǔ)，創(chuàng)建了該系統(tǒng)。研究人員利用激光雷達(dá)掃描Malet街，這是位于倫敦市中心倫敦大學(xué)學(xué)院校園里一條繁忙的街道。合著者Phil Wilkes是一位地理學(xué)家，通常使用激光雷達(dá)掃描熱帶森林，現(xiàn)在使用稱作陸地激光掃描的技術(shù)掃描整條街道。數(shù)以百萬計的脈沖從Malet街的多個位置發(fā)出。隨后，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)與點云數(shù)據(jù)相結(jié)合，創(chuàng)建3D模型。

Phil Wilkes表示，“通過此種方式，我們可將掃描結(jié)果結(jié)合在一起，構(gòu)建完整的場景，不僅可以捕捉樹木，還可以捕捉汽車、卡車、人、標(biāo)志，以及典型的城市街道上的一切物體。雖然我們采集的數(shù)據(jù)來自固定的平臺，但其類似于下一代自動或半自動駕駛汽車的傳感器?！?/p>

Malet街的3D模型完成后，研究人員將街道上的各種物體轉(zhuǎn)化為全息投影。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)以點云的形式呈現(xiàn)，通過分離算法進(jìn)行處理，對目標(biāo)物體進(jìn)行識別提取。另一種算法用于將目標(biāo)物體轉(zhuǎn)換為計算機生成的衍射圖案。這些數(shù)據(jù)點被部署到光學(xué)裝置，從而將3D全息物體投射到駕駛員的視野。

該光學(xué)裝置能夠在高級算法的幫助下投射多層全息圖。全息投影能以不同尺寸呈現(xiàn)，并與其所代表的真實物體的位置保持一致。例如，隱藏的路標(biāo)位于障礙物后方，全息投影會顯示其實際位置，作為一種警報機制。

未來，研究人員希望使抬頭顯示器的布局個性化，進(jìn)一步完善該系統(tǒng)，并開發(fā)算法，能夠投射不同物體的多個層面。這些分層全息圖可以自由安排，出現(xiàn)在駕駛員的視野中。例如，在第一層，距離較遠(yuǎn)的交通標(biāo)志可以投射成較小的尺寸。在第二層，距離較近的警示牌能以較大的尺寸顯示。Skirnewskaja表示，“這種分層技術(shù)提供增強的現(xiàn)實體驗，并能自然地提醒駕駛員。每個人可能對顯示選項有不同的偏好，例如，可選擇將駕駛員的生命健康體征投射到抬頭顯示器的理想位置?！?/p>

“全景全息投影可實時顯示道路物體，可有效地補充現(xiàn)有的安全措施。全息圖像可以提醒駕駛員，但不會分散其注意力。”目前，研究人員正致力于減小全息裝置所采用的光學(xué)裝置的尺寸，使其能夠安裝到車輛中。安裝完成后，研究人員將在劍橋的公共道路上進(jìn)行車輛測試。

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