根據(jù)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)建的倫敦市中心Malet街道的3D模型。
eurekalert.org網(wǎng)站當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月25日?qǐng)?bào)道，英國(guó)劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員開發(fā)了首款基于激光雷達(dá)的車用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）平視顯示器。原型機(jī)測(cè)試結(jié)果表明，與大多數(shù)平視顯示器使用的2D擋風(fēng)玻璃投影不同，使用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)創(chuàng)建的超高清全息路況信息可直接傳送到駕駛員眼中，在不分散其注意力的前提下提示潛在危險(xiǎn)因素，進(jìn)而保障道路安全。當(dāng)路標(biāo)等物體被大樹或大卡車遮擋時(shí)，新技術(shù)尤為有效。相關(guān)論文發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》雜志中。論文作者、劍橋大學(xué)博士研究生Jana Skirnewskaja說(shuō)：“在互聯(lián)車輛中，平視顯示器能夠?qū)⑺俣然蛉加托畔⒅苯油渡涞今{駛員前方的擋風(fēng)玻璃上，但駕駛員必須聚精會(huì)神地盯著道路。因此，我們希望更進(jìn)一步，將真實(shí)物體呈現(xiàn)為全景3D投影。”
Skirnewskaja等人使用遙感方法，發(fā)送激光脈沖測(cè)量了掃描儀和物體之間的距離，并借助激光雷達(dá)掃描了倫敦市中心、倫敦大學(xué)學(xué)院校園里繁忙的Malet街。論文作者、地理學(xué)家Phil Wilkes等人從Malet街的不同位置發(fā)出數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的脈沖，然后將激光雷達(dá)數(shù)據(jù)與點(diǎn)云數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立了3D模型。Wilkes說(shuō)：“通過(guò)這種方式，我們將掃描結(jié)果拼合在一起，搭建起一個(gè)完整場(chǎng)景。我們不僅可以捕捉樹木，還能夠捕捉汽車、卡車和路標(biāo)，以及典型城市街道上能看到的其他物體。雖然采集的數(shù)據(jù)來(lái)自一個(gè)固定平臺(tái)，但它與下一代半自動(dòng)/自動(dòng)車輛的傳感器非常相似?！?/p>
當(dāng)Malet街的3D建模完成后，研究人員將街道上的各種物體轉(zhuǎn)化成了全息投影。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)以點(diǎn)云數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)，分離算法對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行識(shí)別提取，另一種算法則將目標(biāo)物體轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)生成的衍射圖案。最后，數(shù)據(jù)點(diǎn)被載入光學(xué)設(shè)備中，以便向駕駛員視野投射3D全息影像。
在先進(jìn)算法的協(xié)助下，光學(xué)裝置可投射多層全息圖。全息投影能以不同尺寸顯示，并與真實(shí)物體的實(shí)際位置對(duì)齊。在未來(lái)，研究人員希望通過(guò)個(gè)性化設(shè)置來(lái)完善全息投影系統(tǒng)，并開發(fā)出能投射不同物體的多層算法——駕駛員自由安排分層全息圖在視覺(jué)空間中的位置。例如，在第一層中，距離較遠(yuǎn)的交通標(biāo)志以較小尺寸投影；在第二層中，距離較近的警示牌以較大尺寸顯示。
Skirnewskaja說(shuō)：“分層顯示技術(shù)提供了增強(qiáng)顯示體驗(yàn)，并以一種自然的方式警醒著駕駛員，不會(huì)分散他的注意力。每個(gè)人可能對(duì)顯示選項(xiàng)有不同的偏好——有的駕駛員可能希望將健康信息投影在平視顯示器的某個(gè)區(qū)域。全景全系投影能夠?qū)崟r(shí)顯示道路物體，對(duì)現(xiàn)有安全措施而言是極具價(jià)值的補(bǔ)充。”
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