光子学报, 2019, 48 (4): 0412002, 网络出版: 2019-04-28   

光学透射式AR-HUD系统的标定方法研究

Calibration Method of Optical Transmission AR-HUD System
作者单位
长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
摘要
针对增强现实系统中的标定问题, 提出了一种光学透射式平视显示系统标定方法.分析系统中各组成部分之间的关系, 定义不同的坐标系.由于在标定时相机与光学显示系统会带来一定程度上的虚拟图像畸变, 因此在建立模型时, 将相机与光学显示部分的畸变考虑进去, 并进行校正.利用非线性回归估计方法对模型求解, 计算系统标定参数.这种结合光学显示图像畸变与相机成像畸变校正的标定方式, 提高了光学透射式平视显示系统的标定精度.实验结果表明, 本文标定算法的平均相对误差小于0.42%, 基本满足系统对标定精度的要求.
Abstract
In order to solve the calibration problem in augmented reality system, a novel optical transmission head up display system calibration method was proposed. First, the different coordinate systems are defined by analyzing the relationship among the components in system. Because of the distortion of camera and optical display system, virtual image distortion will be brought to some error. Therefore, the distortion of the camera and the optical display part is taken into account and corrected simultaneously when building the model. Finally, the non-linear regression estimation method is used to solve the model and calculate the calibration parameters. This calibration method, which combines optical display image distortion and camera imaging distortion correction, improves the calibration accuracy of optical transmission head up display system. The experimental results show that the average relative error of the calibration algorithm is less than 0.42% which basically satisfied the requirements of the system for calibration accuracy.

安喆, 徐熙平, 杨进华, 刘洋. 光学透射式AR-HUD系统的标定方法研究[J]. 光子学报, 2019, 48(4): 0412002. AN Zhe, XU Xi-ping, YANG Jin-hua, LIU Yang. Calibration Method of Optical Transmission AR-HUD System[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2019, 48(4): 0412002.

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