自奔馳于1886年造出第一輛可供銷售的汽車開始，汽車已經(jīng)走過了134年的歲月。隨著AR技術(shù)的發(fā)展，其在汽車安全領(lǐng)域的運(yùn)用也將不斷擴(kuò)大。本文主要將介紹AR技術(shù)的原理以及AR技術(shù)在汽車安全領(lǐng)域的三個應(yīng)用實(shí)例。

自奔馳于1886年造出第一輛可供銷售的汽車開始，汽車已經(jīng)走過了134年的歲月。隨著汽車進(jìn)入越來越多的家庭，汽車的安全性也顯得越來越重要。1959年，沃爾沃第一次推出了首款標(biāo)配三點(diǎn)式安全帶的車型PV544。1970年，福特推出了第一款選裝ABS裝置的車型林肯大陸Mark III。隨著AR技術(shù)的發(fā)展，其在汽車安全領(lǐng)域的運(yùn)用也將不斷擴(kuò)大。本文主要將介紹AR技術(shù)的原理以及AR技術(shù)在汽車安全領(lǐng)域的三個應(yīng)用實(shí)例。

1． AR技術(shù)原理

1．1 AR技術(shù)簡介

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），是在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，也被稱之為混合現(xiàn)實(shí)，是一種借助于計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)，通過圖像識別、動作捕捉、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的綜合應(yīng)用，將虛擬信息精確地疊加在現(xiàn)實(shí)世界的“虛實(shí)”交互技術(shù)。

1．2 AR系統(tǒng)的基本組成

圖1 測量關(guān)節(jié)臂

關(guān)節(jié)臂測量系統(tǒng)通過硬測頭測量，建立機(jī)器與3D數(shù)據(jù)對齊的3坐標(biāo)系。

圖2 工業(yè)攝像頭

帶有適配器的工業(yè)攝像頭進(jìn)行拍攝，適配器建立關(guān)節(jié)臂硬測頭位置和工業(yè)攝像頭位置的轉(zhuǎn)換矩陣，攝像頭撲捉車輛路面圖像信息。

圖3 AR 軟件

AR軟件將虛擬信息與車輛路面信息進(jìn)行虛實(shí)交互，并完成相關(guān)的分析過程。

圖4校準(zhǔn)

對 AR 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的攝像頭畸變和追蹤定位校準(zhǔn)。

圖5 顯示設(shè)備

顯示設(shè)備包括大屏幕、工業(yè) 3D 眼鏡、手持式顯示設(shè)備等。在汽車應(yīng)用上如HUD顯示。

1．3 AR系統(tǒng)的工作原理

圖6 系統(tǒng)工作原理圖

AR系統(tǒng)的基本工作原理如圖所示

（1） 首先通過測量臂進(jìn)行整車坐標(biāo)系的對齊，同時(shí)完成攝像頭坐標(biāo)系與測量臂坐標(biāo)系的位置轉(zhuǎn)換矩陣計(jì)算；

（2） 然后導(dǎo)入虛擬的 CAD 數(shù)據(jù)模型到 Metaio Engineer 軟件系統(tǒng)；

（3） 接著通過攝像頭獲取實(shí)際車輛外部的路面情況；

（4） 最后通過 Metaio Engineer 進(jìn)行 AR 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的影像虛實(shí)疊加并輸出相關(guān)信息。