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智迪西（公众号：zhidxcom）

编译|孙悦

编辑|云鹏

智动智4月28日报道，来自剑桥大学、牛津大学和伦敦大学学院的研究人员最近开发出了首款基于LiDAR的汽车增强现实（AR）平板显示器。测试表明，该技术可以“透视”物体，并在不分散驾驶员注意力的情况下提醒驾驶员潜在的危险，从而提高道路安全。

目前，这项研究已于4月21日发表在美国老牌光学杂志《Optics Express》上，论文标题为《用于汽车平板显示器的LiDAR衍生数字全息图 （LiDAR-derived digital holograms for automotive head-up displays）》。

论文链接：https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm uri=oe-29-9-13681id=450306

1. 与之前的挡风玻璃投影不同，激光雷达用于检测路况。该研究的作者、剑桥大学工程系博士生Jana Skirnewskaja 表示，“平视显示器正在被集成到联网汽车中。在现有技术中，这项技术将投射诸如车辆的信息等信息。”速度和燃油油位直接投射到驾驶员面前的挡风玻璃上，但这很容易影响驾驶员的注意力，因此，基于这个问题，我们希望改进将真实物体呈现为全景3D投影的技术。”

因此，Skirnewskaja 和同事创建了这个基于激光雷达的系统。利用激光雷达监测的道路数据，创建相应的超高清全息图像并直接传输到驾驶员的视野。尽管该技术尚未在汽车上进行测试，但研究人员以伦敦市中心繁忙的马莱特街作为初步测试对象，与地理学家菲尔·威尔克斯合作，利用地面激光扫描技术扫描了整条街道。

2. 构建3D模型并使用光学设备赋能全息图像。马莱特街的多个位置发出数百万个脉冲。然后将LiDAR 和点云数据结合起来创建3D 模型。 Phil Wilkes 解释说：“通过这种方式扫描，我们不仅可以捕捉树木、汽车、行人以及街道上的一切，还可以将扫描结果组合在一起形成完整的场景。虽然这些数据目前来自固定平台，但该技术类似于下一代自动驾驶或半自动驾驶汽车的传感器。”

当街道的3D模型完成后，研究人员使用分离算法对其进行处理，然后提取目标物体并使用另一种算法将目标物体转换为计算机生成的衍射图案，然后将数据传输到光学设备，从而将3D 全息物体投射到驾驶员的视野中。

值得一提的是，在先进算法的辅助下，这种光学设备可以投射多层全息图，并以不同的尺寸呈现，使它们所呈现的图像与真实物体的位置一致。对于隐藏的交通信息，全息投影将显示实际位置。它不仅起到警报机制的作用，还给驾驶员一种“看穿”视觉障碍的感觉。

使用激光雷达扫描Malet 街的3D 模型

3.分层投影，减小光学器件的尺寸。至于该系统的下一步，研究人员希望继续改进它并开发算法，使平视显示器能够投影多层不同的物体，而这些分层的全息图同时个性化的布局也可以出现在驾驶员的视野。例如，第一层的全息图可以将远处的交通标志投影成更小的尺寸。在第二层全息图上，可以以更大的尺寸显示近距离的警告标志。

Skirnewskaja 进一步解释道，“这种分层技术可以自然地提醒驾驶员，同时增强AR 体验。但由于每个人对显示选项的喜好不同，个性化的布局是非常有必要的。例如，除了车速和路况信息外，驾驶员还可以将自己的生命体征投射到理想位置的平视显示器上。”

“3D投影技术可以实时显示路况，在不影响驾驶的情况下为驾驶员提供有效的安全措施。”目前，研究人员正在致力于减小光学器件的尺寸，以便将它们安装在车辆中。一旦完成，研究人员将在公共道路上进行物理车辆测试。

结论：AR技术与激光雷达检测技术在汽车行业的深度融合，为AR在汽车驾驶领域的应用提供了新的可能。全景3D投影的出现，不仅可以实时呈现路况、提供车辆、行人监控等信息，还可以保护驾驶员的安全。

全息技术是未来智能汽车发展的一大趋势。真正的3D 图像允许您从360 的任意角度查看图像的不同侧面。汽车驾驶需要几十年的发展才能达到这个水平。

资料来源：Phys.org