车辆监控系统
阅读：999发布：2020-05-13
专利汇可以提供车辆监控系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且车辆监控在与车辆相邻的区域中采用三维(3D)信息，以在视觉上突出比 阈值 距离更靠近车辆的对象。车辆 监控系统 包括3D扫描器，该3D扫描器用于扫描与车辆相邻的区域，并提供包括位于所扫描区域内的对象的空间配置的3D模型。所述车辆监控系统还包括使用3D模型以显示所扫描区域的一部分，并且视觉上突出位于离车辆小于阈值距离处的所显示部分内的对象的 电子 显示器。，下面是车辆监控系统专利的具体信息内容。
1.一种车辆监控系统，包括：
三维(3D)扫描器，被配置为扫描与车辆相邻的区域，所述扫描被用于提供包括位于所扫描区域内的对象的空间配置的3D模型；以及
电子显示器，被配置为使用所述3D模型显示所述所扫描区域的一部分，并且在视觉上突出所显示部分内的对象，所述所显示部分位于离所述车辆小于阈值距离处，其中，所述在视觉上突出被配置为增强比所述阈值距离更靠近所述车辆的对象的用户感知。
2.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述3D扫描器包括彼此偏移的多个照相机，离所述3D扫描器的距离通过使用由所述多个照相机的不同照相机捕捉的分开的图像的视差估计确定。
3.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述3D扫描器包括飞行时间照相机。
4.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述3D扫描器包括：
距离传感器，被配置为测量所述所扫描区域内的多个点离所述距离传感器的距离；以及
照相机，被配置为捕捉所述所扫描区域的二维(2D)图像，所测量的距离被用于生成点云和对象网格中的一个或两个以提供所述3D模型，所述2D图像被用于绘制所述3D模型。
5.根据权利要求4所述的车辆监控系统，其中，所述距离传感器包括：
被配置为扫描所述所扫描区域的激光器；以及
光学传感器，被配置为使用从所述所扫描区域中的对象反射的激光测量到所述多个点的距离。
6.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述所显示部分内位于离所述车辆小于阈值距离处的对象的在视觉上突出包括被施加到所显示对象的遮板、所述所显示对象周围的轮廓以及通过所述电子显示器指示所述所显示对象的警告图标中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述电子显示器包括3D电子显示器，所述阈值距离对应于与由所述3D电子显示器显示的所述所扫描区域的一部分相关联的零视差平面，并且，其中位于离所述车辆小于阈值距离处的对象的在视觉上突出是对象的视觉感知处于所述3D电子显示器上的所述零视差平面前方。
8.根据权利要求7所述的车辆监控系统，还包括图像处理器，被配置为在所述所显示部分被呈现在所述3D电子显示器上之前，将投影变换应用到所述3D模型，所述投影变换被配置为与位于大于对应于所述零视差平面的阈值距离的距离处的所述所显示部分中的对象相比，增大被突出的对象的相对大小。
9.根据权利要求7所述的车辆监控系统，其中，所述3D电子显示器包括：
板光导，被配置为以非零传播角度引导光束；
多束衍射光栅的阵列，所述阵列的多束衍射光栅被配置为衍射地耦合出被引导光束的一部分，作为对应于所述3D电子显示器的不同视图的具有不同的主角方向的多个被耦合出的光束；以及
光阀阵列，被配置为调制对应于所述3D电子显示器的不同视图的所述多个被耦合出的光束，经调制的光束表示所述3D电子显示器的像素。
10.根据权利要求9所述的车辆监控系统，其中，所述多束衍射光栅包括线性啁啾衍射光栅，并且，其中所述多束衍射光栅的衍射特征包括在所述板光导表面中的弯曲凹槽以及所述板光导表面上的弯曲背脊中的一个或两个。
11.根据权利要求1所述的车辆监控系统，其中，所述3D扫描器被配置为扫描所述车辆后方的区域，所增强的用户感知被配置为当所述车辆反向移动时辅助防碰撞，所述车辆监控系统是后视、后援辅助车辆监控系统。
12.一种三维(3D)车辆监控系统，包括：
3D照相机，被配置为捕捉与车辆相邻的区域的3D图像；
图像处理器，被配置为使用所述3D图像提供3D成像区域的3D模型，所述3D模型包括所述3D成像区域内的对象的空间配置；以及
3D电子显示器，被配置为使用所述3D模型显示所述3D成像区域的一部分，并且在视觉上突出位于离所述车辆小于阈值距离处的所显示部分内的对象，
其中，所述在视觉上被突出的对象被配置为当车辆在所述相邻的区域的方向上移动时，提供防碰撞。
13.根据权利要求12所述的3D车辆监控系统，其中，所述3D照相机包括以下一个或多个：彼此偏移的多个照相机、飞行时间照相机、以及基于激光的距离传感器和二维(2D)照相机的组合。
14.根据权利要求12所述的3D车辆监控系统，其中，所述阈值距离对应于与被配置为由所述3D电子显示器显示的所述3D成像区域的一部分相关联的零视差平面，所述显示部分中的所述在视觉上被突出的对象被感知为在所述零视差平面的前方。
15.根据权利要求12所述的3D车辆监控系统，其中，所述图像处理器进一步被配置为在所述3D成像区域的部分被显示在所述3D电子显示器之前，将投影变换应用到所述3D模型，所述投影变换被配置为与所述所显示部分中的其他对象相比，增大在视觉上被突出的对象的相对大小，所述其他对象位于大于对应于所述零视差平面的阈值距离的距离处。
16.根据权利要求12所述的3D车辆监控系统，其中，所述3D电子显示器包括基于多束光栅的3D电子显示器。
17.一种车辆监控方法，所述方法包括：
使用3D扫描器捕捉与车辆相邻的区域的3D扫描；
从所捕捉的3D扫描产生3D模型，所述3D模型包括位于所扫描区域内的对象的空间配置；以及
使用所述3D模型显示所述所扫描区域的一部分，
其中，显示所述所扫描区域的一部分包括在视觉上突出在离车辆小于阈值距离的距离处的所显示部分内的对象，
其中，所述在视觉上被突出的对象被配置为增强比所述阈值距离更靠近所述车辆的对象的用户感知。
18.根据权利要求17所述的车辆监控方法，其中，显示所述所扫描区域的一部分还包括使用3D电子显示器，所述在视觉上被突出的对象看起来在对应于所述阈值距离的所述3D电子显示器的零视差平面的前方，并且，其中产生所述3D模型包括在所述3D电子显示器上显示所述所扫描区域的一部分之前，将投影变换应用于所述3D模型。
19.根据权利要求18所述的车辆监控方法，其中，所述投影变换包括所述所显示部分的深度压缩，以与在大于对应于所述零视差平面的阈值距离的距离处的所述所扫描区域中的对象相比，增大所述在视觉上被突出的对象的相对大小。
20.根据权利要求18所述的车辆监控方法，其中，使用所述3D电子显示器显示所述所扫描区域的一部分包括：
在板光导中作为光束以非零传播角度引导光；
使用在所述板状光导上的多束衍射光栅的阵列衍射地耦合出被引导光束的一部分，其中，衍射地耦合出所述被引导光束的一部分包括产生多个被耦合出的光束，所述多个被耦合出的光束在对应于所述3D电子显示器的不同视图的多个不同的主角方向上被定向远离所述板光导；以及
使用多个光阀调制所述多个被耦合出的光束，经调制的光束表示所述3D电子显示器的像素以将所述部分显示为3D图像。
车辆监控系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 不适用。
[0004] 不适用。
背景技术
[0005] 车辆监控系统作为用于提供情境知晓和防碰撞的手段变得越来越普遍。这样的车辆监控系统通常包括用于向用户(例如，车辆的驾驶员)传送信息的电子显示器。具体地，电
子显示器可以提供与车辆相邻的区域的视图，以使得用户知晓在相邻区域中的对象并且便
于用户避开在相邻区域中的对象。
子显示器可以提供与车辆相邻的区域的视图，以使得用户知晓在相邻区域中的对象并且便
于用户避开在相邻区域中的对象。
[0006] 各种电子显示器可以被用于车辆监控系统，包括但不限于基于阴极射线管(CRT)的显示器、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光(EL)显示器、有机发光二
极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳(EP)显示器和采用机电或电流体光调制
的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可以被分类为有
源显示器(即，发射光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源
显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。在考虑所发射的光时通常被分类为无源
的显示器是LCD和EP显示器。无源显示器虽然经常展现出吸引人的性能特性，包括但不限于
固有地低的功耗，但由于缺乏发射光的能力，在许多实际应用中可能会发现有些受限的用
途。
极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳(EP)显示器和采用机电或电流体光调制
的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可以被分类为有
源显示器(即，发射光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源
显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。在考虑所发射的光时通常被分类为无源
的显示器是LCD和EP显示器。无源显示器虽然经常展现出吸引人的性能特性，包括但不限于
固有地低的功耗，但由于缺乏发射光的能力，在许多实际应用中可能会发现有些受限的用
途。
[0007] 为了克服与所发射的光相关联的无源显示器的局限性，许多无源显示器被耦合到外部光源。所耦合的光源可以允许这些其他的要不然是无源的显示器发射光并且实质上作
为有源显示器起作用。这种所耦合的光源的例子是背光体(backlight)。背光体是被放置在
要不然是无源的显示器后面以照亮无源显示器的光源(通常是板光源)。例如，背光体可以
被耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或EP显示器的光。所发射的光由LCD或EP显示
器调制，并且，然后继而从LCD或EP显示器发射所调制的光。背光体通常被配置为发射白光。
然后使用彩色滤光器将白光转换成显示器中使用的各种颜色。例如，彩色滤光器可以被放
置在LCD或EP显示器的输出处(较不常见)或在背光体和LCD或EP显示器之间。
附图说明
为有源显示器起作用。这种所耦合的光源的例子是背光体(backlight)。背光体是被放置在
要不然是无源的显示器后面以照亮无源显示器的光源(通常是板光源)。例如，背光体可以
被耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或EP显示器的光。所发射的光由LCD或EP显示
器调制，并且，然后继而从LCD或EP显示器发射所调制的光。背光体通常被配置为发射白光。
然后使用彩色滤光器将白光转换成显示器中使用的各种颜色。例如，彩色滤光器可以被放
置在LCD或EP显示器的输出处(较不常见)或在背光体和LCD或EP显示器之间。
附图说明
[0008] 参考结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解根据这里所描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相同的参考标记表示相同的结构元件，并且其中：
[0009] 图1示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的车辆监控系统的方框图。
[0010] 图2A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的使用图1的车辆监控系统监控的区域的透视图。
[0011] 图2B示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的图2B的所监控区域的侧视图。
[0012] 图3A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的被扫描的区域的所显示部分。
[0013] 图3B示出了根据与这里所描述的原理相一致的实施例的示例中的在图3A的所显示部分108中的在视觉上被突出的对象。
[0014] 图3C示出了根据与这里所描述的原理相一致的实施例的示例中的在图3A的所显示部分108中的在视觉上被突出的对象。
[0015] 图5A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具有基于多束光栅的背光体的三维(3D)电子显示器的横截面图。
[0016] 图5B示出了根据与这里所描述原理相一致的另一实施例的示例中的具有基于多束光栅的背光体的三维(3D)电子显示器的横截面视图。
[0017] 图5C示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器的一部分的透视图。
[0018] 图6示出了根据这里所描述的原理的实施例的示例中的三维(3D)车辆监控系统的方框图。
[0019] 图7示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的车辆监控方法的流程图。
[0020] 某些示例和实施例具有作为在上述所参考的附图中所示出的特征的附加和替代之一的其他特征。以下参考上述所参考的附图详细说明了这些和其他特征。
具体实施方式
[0021] 根据与这里所描述的原理一致的实施例提供了采用三维(3D)信息的车辆监控系统。具体地，根据与这里所描述的原理一致的一些实施例，针对与车辆相邻的所监控区域收
集包括3D扫描或图像的3D信息。例如，所监控区域可以是车辆的前方、旁边和后方中的一个
或多个。然后，来自所监控区域的3D信息被用于构建包括在所监控区域内的对象的空间配
置的3D模型。此外，显示基于3D模型的所监控区域的一部分，并且在显示部分内的离车辆小
于预定阈值距离的对象是视觉上被突出显示的对象。根据各种实施例，可以增强用户对视
觉上被突出显示的对象的感知。此外，例如，视觉上被突出显示的对象的所增强的感知可以
促进相对于太靠近车辆的那些视觉上被突出显示的对象的防碰撞。
集包括3D扫描或图像的3D信息。例如，所监控区域可以是车辆的前方、旁边和后方中的一个
或多个。然后，来自所监控区域的3D信息被用于构建包括在所监控区域内的对象的空间配
置的3D模型。此外，显示基于3D模型的所监控区域的一部分，并且在显示部分内的离车辆小
于预定阈值距离的对象是视觉上被突出显示的对象。根据各种实施例，可以增强用户对视
觉上被突出显示的对象的感知。此外，例如，视觉上被突出显示的对象的所增强的感知可以
促进相对于太靠近车辆的那些视觉上被突出显示的对象的防碰撞。
[0022] 根据各种实施例，3D扫描器或3D照相机与电子显示器组合作为车辆监控系统以监控与车辆相邻的区域。3D扫描器收集有关所监控区域中的对象的3D信息，以促进3D模型的
构建。电子显示器基于3D模型提供所监控区域的图像。此外，由电子显示器提供被认为太靠
近车辆的对象(即，离车辆小于预定阈值距离的对象)的视觉突出显示。
构建。电子显示器基于3D模型提供所监控区域的图像。此外，由电子显示器提供被认为太靠
近车辆的对象(即，离车辆小于预定阈值距离的对象)的视觉突出显示。
[0023] 根据这里所描述的一些实施例，由3D电子显示器(单色和彩色中的一种或两种)提供对象的视觉突出显示。此外，在各种实施例中，3D电子显示器可以被配置为以所谓的“无
眼镜”3D或者自动立体3D方式呈现图像和相关信息。具体地，在一些实施例中，3D电子显示
器可以采用基于衍射光栅或“基于光栅”的背光体以产生3D图像或信息的不同视图。在采用
基于光栅的背光体的3D电子显示器中，使用多个衍射光栅将光耦合出光导。被耦合出的光
形成在预定方向(例如，观看方向)上定向的多个光束。此外，在一些实施例中，多个光束中
的光束可以具有彼此不同的主角方向，以在电子显示器的观看方向上形成或提供光场，并
且还可以表示多个原色。具有不同主角方向的光束(也称为“不同定向的光束”)(并且在一
些实施例中，所述光束表示不同颜色)可以被采用以自动立体地显示包括三维(3D)信息的
信息。例如，不同定向的、不同颜色的光束可以被调制并且用作“无眼镜”3D彩色电子显示器
的彩色像素或表示“无眼镜”3D彩色电子显示器的不同视图。
眼镜”3D或者自动立体3D方式呈现图像和相关信息。具体地，在一些实施例中，3D电子显示
器可以采用基于衍射光栅或“基于光栅”的背光体以产生3D图像或信息的不同视图。在采用
基于光栅的背光体的3D电子显示器中，使用多个衍射光栅将光耦合出光导。被耦合出的光
形成在预定方向(例如，观看方向)上定向的多个光束。此外，在一些实施例中，多个光束中
的光束可以具有彼此不同的主角方向，以在电子显示器的观看方向上形成或提供光场，并
且还可以表示多个原色。具有不同主角方向的光束(也称为“不同定向的光束”)(并且在一
些实施例中，所述光束表示不同颜色)可以被采用以自动立体地显示包括三维(3D)信息的
信息。例如，不同定向的、不同颜色的光束可以被调制并且用作“无眼镜”3D彩色电子显示器
的彩色像素或表示“无眼镜”3D彩色电子显示器的不同视图。
[0024] 这里，“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的所述结构。具体地，光导可以包括在光导的工作波长处基本上是透明的芯。在各种实施例中，术语“光导”通常是指在
光导的电介质材料与围绕光导的材料或介质之间的界面处采用全内反射以引导光的电介
质光波导。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于邻近光导材料表面的周围介质
的折射率。在一些实施例中，光导可以包括除了或代替上面所描述的折射率差异之外的涂
层，以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是包括但不限于板
(plate)或片(slab)光导和条(strip)光导中的一个或两个的若干光导中的任何一个。
光导的电介质材料与围绕光导的材料或介质之间的界面处采用全内反射以引导光的电介
质光波导。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于邻近光导材料表面的周围介质
的折射率。在一些实施例中，光导可以包括除了或代替上面所描述的折射率差异之外的涂
层，以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是包括但不限于板
(plate)或片(slab)光导和条(strip)光导中的一个或两个的若干光导中的任何一个。
[0025] 此外，如在“板光导”中被应用于光导时，术语“板”被定义为分段地(piece-wise)或存在差别地(differentially)成平面的层或薄片(sheet)，有时“板光导”被称为“片”光
导。具体地，板光导被定义为被配置为在由光导的顶面和底面(即，相对的面)划界的两个基
本正交的方向上引导光的光导。此外，在这里，根据定义，顶面和底面两者相互分离，并且可
以在至少存在差别的意义上基本上相互平行。也就是说，在板光导的任何存在差别地小的
部分内，顶面和底面基本上平行或共面。
导。具体地，板光导被定义为被配置为在由光导的顶面和底面(即，相对的面)划界的两个基
本正交的方向上引导光的光导。此外，在这里，根据定义，顶面和底面两者相互分离，并且可
以在至少存在差别的意义上基本上相互平行。也就是说，在板光导的任何存在差别地小的
部分内，顶面和底面基本上平行或共面。
[0026] 在一些实施例中，板光导可以是基本上平的(例如，限制为平面)并且因此板光导是平面光导。在其它实施例中，板光导可以在一个或两个正交的维度中是弯曲的。例如，板
光导可以在单一维度中弯曲以形成圆柱形的板光导。但是，任何弯曲都具有足够大的曲率
半径以保证在板光导中保持全内反射以引导光。
光导可以在单一维度中弯曲以形成圆柱形的板光导。但是，任何弯曲都具有足够大的曲率
半径以保证在板光导中保持全内反射以引导光。
[0027] 根据这里所描述的各种实施例，可以采用衍射光栅(例如，多束衍射光栅)以将光作为光束从光导(例如，板光导)中散射或耦合出。这里，“衍射光栅”通常被定义为被布置成
提供入射在衍射光栅上的光的衍射的多个特征(即，衍射特征)。在一些实施例中，多个特征
可以以周期性或准周期性方式布置。例如，衍射光栅可以包括以一维(1D)阵列布置的多个
特征(例如，在材料表面中的多个凹槽)。在其他示例中，衍射光栅可以是特征的二维(2D)阵
列。例如，衍射光栅可以是在材料表面上的凸起物(bump))或在材料表面中的孔的2D阵列。
提供入射在衍射光栅上的光的衍射的多个特征(即，衍射特征)。在一些实施例中，多个特征
可以以周期性或准周期性方式布置。例如，衍射光栅可以包括以一维(1D)阵列布置的多个
特征(例如，在材料表面中的多个凹槽)。在其他示例中，衍射光栅可以是特征的二维(2D)阵
列。例如，衍射光栅可以是在材料表面上的凸起物(bump))或在材料表面中的孔的2D阵列。
[0028] 因此，根据这里的定义，“衍射光栅”是提供入射在衍射光栅上的光的衍射的结构。如果光从光导入射到衍射光栅上，则所提供的衍射或衍射散射可以导致并因此被称为“衍
射耦合”，因为衍射光栅可以通过衍射将光耦合出光导。衍射光栅还通过衍射(即，以衍射
角)重定向或改变光的角度。具体地，作为衍射的结果，离开衍射光栅的光(即，衍射光)通常
具有与入射到衍射光栅上的光(即，入射光)的传播方向不同的传播方向。这里，通过衍射改
变光的传播方向称为“衍射重定向”。因此，衍射光栅可以被理解为包括衍射特征的结构，所
述衍射特征衍射地重定向入射在衍射光栅上的光，并且如果光从光导入射，则衍射光栅也
可以衍射地耦合出来自光导的光。
射耦合”，因为衍射光栅可以通过衍射将光耦合出光导。衍射光栅还通过衍射(即，以衍射
角)重定向或改变光的角度。具体地，作为衍射的结果，离开衍射光栅的光(即，衍射光)通常
具有与入射到衍射光栅上的光(即，入射光)的传播方向不同的传播方向。这里，通过衍射改
变光的传播方向称为“衍射重定向”。因此，衍射光栅可以被理解为包括衍射特征的结构，所
述衍射特征衍射地重定向入射在衍射光栅上的光，并且如果光从光导入射，则衍射光栅也
可以衍射地耦合出来自光导的光。
[0029] 此外，根据这里的定义，衍射光栅的特征被称为“衍射特征”，并且可以是在表面处、在表面中和在表面上的一个或多个(即，其中“表面”是指两种材料之间的边界)。表面可
以是板光导的表面。衍射特征可以包括衍射光的各种结构中的任何一种，所述结构包括但
不限于凹槽、背脊、孔和凸起物中的一个或多个，并且这些结构可以是在表面处、在表面中
和在表面上的一个或多个。例如，衍射光栅可以包括在材料表面中的多个平行的凹槽。在另
一示例中，衍射光栅可以包括从材料表面突出的多个平行的背脊。衍射特征(无论是凹槽、
背脊、孔、凸起物等)可以具有提供衍射的各种横截面形状或轮廓中的任何一种，所述横截
面形状或轮廓包括但不限于正弦曲线轮廓、矩形轮廓(例如，二进制衍射光栅)、三角形轮廓
和锯齿轮廓(例如，闪耀光栅)中的一个或多个。
以是板光导的表面。衍射特征可以包括衍射光的各种结构中的任何一种，所述结构包括但
不限于凹槽、背脊、孔和凸起物中的一个或多个，并且这些结构可以是在表面处、在表面中
和在表面上的一个或多个。例如，衍射光栅可以包括在材料表面中的多个平行的凹槽。在另
一示例中，衍射光栅可以包括从材料表面突出的多个平行的背脊。衍射特征(无论是凹槽、
背脊、孔、凸起物等)可以具有提供衍射的各种横截面形状或轮廓中的任何一种，所述横截
面形状或轮廓包括但不限于正弦曲线轮廓、矩形轮廓(例如，二进制衍射光栅)、三角形轮廓
和锯齿轮廓(例如，闪耀光栅)中的一个或多个。
[0030] 根据这里的定义，“多束衍射光栅”是产生包括多个光束的耦合出的光的衍射光栅。此外，根据这里的定义，由多束衍射光栅产生的多个光束彼此具有不同的主角方向。具
体地，根据定义，由于通过多束衍射光栅进行的入射光的衍射耦合和衍射重定向，所述多个
光束中的一个光束具有与所述多个光束中的另一个光束不同的预定的主角方向。多个光束
可以表示光场。例如，多个光束可以包括具有八个不同主角方向的八个光束。例如，组合的
八个光束(即，所述多个光束)可以表示光场。根据各种实施例，各种光束的不同主角方向由
光栅间距或间隔以及各个光束的原点处的多束衍射光栅的衍射特征相对于入射到多束衍
射光栅上的光的传播方向的取向(orientation)或旋转(rotation)的组合确定。
体地，根据定义，由于通过多束衍射光栅进行的入射光的衍射耦合和衍射重定向，所述多个
光束中的一个光束具有与所述多个光束中的另一个光束不同的预定的主角方向。多个光束
可以表示光场。例如，多个光束可以包括具有八个不同主角方向的八个光束。例如，组合的
八个光束(即，所述多个光束)可以表示光场。根据各种实施例，各种光束的不同主角方向由
光栅间距或间隔以及各个光束的原点处的多束衍射光栅的衍射特征相对于入射到多束衍
射光栅上的光的传播方向的取向(orientation)或旋转(rotation)的组合确定。
[0031] 根据这里所描述的各种实施例，通过衍射光栅(例如，多束衍射光栅)被耦合出光导的光表示电子显示器的像素。具体地，具有多束衍射光栅以产生具有不同主角方向的多
个光束的光导可以是电子显示器的背光体的一部分或与电子显示器结合地使用，所述电子
显示器例如为但不限于“无眼镜”的三维(3D)电子显示器(也称为多视图或“全息”电子显示
器或自动立体显示器)。这样，通过使用多束衍射光栅从光导耦合出所引导光而产生的不同
定向的光束可以是或表示3D电子显示器的“像素”。
个光束的光导可以是电子显示器的背光体的一部分或与电子显示器结合地使用，所述电子
显示器例如为但不限于“无眼镜”的三维(3D)电子显示器(也称为多视图或“全息”电子显示
器或自动立体显示器)。这样，通过使用多束衍射光栅从光导耦合出所引导光而产生的不同
定向的光束可以是或表示3D电子显示器的“像素”。
[0032] 这里，“准直”反射镜(mirror)被定义为具有弯曲形状的反射镜，其被配置为准直由准直反射镜反射的光。例如，准直反射镜可以具有以抛物线曲线或形状为特征的反射面。
在另一示例中，准直反射镜可以包括成形的抛物线反射镜。通过“成形的(shaped)抛物线”，
表示成形的抛物线反射镜的弯曲反射面以确定为实现预定反射特性(例如，准直程度)的方
式偏离“真实”抛物线曲线。在一些实施例中，准直反射镜可以是连续反射镜(即，具有基本
上平滑的、连续的反射面)，而在其他实施例中，反射镜可以包括提供光准直的菲涅耳反射
器或菲涅尔反射镜。根据各种实施例，由准直反射镜提供的准直量可以从一个实施例到另
一个实施例以预定的程度或量变化。此外，准直反射镜可以被配置为在两个正交方向(例
如，垂直方向和水平方向)中的一个或两个方向上提供准直。也就是说，根据各种示例，准直
反射镜可以包括在两个正交方向中的一个或两个方向上的抛物线或成形的抛物线形状。
在另一示例中，准直反射镜可以包括成形的抛物线反射镜。通过“成形的(shaped)抛物线”，
表示成形的抛物线反射镜的弯曲反射面以确定为实现预定反射特性(例如，准直程度)的方
式偏离“真实”抛物线曲线。在一些实施例中，准直反射镜可以是连续反射镜(即，具有基本
上平滑的、连续的反射面)，而在其他实施例中，反射镜可以包括提供光准直的菲涅耳反射
器或菲涅尔反射镜。根据各种实施例，由准直反射镜提供的准直量可以从一个实施例到另
一个实施例以预定的程度或量变化。此外，准直反射镜可以被配置为在两个正交方向(例
如，垂直方向和水平方向)中的一个或两个方向上提供准直。也就是说，根据各种示例，准直
反射镜可以包括在两个正交方向中的一个或两个方向上的抛物线或成形的抛物线形状。
[0033] 这里，在关于3D电子显示器而使用时，术语“零视差平面”被定义为在3D电子显示器的所有视图中看起来相同(即，没有视觉视差)的被显示或被呈现的3D场景或区域的平面
或平面部分。此外，根据这里的定义，零视差平面出现在3D电子显示器的物理表面处、对应
于3D电子显示器的物理表面、或与3D电子显示器的物理表面重合。也就是说，当由3D电子显
示器呈现并在其上观看时，位于3D区域内的零视差平面处的所显示场景或区域中的对象将
看起来与3D电子显示器的物理表面共处一处。比零视差平面离得更远的对象将看起来是在
物理表面的后面，而比零视差平面更近的对象将看起来是在物理表面的前面。
或平面部分。此外，根据这里的定义，零视差平面出现在3D电子显示器的物理表面处、对应
于3D电子显示器的物理表面、或与3D电子显示器的物理表面重合。也就是说，当由3D电子显
示器呈现并在其上观看时，位于3D区域内的零视差平面处的所显示场景或区域中的对象将
看起来与3D电子显示器的物理表面共处一处。比零视差平面离得更远的对象将看起来是在
物理表面的后面，而比零视差平面更近的对象将看起来是在物理表面的前面。
[0034] 这里，“投影变换”或等价地“投影转换”被定义为将线映射成线(或将光线映射到光线)的3D空间的(可能非线性的)变换。注意，通常可以通过4×4矩阵根据在四维(4D)空间
(即，“投影空间”)中的线性变换表示投影变换。在这里的一些实施例中，投影变换可以包括
被配置为压缩深度内容的光学变换，所述深度内容基本上等效于透过发散透镜(例如，鱼眼
透镜)观看场景。具体地，投影变换可以将无限远平面映射到离零视差平面的期望距离l/h。
提供无限远平面到l/h距离的映射的投影变换可以由等式(1)给出
(即，“投影空间”)中的线性变换表示投影变换。在这里的一些实施例中，投影变换可以包括
被配置为压缩深度内容的光学变换，所述深度内容基本上等效于透过发散透镜(例如，鱼眼
透镜)观看场景。具体地，投影变换可以将无限远平面映射到离零视差平面的期望距离l/h。
提供无限远平面到l/h距离的映射的投影变换可以由等式(1)给出
[0035]
[0036] 其中，(x'，y'，z'，w')是与坐标(x，y，z，w)的投影变换相对应的图像(image)坐标。此外，根据这里的定义，等式(1)的投影变换通常不压缩靠近零视差平面本身的深度或视
差。在其他实施例中，可以采用另一种光学转换(例如，由4×4矩阵表示)作为这里的投影变
换。例如，根据这里所描述的原理的一些实施例，投影变换可以基本上是如下所描述突出对
象或其一部分的任何投影变换。此外，根据各种实施例，这里，投影变换可以包括线性变换
或非线性变换。
差。在其他实施例中，可以采用另一种光学转换(例如，由4×4矩阵表示)作为这里的投影变
换。例如，根据这里所描述的原理的一些实施例，投影变换可以基本上是如下所描述突出对
象或其一部分的任何投影变换。此外，根据各种实施例，这里，投影变换可以包括线性变换
或非线性变换。
[0037] 此外，如这里所使用的，词语‘一(a)’旨在在本专利技术中具有其普通含义，即一个或多个。例如，“光栅”是指一个或多个光栅，因此，“所述光栅”在这里是指所述一个或多
个光栅。此外，这里对“顶”、“底”、“上面”、“下面”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用在这里并不意味着限制。这里，除非另有明确说明，术语“约”当应用于值时，通常意味着在用于产生该值的设备的容许范围内，或者可以意味着正负10％、或正
负5％、或正负1％。此外，这里使用的术语“基本上”是指多数、或几乎全部或全部、或在约
51％至约100％的范围内的量。此外，这里的示例旨在仅是说明性的，并且出于讨论目的而
不是限制被呈现。
个光栅。此外，这里对“顶”、“底”、“上面”、“下面”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用在这里并不意味着限制。这里，除非另有明确说明，术语“约”当应用于值时，通常意味着在用于产生该值的设备的容许范围内，或者可以意味着正负10％、或正
负5％、或正负1％。此外，这里使用的术语“基本上”是指多数、或几乎全部或全部、或在约
51％至约100％的范围内的量。此外，这里的示例旨在仅是说明性的，并且出于讨论目的而
不是限制被呈现。
[0038] 根据这里所描述的原理的一些实施例，提供了车辆监控系统。图1示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的车辆监控系统100的方框图。图2A示出了根据与
这里所描述的原理一致的实施例的示例中的使用图1的车辆监控系统100监控的区域102的
透视图。图2B示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的图2A的所监控区域
102的侧视图。根据这里的定义，由车辆监控系统100监控的“区域”是车辆附近、邻近车辆或
车辆周围的区域(以下可以将“区域”统称为“相邻区域”)。根据各种实施例，被监控的区域
102可以包括在车辆前方、车辆后方和车辆侧方中的一个或多个。
这里所描述的原理一致的实施例的示例中的使用图1的车辆监控系统100监控的区域102的
透视图。图2B示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的图2A的所监控区域
102的侧视图。根据这里的定义，由车辆监控系统100监控的“区域”是车辆附近、邻近车辆或
车辆周围的区域(以下可以将“区域”统称为“相邻区域”)。根据各种实施例，被监控的区域
102可以包括在车辆前方、车辆后方和车辆侧方中的一个或多个。
[0039] 例如，车辆监控系统100可以被用于监控车辆后方的区域102，并且因此用作后援(backup)或后视监控系统。具体地，车辆监控系统100可以被配置为后视或后援辅助车辆监
控系统，以在车辆向后移动时协助防碰撞。在另一示例中，被监控的区域102可以在车辆前
方。因此，例如，车辆监控系统100可以用作在车辆向前移动时的前端防碰撞系统。
控系统，以在车辆向后移动时协助防碰撞。在另一示例中，被监控的区域102可以在车辆前
方。因此，例如，车辆监控系统100可以用作在车辆向前移动时的前端防碰撞系统。
[0040] 如图1所示，车辆监控系统100包括三维(3D)扫描器110。3D扫描器110被配置为扫描与车辆相邻的区域102。然后，3D扫描器的扫描被用于生成或提供区域102的3D模型。具体
地，3D模型包括位于被扫描的区域102内的对象104的空间配置。与车辆相邻的被扫描的区
域102在这里也可以被称为“所扫描”区域102，或者等效地被称为“所成像”区域102。
地，3D模型包括位于被扫描的区域102内的对象104的空间配置。与车辆相邻的被扫描的区
域102在这里也可以被称为“所扫描”区域102，或者等效地被称为“所成像”区域102。
[0041] 通常，3D扫描器110可以包括各种不同的能够确定到所扫描区域102中的各种对象104的距离的3D扫描或成像系统中的任何一种。根据一些实施例，3D扫描器110包括彼此偏
移的多个照相机。例如，通过使用由多个照相机的不同照相机捕捉的分开的图像的视差估
计，确定从3D扫描器110到所扫描区域102内的对象104的距离。例如，多个照相机可以包括
双目照相机对，并且可以使用在被扫描的区域102内的双目视差估计确定到对象104的距
离。车辆监控系统100的图像处理器(图1、2A、2B中未示出)可以执行视差估计，并且根据一
些实施例还可以从视差估计确定的到对象104的距离生成或以其他方式提供3D模型。例如，
图像处理器可以是3D扫描器110的一部分。
移的多个照相机。例如，通过使用由多个照相机的不同照相机捕捉的分开的图像的视差估
计，确定从3D扫描器110到所扫描区域102内的对象104的距离。例如，多个照相机可以包括
双目照相机对，并且可以使用在被扫描的区域102内的双目视差估计确定到对象104的距
离。车辆监控系统100的图像处理器(图1、2A、2B中未示出)可以执行视差估计，并且根据一
些实施例还可以从视差估计确定的到对象104的距离生成或以其他方式提供3D模型。例如，
图像处理器可以是3D扫描器110的一部分。
[0042] 在另一个实施例中，3D扫描器110包括无扫描器的光检测和测距(LIDAR)系统，例如飞行时间照相机，其中从由在被扫描的区域102中的对象反射的光脉冲的传播时间确定
距离。具体地，飞行时间照相机使用激光器或另一个类似的光源产生光脉冲。然后，使用光
脉冲对所扫描区域102进行照明。所扫描区域102内的任何对象104将照明光脉冲反射回飞
行时间照相机。根据照明光脉冲传播到对象、反射离开对象然后返回到飞行时间照相机的
光传感器(例如，焦平面阵列)所需的时间长度或“飞行时间”确定到对象104的距离。例如，
可以使用飞行时间照相机逐像素地确定飞行时间距离，以提供所扫描区域102的3D模型。
距离。具体地，飞行时间照相机使用激光器或另一个类似的光源产生光脉冲。然后，使用光
脉冲对所扫描区域102进行照明。所扫描区域102内的任何对象104将照明光脉冲反射回飞
行时间照相机。根据照明光脉冲传播到对象、反射离开对象然后返回到飞行时间照相机的
光传感器(例如，焦平面阵列)所需的时间长度或“飞行时间”确定到对象104的距离。例如，
可以使用飞行时间照相机逐像素地确定飞行时间距离，以提供所扫描区域102的3D模型。
[0043] 在另一个实施例中，3D扫描器110包括距离传感器，该距离传感器被配置为测量到被扫描的区域102内的多个点的距离。例如，多个点可以包括对象104。在包括距离传感器的
一些实施例中，3D扫描器110还可以包括被配置为捕捉所扫描区域102的对应二维(2D)图像
的照相机。由距离传感器提供的所测量距离可以被用于产生所扫描区域102的点云和对象
网格中的一个或两个。继而，点云或对象网格可以直接被用作3D模型，或者被采用以生成3D
模型(例如，在车辆监控系统100的图像处理器中)。照相机捕捉的2D图像可以被用于绘制3D
模型。通过“绘制”，这是指将2D图像重叠在3D模型上或与3D模型组合(例如，当3D模型在显
示器上呈现时)。例如，可以在3D扫描器110的这个实施例中采用多种距离传感器，包括但不
限于声学距离传感器和光学(例如基于扫描激光器的)距离传感器。
一些实施例中，3D扫描器110还可以包括被配置为捕捉所扫描区域102的对应二维(2D)图像
的照相机。由距离传感器提供的所测量距离可以被用于产生所扫描区域102的点云和对象
网格中的一个或两个。继而，点云或对象网格可以直接被用作3D模型，或者被采用以生成3D
模型(例如，在车辆监控系统100的图像处理器中)。照相机捕捉的2D图像可以被用于绘制3D
模型。通过“绘制”，这是指将2D图像重叠在3D模型上或与3D模型组合(例如，当3D模型在显
示器上呈现时)。例如，可以在3D扫描器110的这个实施例中采用多种距离传感器，包括但不
限于声学距离传感器和光学(例如基于扫描激光器的)距离传感器。
[0044] 具体地，3D扫描器110的距离传感器可以包括被配置为扫描区域102的激光器。此外，距离传感器可以包括光学传感器，其被配置为使用从被扫描的区域102中的一个或多个
对象104反射的激光测量到所述多个点的距离。例如，3D扫描器110可以包括组合2D照相机、
第二红外照相机和红外激光器投影仪的Intel 3D照相机。2D照相机被配置为捕
捉所扫描区域102的2D图像，而红外激光器投影仪和第二红外照相机协同工作作为距离传
感器以收集所扫描区域102内的距离信息。Intel 和 是Intel
Corporation,Santa Clara,CA,USA的注册商标。
对象104反射的激光测量到所述多个点的距离。例如，3D扫描器110可以包括组合2D照相机、
第二红外照相机和红外激光器投影仪的Intel 3D照相机。2D照相机被配置为捕
捉所扫描区域102的2D图像，而红外激光器投影仪和第二红外照相机协同工作作为距离传
感器以收集所扫描区域102内的距离信息。Intel 和 是Intel
Corporation,Santa Clara,CA,USA的注册商标。
[0045] 图1所示的车辆监控系统100还包括电子显示器120。电子显示器120被配置为使用3D模型显示区域102的一部分。此外，电子显示器120被配置为在视觉上突出所显示部分内
的对象104'，该所显示部分位于距离车辆(或等效地，距离车辆监控系统100)小于阈值处。
根据各种实施例，在视觉上突出被配置为增强比阈值距离更接近车辆的对象104'的用户感
知。例如，在视觉上被突出的对象104'的增强的感知可以促进避免在对象104'和车辆之间
的碰撞。在图2A和2B中，标记为dT的阈值距离被示出为从车辆监控系统100到平面106的距
离，平面106被示出为与所监控区域102内的对象104'相交(例如，交叉)的虚线边界。
的对象104'，该所显示部分位于距离车辆(或等效地，距离车辆监控系统100)小于阈值处。
根据各种实施例，在视觉上突出被配置为增强比阈值距离更接近车辆的对象104'的用户感
知。例如，在视觉上被突出的对象104'的增强的感知可以促进避免在对象104'和车辆之间
的碰撞。在图2A和2B中，标记为dT的阈值距离被示出为从车辆监控系统100到平面106的距
离，平面106被示出为与所监控区域102内的对象104'相交(例如，交叉)的虚线边界。
[0046] 图3A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的区域102的所显示部分108。具体地，图3A示出了当对象104可能出现在电子显示器120的显示屏上时被扫描的
区域102中的各种对象104。例如，电子显示器120可以是二维(2D)电子显示器120(例如，LCD
显示器)，并且可以在2D电子显示器上将所扫描区域102的所显示部分108显示或呈现为2D
图像。此外，如图3A所示，没有对象104是在视觉上被突出的。
区域102中的各种对象104。例如，电子显示器120可以是二维(2D)电子显示器120(例如，LCD
显示器)，并且可以在2D电子显示器上将所扫描区域102的所显示部分108显示或呈现为2D
图像。此外，如图3A所示，没有对象104是在视觉上被突出的。
[0047] 根据一些实施例，比阈值距离更近的对象104'可以使用被施加到对象104'的遮板(mask)在电子显示器120上或由电子显示器120在视觉上被突出。例如，包括交叉阴影线或
彩色阴影的遮板可以被施加到被突出显示的对象104'或其一部分。此外，例如，遮板可以包
括被配置为引起注意所掩蔽的对象104'的颜色(例如，黄色、红色等)。在一些示例中，遮板
可以被施加到被确定为处于离车辆小于阈值距离的距离处的所扫描区域102的任何部分
(例如，任何像素)。
彩色阴影的遮板可以被施加到被突出显示的对象104'或其一部分。此外，例如，遮板可以包
括被配置为引起注意所掩蔽的对象104'的颜色(例如，黄色、红色等)。在一些示例中，遮板
可以被施加到被确定为处于离车辆小于阈值距离的距离处的所扫描区域102的任何部分
(例如，任何像素)。
[0048] 图3B示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的图3A的所显示部分108中的在视觉上被突出的对象104'。具体地，图3B示出了包括使用遮板210在视觉上被
突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分。如图3B所示，遮板210包括遮盖在比阈值
距离更近的对象104'上或遮盖在比阈值距离更近的对象104'的上方的交叉阴影线。在该示
例中，整个对象104'基本上由交叉阴影线遮板210覆盖。在其他示例(未示出)中，只有实际
上比阈值距离更近的对象104'的一部分由遮板210覆盖以提供视觉上突出，而对象104'的
剩余部分可以基本上不具有遮板210(即，未由遮板210覆盖)。
突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分。如图3B所示，遮板210包括遮盖在比阈值
距离更近的对象104'上或遮盖在比阈值距离更近的对象104'的上方的交叉阴影线。在该示
例中，整个对象104'基本上由交叉阴影线遮板210覆盖。在其他示例(未示出)中，只有实际
上比阈值距离更近的对象104'的一部分由遮板210覆盖以提供视觉上突出，而对象104'的
剩余部分可以基本上不具有遮板210(即，未由遮板210覆盖)。
[0049] 在另一示例中，显示在电子显示器120上的视觉上突出包括围绕比阈值距离更近的对象的边界或周边的轮廓。该轮廓可以包括引起对于对象的特别注意的颜色，例如但不
限于黄色、橙色或红色。此外，在一些示例中，可以围绕被确定为离车辆小于阈值距离的区
域102的任何一部分或多个部分而提供轮廓。在一些示例中，轮廓可以与遮板结合使用(例
如，也可以勾勒所掩蔽的对象的轮廓)。
限于黄色、橙色或红色。此外，在一些示例中，可以围绕被确定为离车辆小于阈值距离的区
域102的任何一部分或多个部分而提供轮廓。在一些示例中，轮廓可以与遮板结合使用(例
如，也可以勾勒所掩蔽的对象的轮廓)。
[0050] 在其他示例中，可以在电子显示器120上显示警告图标，以突出确定为处于离车辆小于阈值距离的距离处的对象。例如，警告图标可以被显示为被叠加在对象上或等效地，被
叠加在处于阈值距离内的所扫描区域102的部分上。例如，警告图标可以以引起注意的颜色
呈现，并且可以包括但不限于三角形、圆形或正方形。在一些示例中，三角形、圆形或正方形
可以包围感叹号或另一个字母数字字符，以进一步引起对警告图标的注意。在一些实施例
中，警告图标可以与遮板和轮廓中的一个或两个结合使用(例如，警告图标可以位于遮板或
轮廓内)。
叠加在处于阈值距离内的所扫描区域102的部分上。例如，警告图标可以以引起注意的颜色
呈现，并且可以包括但不限于三角形、圆形或正方形。在一些示例中，三角形、圆形或正方形
可以包围感叹号或另一个字母数字字符，以进一步引起对警告图标的注意。在一些实施例
中，警告图标可以与遮板和轮廓中的一个或两个结合使用(例如，警告图标可以位于遮板或
轮廓内)。
[0051] 图3C示出了根据与这里所描述的原理一致的另一实施例的示例中的图3A的所显示部分108中的视觉上突出的对象104'。具体地，图3C示出了包括使用轮廓220而在视觉上
被突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分。进一步在图3C中示出了警告图标230。
虽然警告图标230可以通常位于所显示部分的任何地方，但是在图3C中，作为示例，警告图
标230位于轮廓220内并且被叠加在对象104'上方。
被突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分。进一步在图3C中示出了警告图标230。
虽然警告图标230可以通常位于所显示部分的任何地方，但是在图3C中，作为示例，警告图
标230位于轮廓220内并且被叠加在对象104'上方。
[0052] 再次参考图1，根据一些实施例，车辆监控系统100的电子显示器120可以包括3D电子显示器120。在这些实施例的一些中，阈值距离可以对应于与在3D电子显示器120上被显
示的区域102的一部分相关联的零视差平面。此外，根据一些实施例，视觉上突出的对象
104'可以是被感知为处于3D电子显示器120的零视差平面前方的对象。具体地，当被显示或
被呈现时，位于小于阈值距离的距离处的对象104'被呈现在3D电子显示器120上在零视差
平面前方。因此，根据各种实施例，对象被感知(例如，由观看者)为从3D电子显示器120的物
理显示表面凸出或伸出或在3D电子显示器120的物理显示表面的前方，以在视觉上突出对
象104'。
示的区域102的一部分相关联的零视差平面。此外，根据一些实施例，视觉上突出的对象
104'可以是被感知为处于3D电子显示器120的零视差平面前方的对象。具体地，当被显示或
被呈现时，位于小于阈值距离的距离处的对象104'被呈现在3D电子显示器120上在零视差
平面前方。因此，根据各种实施例，对象被感知(例如，由观看者)为从3D电子显示器120的物
理显示表面凸出或伸出或在3D电子显示器120的物理显示表面的前方，以在视觉上突出对
象104'。
[0053] 图4示出了根据与这里所描述的原理一致的另一实施例的示例中的描绘在视觉上突出的对象104'的3D电子显示器120的透视图。具体地，图4示出了包括通过被呈现在零视
差平面前方而在视觉上突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分108。对象104'(例
如，儿童玩具自行车)在3D电子显示器上出现为从3D电子显示器的物理表面120'突出或位
于其前方。在大于阈值距离的距离处的其他对象104出现在3D电子显示器的物理表面120'
的后方，如图4所示。
差平面前方而在视觉上突出的对象104'的所扫描区域102的所显示部分108。对象104'(例
如，儿童玩具自行车)在3D电子显示器上出现为从3D电子显示器的物理表面120'突出或位
于其前方。在大于阈值距离的距离处的其他对象104出现在3D电子显示器的物理表面120'
的后方，如图4所示。
[0054] 在一些实施例中，在3D电子显示器120上呈现所显示部分之前，投影变换可以被应用于3D模型。具体地，车辆监控系统100还可以包括图像处理器，例如如下面关于图6所描述
的。例如，图像处理器可以是3D电子显示器120的一部分。在其他示例中，图像处理器是3D扫
描器110的一部分，或者可以是车辆监控系统100的另一个(例如，分开的)元件。
的。例如，图像处理器可以是3D电子显示器120的一部分。在其他示例中，图像处理器是3D扫
描器110的一部分，或者可以是车辆监控系统100的另一个(例如，分开的)元件。
[0055] 图像处理器可以被配置为在3D电子显示器120上呈现所显示部分之前将投影变换应用于3D模型。根据各种实施例，投影变换被配置为与在大于对应于零视差平面的阈值距
离的距离处的图像中的其他对象104相比，增大在视觉上突出的对象104'的相对大小。结
果，不仅在视觉上突出的对象104'出现在3D电子显示器120的物理显示表面120'的前方，而
且在被呈现在3D电子显示器120上时，在视觉上突出的对象104'将在空间上变形或增加尺
寸。效果就好像在视觉上突出的对象104'相对于由3D电子显示器120显示的其它对象被扩
大、放大或在视觉上膨胀或扩展。例如，图4所示的对象104'通过投影变换的应用在空间上
变形。因此，根据各种实施例，在视觉上突出的对象104'的感知通过由应用投影变换产生的
尺寸变形呈现而被进一步增强。
离的距离处的图像中的其他对象104相比，增大在视觉上突出的对象104'的相对大小。结
果，不仅在视觉上突出的对象104'出现在3D电子显示器120的物理显示表面120'的前方，而
且在被呈现在3D电子显示器120上时，在视觉上突出的对象104'将在空间上变形或增加尺
寸。效果就好像在视觉上突出的对象104'相对于由3D电子显示器120显示的其它对象被扩
大、放大或在视觉上膨胀或扩展。例如，图4所示的对象104'通过投影变换的应用在空间上
变形。因此，根据各种实施例，在视觉上突出的对象104'的感知通过由应用投影变换产生的
尺寸变形呈现而被进一步增强。
[0056] 根据各种实施例，3D电子显示器120可以基本上是任何3D电子显示器。具体地，在一些实施例中，3D电子显示器120是基于多束光栅的3D电子显示器120，其包括基于多束光
栅的背光体和光调制层。图5A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具
有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器120的横截面图。图5B示出了根据与这里所描述
的原理一致的另一实施例的示例中具有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器120的横截
面图。图5C示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具有基于多束光栅的
背光体的3D电子显示器120的一部分的透视图。例如，图5C所示的3D电子显示器120的一部
分可以表示图5A或图5B的任何一个所示的3D电子显示器120。根据各种实施例，具有基于多
束光栅的背光体的3D电子显示器120可以提供如上面所描述的在视觉上突出的对象的增强
的感知。
栅的背光体和光调制层。图5A示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具
有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器120的横截面图。图5B示出了根据与这里所描述
的原理一致的另一实施例的示例中具有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器120的横截
面图。图5C示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的具有基于多束光栅的
背光体的3D电子显示器120的一部分的透视图。例如，图5C所示的3D电子显示器120的一部
分可以表示图5A或图5B的任何一个所示的3D电子显示器120。根据各种实施例，具有基于多
束光栅的背光体的3D电子显示器120可以提供如上面所描述的在视觉上突出的对象的增强
的感知。
[0057] 根据各种实施例，图5A-5C中所示的3D电子显示器120被配置为产生经调制的“定向”光，即包括具有不同主角方向的光束的光。例如，如图5A-5C所示，3D电子显示器120可以
提供或生成多个光束，该多个光束被示出为在不同的预定主角方向上(例如，作为光场)被
定向为离开并远离3D电子显示器120的箭头。继而，可以调制多个光束以促进具有包括但不
限于在视觉上被突出的对象的3D内容的信息的显示。在一些实施例中，具有不同预定主角
方向的经调制的光束形成3D电子显示器120的多个像素。此外，3D电子显示器120是所谓的
“无眼镜”的3D电子显示器(例如，多视图、“全息”或自动立体显示器)，其中，光束对应于与
3D电子显示器120的不同“视图”相关联的像素。
提供或生成多个光束，该多个光束被示出为在不同的预定主角方向上(例如，作为光场)被
定向为离开并远离3D电子显示器120的箭头。继而，可以调制多个光束以促进具有包括但不
限于在视觉上被突出的对象的3D内容的信息的显示。在一些实施例中，具有不同预定主角
方向的经调制的光束形成3D电子显示器120的多个像素。此外，3D电子显示器120是所谓的
“无眼镜”的3D电子显示器(例如，多视图、“全息”或自动立体显示器)，其中，光束对应于与
3D电子显示器120的不同“视图”相关联的像素。
[0058] 如图5A、5B和5C所示，3D电子显示器120的基于多束光栅的背光体包括光导122。具体地，根据一些实施例，光导122可以是板光导122。板光导122被配置为引导来自光源(图
5A-5C中未示出)的光作为被引导光(被示出为如在下面进一步所描述的在光导122中传播
的延伸的箭头)。例如，板光导122可以包括被配置为光波导的电介质材料。电介质材料可以
具有大于围绕电介质光波导的介质的第二折射率的第一折射率。例如，该折射率的差异被
配置为根据板光导122的一个或多个引导模式促进被引导光的全内反射。
5A-5C中未示出)的光作为被引导光(被示出为如在下面进一步所描述的在光导122中传播
的延伸的箭头)。例如，板光导122可以包括被配置为光波导的电介质材料。电介质材料可以
具有大于围绕电介质光波导的介质的第二折射率的第一折射率。例如，该折射率的差异被
配置为根据板光导122的一个或多个引导模式促进被引导光的全内反射。
[0059] 在各种实施例中，来自光源的光沿着板光导122的长度作为光束而被引导。此外，板光导122可以被配置为以非零传播角度引导光(即，被引导光束)。例如，可以使用全内反
射在板光导122内以非零传播角度引导被引导光束。具体地，被引导光束104通过以非零传
播角度在板光导112的顶表面和底表面之间反射或“弹跳”而传播(例如，通过延伸的、有角
度的箭头示出，该箭头表示被引导光束的光线)。
射在板光导122内以非零传播角度引导被引导光束。具体地，被引导光束104通过以非零传
播角度在板光导112的顶表面和底表面之间反射或“弹跳”而传播(例如，通过延伸的、有角
度的箭头示出，该箭头表示被引导光束的光线)。
[0060] 如这里所定义的，“非零传播角度”是相对于板光导122的表面(例如，顶表面或底表面)的角度。在一些示例中，被引导光束的非零传播角度可以在大约十(10)度和大约五十
(50)度之间，或者在一些示例中在大约二十(20)度和大约四十(40)度之间，或在大约二十
五(25)度和大约三十五(35)度之间。例如，非零传播角度可以是大约三十(30)度。在其他示
例中，非零传播角度可以是大约20度，或大约25度，或大约35度。
(50)度之间，或者在一些示例中在大约二十(20)度和大约四十(40)度之间，或在大约二十
五(25)度和大约三十五(35)度之间。例如，非零传播角度可以是大约三十(30)度。在其他示
例中，非零传播角度可以是大约20度，或大约25度，或大约35度。
[0061] 在一些示例中，来自光源的光以非零传播角度(例如，大约30-35度)被引入或被耦合到板光导122中。例如，透镜、反射镜或类似的反射器(例如，倾斜的准直反射器)和棱镜
(未示出)中的一个或多个可以促进将光作为光束以非零传播角度耦合到板光导122的输入
端中。一旦被耦合到板光导122中，被引导光束沿着板光导122在大体上远离输入端的方向
上传播(例如，在图5A-5B中通过沿着x轴而指向的粗箭头示出)。
(未示出)中的一个或多个可以促进将光作为光束以非零传播角度耦合到板光导122的输入
端中。一旦被耦合到板光导122中，被引导光束沿着板光导122在大体上远离输入端的方向
上传播(例如，在图5A-5B中通过沿着x轴而指向的粗箭头示出)。
[0062] 此外，根据一些示例，通过将光耦合到板光导122中而产生的被引导光束可以是准直光束。具体地，通过“准直光束”，其是指被引导光束内的光线在被引导光束内基本上彼此
平行。根据这里的定义，从被引导光束的准直光束发散或被散射的光线不被认为是准直光
束的一部分。例如，可以通过用于将光耦合到板光导122中的透镜或反射镜(例如，倾斜的准
直反射器等)提供用于产生准直的被引导光束的光的准直。
平行。根据这里的定义，从被引导光束的准直光束发散或被散射的光线不被认为是准直光
束的一部分。例如，可以通过用于将光耦合到板光导122中的透镜或反射镜(例如，倾斜的准
直反射器等)提供用于产生准直的被引导光束的光的准直。
[0063] 在一些示例中，板光导122可以是包括延伸的、基本上平面的光学透明的电介质材料薄片(sheet)的片(slab)或板光波导。基本上平面的电介质材料薄片被配置为使用全内
反射引导被引导光束。根据各种示例，板光导122的光学透明材料可以包括多种电介质材料
中的任何一种或由多种电介质材料中的任何一种组成，所述电介质材料包括但不限于各种
类型的玻璃(例如，石英玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)和基本上光学透明的塑料
或聚合物(例如，聚乙烯(甲基丙烯酸甲酯)或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)中的一种或多种。
在一些示例中，板光导122还可以包括在板光导122的表面(例如，顶表面和底表面的一个或
两个)的至少一部分上的覆层(未示出)。根据一些示例，覆层可以被用于进一步促进全内反
射。
反射引导被引导光束。根据各种示例，板光导122的光学透明材料可以包括多种电介质材料
中的任何一种或由多种电介质材料中的任何一种组成，所述电介质材料包括但不限于各种
类型的玻璃(例如，石英玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等)和基本上光学透明的塑料
或聚合物(例如，聚乙烯(甲基丙烯酸甲酯)或“丙烯酸玻璃”、聚碳酸酯等)中的一种或多种。
在一些示例中，板光导122还可以包括在板光导122的表面(例如，顶表面和底表面的一个或
两个)的至少一部分上的覆层(未示出)。根据一些示例，覆层可以被用于进一步促进全内反
射。
[0064] 在图5A、5B和5C中，所示的3D电子显示器120的基于多束光栅的背光体还包括多束衍射光栅124的阵列。如图5A-5B所示，多束衍射光栅124位于板光导122的表面(例如，顶表
面或前表面)。在其他示例(未示出)中，一个或多个多束衍射光栅124可以位于板光导122
内。在其它实施例(未示出)中，一个或多个多束衍射光栅122可以位于板光导120的底表面
或后表面(即，与图示具有多束衍射光栅124的表面相反的表面)处或所述底表面或后表面
上。组合时，板光导122和多束衍射光栅124的阵列提供或用作3D电子显示器120的基于多束
光栅的背光体。
面或前表面)。在其他示例(未示出)中，一个或多个多束衍射光栅124可以位于板光导122
内。在其它实施例(未示出)中，一个或多个多束衍射光栅122可以位于板光导120的底表面
或后表面(即，与图示具有多束衍射光栅124的表面相反的表面)处或所述底表面或后表面
上。组合时，板光导122和多束衍射光栅124的阵列提供或用作3D电子显示器120的基于多束
光栅的背光体。
[0065] 根据各种实施例，所述阵列的多束衍射光栅124被配置为散射或衍射地耦合出的被引导光束的一部分，作为对应于3D电子显示器120的不同视图的具有不同主角方向的多
个光束。例如，被引导光束的一部分可以由多束衍射光栅124衍射地耦合出，穿过板光导表
面(例如，穿过板光导122的顶表面)。此外，多束衍射光栅124被配置为将被引导光束的一部
分衍射地耦合出作为被耦合出的光束，并且将被耦合出的光束作为所述多个光束衍射地重
定向远离板光导表面。如上面所讨论的，多个光束中的每个光束具有由多束衍射光栅124的
衍射特征的特性确定的不同的预定主角方向。
个光束。例如，被引导光束的一部分可以由多束衍射光栅124衍射地耦合出，穿过板光导表
面(例如，穿过板光导122的顶表面)。此外，多束衍射光栅124被配置为将被引导光束的一部
分衍射地耦合出作为被耦合出的光束，并且将被耦合出的光束作为所述多个光束衍射地重
定向远离板光导表面。如上面所讨论的，多个光束中的每个光束具有由多束衍射光栅124的
衍射特征的特性确定的不同的预定主角方向。
[0066] 根据各种实施例，阵列的多束衍射光栅124包括提供衍射的多个衍射特征。所提供的衍射负责将被引导光束的一部分衍射耦合出板光导122。例如，多束衍射光栅124可以包
括用作衍射特征的板光导122的表面中的凹槽以及从板光导表面突出的背脊中的一种或两
种。凹槽和背脊可以被彼此平行地布置，并且至少在沿着衍射特征的某个点处，凹槽和背脊
垂直于由多束衍射光栅124耦合出的被引导光束的传播方向。
括用作衍射特征的板光导122的表面中的凹槽以及从板光导表面突出的背脊中的一种或两
种。凹槽和背脊可以被彼此平行地布置，并且至少在沿着衍射特征的某个点处，凹槽和背脊
垂直于由多束衍射光栅124耦合出的被引导光束的传播方向。
[0067] 在一些示例中，凹槽或背脊可以被蚀刻、研磨或模制到板光导表面中。这样，多束衍射光栅124的材料可以包括板光导122的材料。如图5A所示，例如，多束衍射光栅124包括
穿透板光导122的表面的基本上平行的凹槽。在图5B中，多束衍射光栅124包括从板光导122
的表面突出的基本上平行的背脊。在其他示例(未示出)中，多束衍射光栅124可以是被施加
或被附着到板光导表面的膜或层。
穿透板光导122的表面的基本上平行的凹槽。在图5B中，多束衍射光栅124包括从板光导122
的表面突出的基本上平行的背脊。在其他示例(未示出)中，多束衍射光栅124可以是被施加
或被附着到板光导表面的膜或层。
[0068] 根据一些实施例，多束衍射光栅124可以是或包括啁啾衍射光栅。根据定义，“啁啾”衍射光栅是呈现或具有跨啁啾的衍射光栅的宽度或长度而变化的衍射特征的衍射间隔
(即，衍射间距)的衍射光栅，例如，如图5A-5C所示。这里，变化的衍射间隔被定义为和称为
“啁啾”。作为啁啾的结果，被衍射地耦合出板光导122的被引导光束的一部分作为被耦合出
的光束以对应于多束衍射光栅124的啁啾衍射光栅上的不同原点的不同衍射角离开啁啾衍
射光栅或从啁啾衍射光栅被发射。通过预定义的啁啾，啁啾衍射光栅负责多个光束的被耦
合出的光束的预定的和不同的主角方向。
(即，衍射间距)的衍射光栅，例如，如图5A-5C所示。这里，变化的衍射间隔被定义为和称为
“啁啾”。作为啁啾的结果，被衍射地耦合出板光导122的被引导光束的一部分作为被耦合出
的光束以对应于多束衍射光栅124的啁啾衍射光栅上的不同原点的不同衍射角离开啁啾衍
射光栅或从啁啾衍射光栅被发射。通过预定义的啁啾，啁啾衍射光栅负责多个光束的被耦
合出的光束的预定的和不同的主角方向。
[0069] 在一些示例中，多束衍射光栅124的啁啾衍射光栅可以具有或表现出随距离线性变化的衍射间隔的啁啾。这样，根据定义，啁啾衍射光栅是“线性啁啾”衍射光栅。例如，图
5A-5C示出了作为线性啁啾衍射光栅的多束衍射光栅124。具体地，如图所示，衍射特征在多
束衍射光栅124的第二端处比在第一端处更靠近在一起。此外，作为示例而非限制，所示的
衍射特征的衍射间隔从第一端到第二端线性变化。
5A-5C示出了作为线性啁啾衍射光栅的多束衍射光栅124。具体地，如图所示，衍射特征在多
束衍射光栅124的第二端处比在第一端处更靠近在一起。此外，作为示例而非限制，所示的
衍射特征的衍射间隔从第一端到第二端线性变化。
[0070] 在另一示例(未示出)中，多束衍射光栅124的啁啾衍射光栅可以表现出衍射间隔的非线性啁啾。可使用各种非线性啁啾以实现多束衍射光栅124，包括但不限于指数啁啾、
对数啁啾或以另一种基本上不均匀或随机但仍然单调的方式变化的啁啾。也可以采用例如
但不限于正弦啁啾或三角形或锯齿啁啾的非单调的啁啾。也可以使用这些类型的啁啾的任
何类型的组合。
对数啁啾或以另一种基本上不均匀或随机但仍然单调的方式变化的啁啾。也可以采用例如
但不限于正弦啁啾或三角形或锯齿啁啾的非单调的啁啾。也可以使用这些类型的啁啾的任
何类型的组合。
[0071] 根据一些实施例，多束衍射光栅124可以包括弯曲和啁啾中的一个或两个的衍射特征。图5C示出了在板光导122的表面中、表面处或表面上既弯曲又啁啾的多束衍射光栅
124的透视图(即，多束衍射光栅124是弯曲啁啾衍射光栅)。在图5C中，被引导光束具有相对
于多束衍射光栅124、在多束衍射光栅124的第一端处以粗箭头示出的入射方向。还示出了
在板光导122的表面处指向远离多束衍射光栅124的箭头示出的多个被耦合出的或被发射
的光束。如图所示，光束在多个预定的不同主角方向上被发射。具体地，如图所示，所发射的
光束的预定的不同主角方向在方位角和仰角上都彼此不同。根据各种示例，衍射特征的预
定义啁啾和衍射特征的曲线都可以对所发射的光束的预定的不同主角方向负责。
124的透视图(即，多束衍射光栅124是弯曲啁啾衍射光栅)。在图5C中，被引导光束具有相对
于多束衍射光栅124、在多束衍射光栅124的第一端处以粗箭头示出的入射方向。还示出了
在板光导122的表面处指向远离多束衍射光栅124的箭头示出的多个被耦合出的或被发射
的光束。如图所示，光束在多个预定的不同主角方向上被发射。具体地，如图所示，所发射的
光束的预定的不同主角方向在方位角和仰角上都彼此不同。根据各种示例，衍射特征的预
定义啁啾和衍射特征的曲线都可以对所发射的光束的预定的不同主角方向负责。
[0072] 具体地，在沿着衍射特征的曲线的不同点处，与弯曲的衍射特征相关联的多束衍射光栅124的“底层衍射光栅”具有不同的方位取向角度Φf。通过“底层衍射光栅”，其是指
叠加产生多束衍射光栅124的弯曲衍射特征的所述多个非弯曲的衍射光栅中的衍射光栅。
在沿着弯曲衍射特征的给定点处，所述曲线具有通常不同于在沿着弯曲衍射特征的另一点
处的方位取向角度Φf的特定方位取向角度Φf。此外，该特定方位取向角度Φf导致从给定
点发射的光束的主角方向{θ，Φ}中的对应方位分量Φ。在一些示例中，衍射特征(例如，凹
槽、背脊等)的曲线可以表示圆的一部分。圆可以与光导表面共面。在其他示例中，曲线可以
表示椭圆形或另一个弯曲形状的一部分，例如该部分与光导表面共面。
叠加产生多束衍射光栅124的弯曲衍射特征的所述多个非弯曲的衍射光栅中的衍射光栅。
在沿着弯曲衍射特征的给定点处，所述曲线具有通常不同于在沿着弯曲衍射特征的另一点
处的方位取向角度Φf的特定方位取向角度Φf。此外，该特定方位取向角度Φf导致从给定
点发射的光束的主角方向{θ，Φ}中的对应方位分量Φ。在一些示例中，衍射特征(例如，凹
槽、背脊等)的曲线可以表示圆的一部分。圆可以与光导表面共面。在其他示例中，曲线可以
表示椭圆形或另一个弯曲形状的一部分，例如该部分与光导表面共面。
[0073] 再次参考图5A-5B，3D电子显示器120的调制层包括光阀阵列126。根据各种实施例，光阀阵列126被配置为调制对应于3D电子显示器120的不同视图的不同定向的光束(即
具有不同的预定主角方向的多个光束)。具体地，所述多个光束中的光束通过光阀阵列126
的各个光阀并由光阀阵列126的各个光阀调制。根据各种实施例，经调制的不同定向的光束
可以表示3D电子显示器120的像素。在各种示例中，可以在光阀阵列126中使用不同类型的
光阀，包括但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于电润湿的光阀中的一个或多个。
具有不同的预定主角方向的多个光束)。具体地，所述多个光束中的光束通过光阀阵列126
的各个光阀并由光阀阵列126的各个光阀调制。根据各种实施例，经调制的不同定向的光束
可以表示3D电子显示器120的像素。在各种示例中，可以在光阀阵列126中使用不同类型的
光阀，包括但不限于液晶光阀、电泳光阀和基于电润湿的光阀中的一个或多个。
[0074] 根据这里所描述的原理的一些示例，提供了三维(3D)车辆监控系统。图6示出了根据这里所描述的原理的实施例的示例中的三维(3D)车辆监控系统300的方框图。具体地，3D
车辆监控系统300可以被配置为当车辆在所监控的方向上移动时提供防碰撞。例如，3D车辆
监控系统300可以被配置为监控车辆后方的区域，并且因此向车辆的操作者提供后援辅助。
车辆监控系统300可以被配置为当车辆在所监控的方向上移动时提供防碰撞。例如，3D车辆
监控系统300可以被配置为监控车辆后方的区域，并且因此向车辆的操作者提供后援辅助。
[0075] 如图6所示，3D车辆监控系统300包括3D照相机310。在一些实施例中，3D照相机310是向后的3D照相机310。3D照相机310被配置为捕捉与车辆相邻的区域(例如，在车辆后方)
的3D图像。根据各种实施例，3D照相机310可以基本上类似于上面关于车辆监控系统100所
描述的3D扫描器110。具体地，3D照相机310可以包括以下一个或多个：彼此偏移的多个照相
机、飞行时间照相机、以及基于激光的距离传感器和被配置为监控与车辆相邻的区域的二
维(2D)照相机的组合。
的3D图像。根据各种实施例，3D照相机310可以基本上类似于上面关于车辆监控系统100所
描述的3D扫描器110。具体地，3D照相机310可以包括以下一个或多个：彼此偏移的多个照相
机、飞行时间照相机、以及基于激光的距离传感器和被配置为监控与车辆相邻的区域的二
维(2D)照相机的组合。
[0076] 图6所示的3D车辆监控系统300还包括图像处理器320。图像处理器320被配置为使用由3D照相机310捕捉的3D图像提供3D成像区域的3D模型。根据各种实施例，3D模型包括3D
成像区域内的对象的空间配置。3D成像区域和3D成像区域内的对象可以基本上类似于上面
关于车辆监控系统100所描述的区域102和对象104、104'。
成像区域内的对象的空间配置。3D成像区域和3D成像区域内的对象可以基本上类似于上面
关于车辆监控系统100所描述的区域102和对象104、104'。
[0077] 根据各种实施例，3D车辆监控系统300还包括3D电子显示器330。3D电子显示器330被配置为使用3D模型显示3D成像区域的一部分。根据一些实施例，在3D电子显示器330上可
以在视觉上突出位于离车辆(例如，离车辆的后方)小于阈值距离的距离处的所显示部分内
的任何对象。具体地，根据一些实施例，3D电子显示器330被进一步配置为在视觉上突出在
位于离车辆小于阈值距离的所显示部分内的对象。
以在视觉上突出位于离车辆(例如，离车辆的后方)小于阈值距离的距离处的所显示部分内
的任何对象。具体地，根据一些实施例，3D电子显示器330被进一步配置为在视觉上突出在
位于离车辆小于阈值距离的所显示部分内的对象。
[0078] 在一些实施例中，3D电子显示器330基本上类似于上面所描述的车辆监控系统100的3D电子显示器120。例如，阈值距离可以对应于与由3D电子显示器330显示的3D成像区域
的一部分相关联的零视差平面。在一些实施例中，在视觉上被突出的对象可以被感知为在
零奇偶视差平面前方(即，在3D电子显示器330的物理表面的前方)。此外，在一些实施例中，
图像处理器320被进一步配置为在3D电子显示器330上呈现所显示部分之前，将投影变换应
用于3D模型。所应用的投影变换可以被配置为与位于大于对应于零视差平面的阈值距离的
距离处的所显示部分中的其他对象相比，增大在视觉上被突出的对象的相对大小。
的一部分相关联的零视差平面。在一些实施例中，在视觉上被突出的对象可以被感知为在
零奇偶视差平面前方(即，在3D电子显示器330的物理表面的前方)。此外，在一些实施例中，
图像处理器320被进一步配置为在3D电子显示器330上呈现所显示部分之前，将投影变换应
用于3D模型。所应用的投影变换可以被配置为与位于大于对应于零视差平面的阈值距离的
距离处的所显示部分中的其他对象相比，增大在视觉上被突出的对象的相对大小。
[0079] 在一些实施例中，3D电子显示器330可以包括基于多束光栅的3D电子显示器。例如，在一些实施例中，3D电子显示器330可以基本上类似于具有上面关于车辆监控系统100
所描述的基于多束光栅的背光体和调制层的3D电子显示器120。具体地，3D电子显示器330
可以包括基于多束光栅的背光体和调制层。基于多束光栅的背光体可以包括用于引导光束
(例如，准直光束)的光导、和被配置为衍射地耦合出被引导光束的多个部分作为被定向远
离光导的多个不同定向的光束的多束衍射光栅的阵列。光导和多束衍射光栅可以基本上类
似于上面对车辆监控系统100描述的板光导122和多束衍射光栅124。此外，调制层可以包括
光阀阵列以调制不同定向的光束。根据各种实施例，经调制的、不同定向的光束形成3D电子
显示器330的多个不同视图。光阀阵列可以基本上类似于上面关于车辆监控系统100所描述
的光阀阵列126。具体地，经调制的、不同定向的光束具有不同的预定主角方向，该不同的预
定主角方向形成与3D电子显示器330的不同“视图”相关联的多个像素。
所描述的基于多束光栅的背光体和调制层的3D电子显示器120。具体地，3D电子显示器330
可以包括基于多束光栅的背光体和调制层。基于多束光栅的背光体可以包括用于引导光束
(例如，准直光束)的光导、和被配置为衍射地耦合出被引导光束的多个部分作为被定向远
离光导的多个不同定向的光束的多束衍射光栅的阵列。光导和多束衍射光栅可以基本上类
似于上面对车辆监控系统100描述的板光导122和多束衍射光栅124。此外，调制层可以包括
光阀阵列以调制不同定向的光束。根据各种实施例，经调制的、不同定向的光束形成3D电子
显示器330的多个不同视图。光阀阵列可以基本上类似于上面关于车辆监控系统100所描述
的光阀阵列126。具体地，经调制的、不同定向的光束具有不同的预定主角方向，该不同的预
定主角方向形成与3D电子显示器330的不同“视图”相关联的多个像素。
[0080] 根据一些实施例(未示出)，3D电子显示器300还可以包括光源。光源被配置为提供作为被引导光束在光导中传播的光。具体地，根据一些实施例，被引导光是被耦合到光导的
边缘(或输入端)的来自光源的光。例如，透镜、准直反射器或类似设备(未示出)可以促进将
光在光导的输入端或边缘处耦合到光导中。在各种示例中，光源可以包括基本上任何光源，
包括但不限于发光二极管(LED)。在一些示例中，光源可以包括被配置为产生具有由特定颜
色表示的窄带光谱的基本上单色光的光发射器。具体地，单色光的颜色可以是特定颜色空
间或颜色模型(例如，红-绿-蓝(RGB)颜色模型)的原色。
边缘(或输入端)的来自光源的光。例如，透镜、准直反射器或类似设备(未示出)可以促进将
光在光导的输入端或边缘处耦合到光导中。在各种示例中，光源可以包括基本上任何光源，
包括但不限于发光二极管(LED)。在一些示例中，光源可以包括被配置为产生具有由特定颜
色表示的窄带光谱的基本上单色光的光发射器。具体地，单色光的颜色可以是特定颜色空
间或颜色模型(例如，红-绿-蓝(RGB)颜色模型)的原色。
[0081] 根据这里所描述的原理的一些示例，提供了车辆监控的方法。车辆监控的方法可以被用于监控与车辆相邻的地区或区域。例如，该地区或区域可以包括但不限于车辆的前
方、侧方以及后方或后面的区域。
方、侧方以及后方或后面的区域。
[0082] 图7示出了根据与这里所描述的原理一致的实施例的示例中的车辆监控的方法400的流程图。如图7所示，车辆监控的方法400包括使用3D扫描器捕捉410与车辆相邻的区
域的3D扫描(scan)。根据各种实施例，在捕捉410中所使用的3D扫描器可以基本上类似于上
面关于车辆监控系统100所描述的3D扫描器110。例如，3D扫描器可以包括以下一个或多个：
彼此偏移的多个照相机(例如，双目照相机对)、飞行时间照相机以及基于激光的距离传感
器和二维(2D)照相机的组合。在一些示例中，3D扫描器可以基本上类似于上面关于3D车辆
监控系统300所描述的3D照相机310。
域的3D扫描(scan)。根据各种实施例，在捕捉410中所使用的3D扫描器可以基本上类似于上
面关于车辆监控系统100所描述的3D扫描器110。例如，3D扫描器可以包括以下一个或多个：
彼此偏移的多个照相机(例如，双目照相机对)、飞行时间照相机以及基于激光的距离传感
器和二维(2D)照相机的组合。在一些示例中，3D扫描器可以基本上类似于上面关于3D车辆
监控系统300所描述的3D照相机310。
[0083] 图7所示的车辆监控的方法400还包括从所捕捉的3D扫描产生3D模型。根据各种实施例，3D模型包括位于所扫描区域内的对象的空间配置。例如，可以使用由3D扫描器产生的
点云和对象网格中的一个或两个从3D扫描产生3D模型。
点云和对象网格中的一个或两个从3D扫描产生3D模型。
[0084] 根据各种实施例，车辆监控的方法400还包括使用3D模型显示430所扫描区域的一部分。根据各种实施例，显示430所扫描区域的一部分包括在视觉上突出在离车辆小于阈值
距离的距离处的所显示部分内的对象。在一些实施例中，显示430所扫描区域的一部分可以
采用基本上类似于上面所描述的车辆监控系统100的电子显示器120的电子显示器。此外，
在视觉上突出对象可以基本上类似于上面所描述的任何形式的在视觉上突出。例如，可以
使用遮板、轮廓和警告图标中的一个或多个在视觉上突出对象。在另一示例中，例如，显示
430所扫描区域的一部分包括使用如上面关于3D车辆监控系统300的3D电子显示器330所描
述的3D电子显示器。通过3D电子显示器，在视觉上被突出的对象看起来在对应于阈值距离
的3D电子显示器的零视差平面的前方。
距离的距离处的所显示部分内的对象。在一些实施例中，显示430所扫描区域的一部分可以
采用基本上类似于上面所描述的车辆监控系统100的电子显示器120的电子显示器。此外，
在视觉上突出对象可以基本上类似于上面所描述的任何形式的在视觉上突出。例如，可以
使用遮板、轮廓和警告图标中的一个或多个在视觉上突出对象。在另一示例中，例如，显示
430所扫描区域的一部分包括使用如上面关于3D车辆监控系统300的3D电子显示器330所描
述的3D电子显示器。通过3D电子显示器，在视觉上被突出的对象看起来在对应于阈值距离
的3D电子显示器的零视差平面的前方。
[0085] 根据一些实施例，使用3D电子显示器(例如，具有基于多束光栅的背光体的3D电子显示器)显示430所扫描区域的一部分可进一步包括在板光导中以非零传播角度引导作为
光束的光。使用3D电子显示器显示430所扫描区域的一部分可以进一步包括使用在板光导
上的多束衍射光栅的阵列衍射地耦合出被引导光束的一部分。例如，衍射地耦合出被引导
光束的一部分可以包括产生多个被耦合出的光束，所述多个被耦合出的光束在对应于3D电
子显示器的不同视图的多个不同的主角方向上被定向远离板光导。此外，使用3D电子显示
器显示430所扫描区域的一部分还可以包括使用多个光阀调制多个被耦合出的光束，经调
制的光束表示3D电子显示器的像素。
光束的光。使用3D电子显示器显示430所扫描区域的一部分可以进一步包括使用在板光导
上的多束衍射光栅的阵列衍射地耦合出被引导光束的一部分。例如，衍射地耦合出被引导
光束的一部分可以包括产生多个被耦合出的光束，所述多个被耦合出的光束在对应于3D电
子显示器的不同视图的多个不同的主角方向上被定向远离板光导。此外，使用3D电子显示
器显示430所扫描区域的一部分还可以包括使用多个光阀调制多个被耦合出的光束，经调
制的光束表示3D电子显示器的像素。
[0086] 此外，车辆监控的方法400可以包括在3D显示器上显示430所扫描区域的一部分之前，将投影变换应用于3D模型。在一些实施例中，投影变换可以包括所显示部分的深度压
缩，以与在大于对应于零视差平面的阈值距离的距离处的图像中的对象相比增大被突出的
对象的相对大小。
缩，以与在大于对应于零视差平面的阈值距离的距离处的图像中的对象相比增大被突出的
对象的相对大小。
[0087] 因此，已经描述了在视觉上突出比阈值距离更靠近车辆的对象的车辆监控系统、3D车辆监控系统和车辆监控的方法的示例。应当理解，上面所描述的示例仅仅是说明表示
这里所描述的原理的许多具体示例中的一些示例。显然，本领域技术人员可以在不脱离由
所附权利要求所限定的范围，容易地设计出许多其它装置。
这里所描述的原理的许多具体示例中的一些示例。显然，本领域技术人员可以在不脱离由
所附权利要求所限定的范围，容易地设计出许多其它装置。
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