据外媒报道，英国研究人员最近开发了全球首个可用于汽车的 LiDAR AR 平视显示器。对该技术原型的测试表明，它可以通过 “看穿 ”物体来提醒潜在的危险，而不会分散司机的注意力，从而大幅改善道路安全。
该技术由剑桥大学、牛津大学和伦敦大学学院（UCL）的研究人员开发，以 LiDAR（光探测和测距）为基础，利用 LiDAR 数据创建道路物体的超高清全息图像，直接传送到司机的眼中，而不是大多数平视显示器中使用的2D挡风玻璃投影。
虽然该技术尚未在汽车上进行实验，但基于从伦敦市中心一条繁忙街道上收集的数据测试表明，全息图像可根据其实际位置出现在司机的视野中，并创造出逼真的AR效果。这在路标等物体被大树或卡车隐藏的情况下可能特别有用。例如，该技术能让司机快速提前 “看穿 ”视觉障碍物。
剑桥大学工程系博士生 Jana Skirnewskaja 表示：“平视显示器正在被纳入联网车辆，通常将速度或燃料水平等信息直接投射到司机面前的挡风玻璃上，而司机必须将目光放在路上。然而，我们想更进一步，将真实的物体表现为全景式的三维投影。”
为了达到目标，Skirnewskaja和她的同事以 LiDAR 为基础，它通过发出激光脉冲来测量扫描仪和物体之间的距离。此前，LiDAR 通常被用于农业、考古学和地理学，但它也被试用于自主车辆的障碍物探测。
在上文提到的测试中，研究人员利用 LiDAR 扫描了马利特街，这是位于伦敦市中心UCL校园的一条繁忙街道。作为本次实验的合作者，地理学家 Phil Wilkes 使用一种称为地面激光扫描的技术来扫描整条街道，数以百万计的脉冲被从马利特街的多个位置发出。然后，LiDAR数据与点云数据相结合，建立出精确的三维模型。
“这样，我们可以将扫描数据拼接在一起，建立一个完整的场景，这不仅可以捕捉到树木，还可以捕捉到汽车、卡车、人、标志以及你在一条典型的城市街道上看到的其他一切，”威尔克斯说。“虽然我们捕获的数据是来自一个固定的平台，但它与下一代自主或半自主车辆中的传感器相似。”
当马利特街的3D模型完成后，研究人员便将街道上的各种物体转化为全息投影，并以点云形式出现的LiDAR数据被分离算法处理，以识别和提取目标物体。另一种算法被用来将目标物体转换为计算机生成的衍射图案。这些数据点被落实到光学装置中，以将三维全息物体投射到驾驶员的视野中。
在先进算法的帮助下，该光学装置能够投射多层全息图。全息投影可以以不同的尺寸出现，并与街道上代表的真实物体的位置保持一致。例如，相对于障碍物后面的实际位置，一个隐藏的街道标志会以全息投影的形式出现，作为一种警报机制。
在未来，研究人员希望通过个性化平视显示器的布局来完善他们的系统，并且已经创建了一个能够投射几层不同物体的算法。这些分层全息图可以在司机的视觉空间中自由排列。例如，在第一层中，远处的交通标志可以以较小的尺寸投射出来。在第二层，距离较近的警告标志可以用较大的尺寸显示。
Skirnewskaja说：“这种分层技术提供了一种增强现实体验，并以一种自然的方式提醒司机。”每个人可能对他们的显示选项有不同的偏好。例如，驾驶员的重要健康体征可以投射在平视显示器的理想位置。另外，全景全息投影可以实时显示道路物体，是对现有安全措施的宝贵补充。全息图的作用是提醒司机，但不会分散注意力。“
目前，研究人员现在正在努力使他们的全息设置中使用的光学元件小型化，以便它们能够装入汽车。一旦设置完成，将在剑桥的公共道路上进行车辆测试。
注：
Skirnewskaja是EPSRC互联电子和光子系统博士培训中心（CDT）的博士生，该中心是与剑桥大学和伦敦大学的联合中心。她也是德国商业基金会（SDW）的研究员。
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