[发明专利]用于飞行器具的虚拟窗口

说明书

发明领域

本发明涉及用于飞行器具的窗口的虚拟化，具体地讲通过收集飞行器具周围的图像和/或视频数据以及在所述飞行器具内的电子显示器上显示所收集的图像和/或视频数据来实现。

背景技术

出于工程学考虑而约束的小型航空器窗口的设计仅允许航空器的乘客对外界的有限观察。然而，窗口在航空器中的实施会增加重量、阻力、制造成本以及航空器的维护工作量。因此，工程学边界条件与期望更高的乘客舒适度之间存在冲突。

这种情况已通过若干尝试来改善。例如，文献US 2013/0169807A1公开了一种包含实际窗口的内部面貌和外观的虚拟窗口，其中内部部分具有折叠的或柔性的高分辨率彩色显示器，其与航空器机身的内部轮廓相贴合，仿佛是实际窗口一般。文献US 2004/0217976A1公开了用于处理对应于器具外部图景的图像的方法和系统，其中第一和第二信号接收部分被配置成接收对应于器具外部图景的图像的信号，且信号处理部分将对应于图像的第一信号引导至第一显示部分，并将对应于图像的第二信号引导至第二显示部分。

文档US 2003/0076279A1公开了一种具有处理器的立体显示系统，所述处理器将立体图形的左眼图像分辨成多个竖直左眼条纹，且将所述立体图像的右眼图像分辨成多个竖直右眼条纹，随后使所述左眼条纹与右眼条纹交错成显示图像以便用一个光导双凸透镜层显示于显示装置上，使得观看者可容易地将所述显示图像感知为三维的。文档DE 10 2004 027 334A1公开了一种用于机动车辆、航空器、轮船或航空器具的导航系统，其允许在自动立体显示器上显示图形和/或纹理数据。

然而，存在对下述改进的技术方案的需求，以使得飞行器具的乘客能够享受到飞行器具(例如机舱)外部的真实全景视图。

发明内容

此需要是通过具有根据技术方案1所述特征的虚拟窗口组件、具有根据技术方案7所述特征的航空器以及一种具有技术方案9所述特征的用于向航空器内的乘客显示航空器外部图景的方法来满足的。

本公开内容的第一方面涉及一种用于飞行器具的虚拟窗口组件，所述虚拟窗口组件包括：至少两个相机，每一个相机均配置成从朝向飞行器具外部的视野捕获全景的和时间分辨的图像数据流；至少一个图像数据处理器，其联接到所述至少两个相机且配置成从所述至少两个相机接收所捕获的图像数据流，并使所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机的不同观察角度的自动多视点图像数据流；及至少一个自动多视点电子显示器，其安装于飞行器具的壳体内侧，联接到所述图像数据处理器并被配置成显示所述自动多视点图像数据流。

根据本公开内容的第二方面，一种航空器包括根据本公开内容的第一方面的虚拟窗口组件。

根据本公开内容的第三方面，一种用于向航空器内的乘客显示航空器外部的图景的方法包括：使用至少两个相机从朝向所述航空器外部的视野捕获全景且时间分辨的图像数据流，将所捕获的图像数据流传输到至少一个图像数据处理器，借助所述至少一个图像数据处理器将所接收的图像数据流交错以获得对应于所述至少两个相机的不同观察角度的自动多视角图像数据流，以及在安装于飞行器具壳体内部的至少一个自动多视角电子显示器上显示所述自动多视角图像数据流。

本发明所基于的概念是借助至少两个相机从不同的观察角度收集全景且时间分辨的图像数据。来自不同相机的图像数据随后组合成具有多个视图的交错图像数据流。所述多个视图被压缩成显示于自动多视点电子显示器上的自动多视点图像数据流。取决于观看显示器的乘客的视角，将所述多个视图之一呈现给乘客，使得所述乘客获得从真实的窗口向外看的感知，或者甚至是获得在飞行器具外面看的感知，仿佛显示器是飞行器具壳体的透明部分一般。

此虚拟窗口组件具有数个优点：通常较小的航空器窗口可以在尺寸上虚拟增大，使得乘客可具有增强的向外看的感觉。因此，乘客的舒适度可增加。由于航空器窗口可保持为小的或甚至完全免除，与实体航空器窗口的设计相关联的重量、航空器阻力、制造成本和/或维护工作量可减少。其他乘客座椅也可以放置于诸如锥形区段或本体区段等通常不易实现实体窗口的安装的机身区段。在此类区段中，可通过提供与具有实际实体窗口的其他机身区段中一样的向外看的虚拟全景视图而保持乘客舒适度。

根据所述虚拟窗口组件的实施例，至少两个相机可各自包括超广角镜头相机。在一个实施例中，相机可具有大约180°的视角。可能采用至少四个此类超广角镜头相机，在飞行器具的每一侧两个。