وحید قاسمی

در نمایشگرهای سربالای اپتیکی (HUD) با دقت بالا، به‌دلیل پیچیدگی‌های هندسی و اثرات شکست نور در مسیر اپتیکی، به‌طور ذاتی اعوجاج‌های فضایی غیرخطی ایجاد می‌شوند. در این پژوهش، ابتدا یک نمایشگر هوشمند سربالا با ساختار انکساری بهبود‌یافته برای کاربردهای واقعیت افزوده و سامانه‌های دقیق معرفی می‌شود. طراحی اپتیکی سیستم به‌گونه‌ای انجام شده است که ضمن افزایش نسبت کنتراست، میدان دید افقی برابر با 27 درجه را فراهم کرده و محدوده دید چشم با ابعاد 120×120×500 میلی‌متر را پوشش دهد. برای حل مشکل اعوجاج تصاویر خروجی، یک مکانیزم پیش‌اعوجاج دهی مبتنی بر داده پیشنهاد شده که بتواند اعوجاج‌های اپتیکی را پیش از نمایش تصویر جبران کند؛ به‌گونه‌ای که پس از عبور تصویر از سامانه اپتیکی HUD، تصویر نهایی بدون اعوجاج توسط ناظر درک شود. بدین منظور، ابتدا رفتار نمایشگر سربالا با یک شبکه عصبی عمیق مدل سازی شده و سپس با یک فرآیند بهینه سازی مبتنی بر گرادیان تکراری، معکوس می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که میانگین اعوجاج خروجی سیستم به کمتر از 0٫055 درصد کاهش یافته است که این میزان دقت برای کاربردهای حساس نظیر سامانه‌های اویونیکی مناسب ارزیابی می‌شود. همچنین بررسی اثر تلرانس‌های ساخت بیانگر پایداری مناسب سیستم و بهبود کارایی فرآیند تولید است.