JP4115879B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
航空管制システムなどに代表されるレーダエコー装置を利用した監視画像表示装置では、レーダエコー映像を表示することにより、利用者は目標物の位置等を確認することができる。しかし、レーダエコー画像の性質上目標位置を表す光点の画像がぼやけやすいという難点がある。
そこで、レーダエコー映像を利用して目標物の位置座標を算出し、得られた位置情報を基にレーダエコー画像のコンピュータグラフィックを生成して画面表示する技術が用いられている。コンピュータグラフィック画像上では、レーダ目標を表す光点は鮮明に表示することができる。
【0003】
コンピュータグラフィックを生成して表示する画像表示装置では、表示用メモリから表示用ディスプレイへの画像表示信号の出力に要する処理時間に比べ、表示用メモリにグラフィックデータを格納する処理時間が大きいため、利用者にメモリへの画像データ格納過程が見えてしまい、スムーズな画面切り替えができないという問題がある。
【0004】
この問題を解決するため、例えば、特許文献1に開示された表示システムでは、ビットマップデータを保持するための2つのフレームメモリを備え、セレクタ部の制御によって交互にスクリーンへビットマップデータを供給し、画面表示に使用していない方のフレームメモリにビットマップデータを格納するようにしている。
【0005】
また、特許文献2に開示された表示処理装置においても、マルチウィンドウ表示を行う場合に、書換え処理をユーザに意識させず、スムーズな表示を行うための技術が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−305540号公報
【特許文献2】
特開平5−150759号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像表示装置では、2つ以上のフレームメモリに格納されたビットマップデータを切り替え制御によって交互にスクリーンに供給することで、コンピュータグラフィック画面の作成過程をユーザに見せずに済む利点がある。
しかし、コンピュータグラフィックを生成する過程で発生する計算誤差等により、コンピュータグラフィック上の目標物の位置と実際のレーダエコー画像上の目標物の位置との間にずれが生じてしまう。その場合、利用者は両画像上の目標物の位置に相違が無いかどうかを確認する手段がないという問題があった。
【0008】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、実際の映像と、実際の映像から算出された目標物の位置情報を基に生成されたコンピュータグラフィックとを比較することができる画像表示装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像表示装置は、2つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが表示信号生成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが表示信号生成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納する表示インタフェース部と、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、表示信号生成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、表示信号生成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えるセレクタ部とを備えるようにしたものである。
【0010】
この発明に係る画像表示装置は、2つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが合成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが合成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納する表示インタフェース部と、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、合成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、合成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えるセレクタ部とを備えるようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による画像表示装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、画像表示装置10は、CPU20、メモリ30、マップデータ蓄積部40、広帯域ネットワークインタフェース部50(レーダ目標位置情報入力部)、表示インタフェース部60、スキャン変換部130、ディスプレイ70を有する。
【0012】
表示インタフェース部60は、レンダリング部80、フレームメモリA90、フレームメモリB100、セレクタ部110、表示信号生成部120を有する。
レンダリング部80の2つの出力端子には、フレームメモリA90及びフレームメモリB100が接続されている。また、セレクタ部110は3つの入力端子と1つの出力端子を有しており、3つの入力端子には、それぞれフレームメモリA90、フレームメモリB100、スキャン変換部130が接続されている。出力端子は表示信号生成部120に接続されている。
【0013】
マップデータ蓄積部40は、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶装置であり、コンピュータグラフィックの背景画像に用いられる地形データ等を保持している。
また、広帯域ネットワークインタフェース部50は、LAN等のネットワークに接続するインタフェースである。広帯域ネットワークインタフェース部50は、レーダエコー装置(図示せず)により得られるレーダエコー映像を基に算出された目標物の位置座表をネットワークを介して取得する。なお、実施の形態1では、画像表示装置10とレーダエコー装置はネットワークを介して接続されているが、両者は一体化した装置であってもよく、この場合には広帯域ネットワークインタフェース部50を介さずに位置座標を取得することができる。
【0014】
図1を用いて、画像表示装置10の動作について説明する。
なお、以下に説明する処理は、CPU20がメモリ30に記憶されたプログラムに従って各部を制御することにより実現される。
【0015】
CPU20は、マップデータ蓄積部40から地形データ等を読み出しレンダリング部80に供給する。レンダリング部80では、読み出した地形データ等からビットマップデータが生成され、生成されたビットマップデータはフレームメモリB100へ格納される。
【0016】
CPU20は、広帯域ネットワークインタフェース部50を介して、他の装置により算出されたレーダ目標物の位置情報を取得し、レンダリング部80に供給する。レンダリング部80では、取得されたレーダ目標物の位置情報に基づいて、フレームメモリB100へ格納したビットマップデータ上の対応する座標位置に、該目標物を表す光点等を表示するためのビットマップデータを上書きする。
【0017】
また、スキャン変換部130は、レーダエコー装置からレーダエコー映像を受信し、デジタル信号化されたビットマップデータに変換してセレクタ部110へ出力する。
【0018】
CPU20は、セレクタ部110の3つの入力端子から入力される情報のうち、どれを出力するかを制御する。例えば、フレームメモリA90へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリA90からのデータに切り替え、フレームメモリB100へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリB100からのデータに切り替え、他の装置からの命令があった時にスキャン変換部130からのデータを出力するように切り替えるようにしてもよい。または、一定の時間間隔で3つのデータを切り替えるようにしてもよい。あるいは、利用者が画像表示装置10の入力インタフェース(図示せず)を介して入力した命令に従って切り替えるようにしてもよい。
【0019】
現時点では、セレクタ部110によって、フレームメモリA90に蓄積されているビットマップデータが表示信号生成部120へ入力され、ディスプレイ70に表示されているとする。CPU20は、セレクタ部110から表示信号生成部120への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部110を制御し、フレームメモリA90に保持されているビットマップデータを表示信号生成部120へ出力するのを停止する。それと共に、フレームメモリB100に保持されているビットマップデータか、あるいはスキャン変換部130から出力されるレーダエコー映像のビットマップデータを表示信号生成部120へ供給する。表示信号生成部120は、入力されたビットマップデータを基に表示信号を生成し、ディスプレイ70へ出力する。
【0020】
ここでは、ディスプレイ70は例えばブラウン管式モニタであるとする。この場合、表示信号生成部120はデジタルアナログ変換器であり、表示信号生成部120は、表示信号としてRGB信号を出力する。
【0021】
続いて、同様の処理により、レンダリング部80で生成されたビットマップデータがフレームメモリA90に格納され、広帯域ネットワークインタフェース部50を介して得られたレーダ目標物の位置情報に基づく光点等のビットマップデータがフレームメモリA90に格納されたビットマップデータに上書きされる。CPU20は、セレクタ部110から表示信号生成部120への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部110を制御し、フレームメモリB100に保持されているビットマップデータを表示信号生成部120へ出力するのを停止する。代わりにフレームメモリA90に保持されているビットマップデータか、あるいはスキャン変換部130から出力されるレーダエコー映像のビットマップデータが表示信号生成部120へ供給される。
【0022】
以上の処理が繰り返し行われることにより、フレームメモリA90およびフレームメモリB100に保持されるビットマップデータ、またはスキャン変換部130から出力されるビットマップデータをスムーズに切り替えて表示することができる。
【0023】
以上のように、この実施の形態1によれば、セレクタ部110の制御によって、レーダ目標位置情報を基に生成されたビットマップデータとレーダエコー映像のビットマップデータのディスプレイへの表示を瞬時に切り替えられるようにしたので、両者を照らし合わせながら参照することができる。ユーザは両画像間で目標物の位置情報等に相違があるかないかを随時確認することができる。
【0024】
また、実施の形態1によれば、フレームメモリA90およびフレームメモリB100に保持されるビットマップデータ、およびスキャン変換部130から出力されるビットマップデータの表示をセレクタ部110の制御により瞬時に切り替えるようにしたので、ユーザにコンピュータグラフィック画面の作成過程を気づかせることがない。しかも、セレクタ部110の制御においては、大量データのメモリ間転送が発生しないため、バス帯域がネックになる事も無く、画像表示装置に利用できる画面サイズ、色数の制限を無くすことができる。
【0025】
また、実施の形態1では、画像表示装置10で生成された画像は表示信号生成部120を介してディスプレイ70に表示されるので、ユーザはリアルタイムで更新されるコンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【0026】
なお、ディスプレイの種類はブラウン管式モニタに限られず、例えば液晶式モニタを用いてもよい。この場合には、表示信号生成部120は液晶インタフェースとなる。液晶モニタはブラウン管式モニタよりも消費電力が少ないので、ユーザはより長時間、コンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【0027】
また、ディスプレイの種類として、例えば大画面のプロジェクタ式モニタを用いてもよい。この場合には、表示信号生成部120はプロジェクタインタフェースとなる。これにより、複数のユーザが同時に同じコンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【0028】
また、マップデータ蓄積部40には、目的に応じて様々な記録媒体を用いることができる。例えば、ハードディスクを用いた場合には大量の地形データ等を保持することが出来る。
また、フラッシュメモリを使用した場合には、ハードディスクを用いた場合に比べ、落下、衝撃などにより保持する地形データ等が損傷することを防ぐことができる。
【0029】
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2による画像表示装置の構成を示すブロック図である。図1と同一の符号は同一の構成要素を表している。図に示すように、画像表示装置11の表示インタフェース部61は、セレクタ部111と表示信号生成部120の間に合成部140を備えている。セレクタ部111は2つの入力端子と1つの出力端子を有しており、2つの入力端子には、それぞれフレームメモリA90とフレームメモリB100が接続されている。出力端子は合成部140に接続されている。合成部140の入力端子にはスキャン変換部130が接続されており、出力端子は表示信号生成部120に接続されている。
【0030】
マップデータ蓄積部40は、実施の形態1と同様にハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶装置であり、コンピュータグラフィックの背景画像に用いられる地形データ等を保持している。
また、広帯域ネットワークインタフェース部50も実施の形態1と同様に、LAN等のネットワークに接続するインタフェースであり、レーダエコー装置(図示せず)により得られるレーダエコー映像を基に算出された目標物の位置座表をネットワークを介して取得する。なお、実施の形態1と同様に、画像表示装置11とレーダエコー装置はネットワークを介して接続されているが、両者は一体化した装置であってもよく、この場合には広帯域ネットワークインタフェース部50を介さずに位置座標を取得することができる。
【0031】
図2を用いて、画像表示装置11の動作について説明する。
なお、以下に説明する処理は、CPU20がメモリ30に記憶されたプログラムに従って各部を制御することにより実現される。
【0032】
CPU20は、マップデータ蓄積部40から地形データ等を読み出しレンダリング部80に供給する。レンダリング部80では、読み出した地形データ等からビットマップデータが生成され、生成されたビットマップデータはフレームメモリB100へ格納される。
【0033】
CPU20は、広帯域ネットワークインタフェース部50を介して、他の装置により算出されたレーダ目標物の位置情報を取得し、レンダリング部80に供給する。レンダリング部80では、取得されたレーダ目標物の位置情報に基づいて、フレームメモリB100へ格納したビットマップデータ上の対応する座標位置に、該目標物を表す光点等を表示するためのビットマップデータを上書きする。
【0034】
また、スキャン変換部130は、レーダエコー映像を受信し、デジタル信号化されたビットマップデータに変換して合成部140へ出力する。
【0035】
CPU20は、セレクタ部111の2つの入力端子から入力される情報のうち、どれを出力するかを制御する。例えば、フレームメモリA90へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリA90からのデータに切り替え、フレームメモリB100へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリB100からのデータに切り替えるようにしてもよい。または、一定の時間間隔で2つのデータを切り替えるようにしてもよい。あるいは、利用者が画像表示装置11の入力インタフェース(図示せず)を介して入力した命令に従って切り替えるようにしてもよい。
【0036】
現時点では、セレクタ部111によって、フレームメモリA90に蓄積されているビットマップデータが合成部140へ入力され、ディスプレイ70に表示されているとする。CPU20は、セレクタ部111から表示信号生成部120への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部111を制御し、フレームメモリA90に保持されているビットマップデータを合成部140へ出力するのを停止し、フレームメモリB100に保持されているビットマップデータを合成部140へ供給する。
【0037】
合成部140は、セレクタ部111から供給されるビットマップデータとスキャン変換部130から入力されるビットマップデータをCPU20の制御に従って一定の透過率で合成し、両方の画像が重ね合わせられた画像のビットマップデータを表示信号生成部120へ出力する。ここで透過率とは、ビットマップデータを構成する1画素に対する両画像の階調の比率である。ディスプレイ70に表示された際に、実際のレーダエコー映像の上からコンピュータグラフィックによるレーダ画像が透けて見えるように透過率が決定される。表示信号生成部120は入力されたビットマップデータに基づき表示信号を生成し、ディスプレイ70へ出力する。
【0038】
続いて、同様の処理により、レンダリング部80で生成されたビットマップデータがフレームメモリA90に格納され、広帯域ネットワークインタフェース部50を介して得られたレーダ目標物の位置情報に基づく光点等のビットマップデータがフレームメモリA90に格納されたビットマップデータに上書きされる。CPU20は、セレクタ部111から表示信号生成部120への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部111を制御し、フレームメモリB100に保持されているビットマップデータを合成部140へ出力するのを停止し、代わりにフレームメモリA90に保持されているビットマップデータが合成部140へ供給される。
【0039】
合成部140では、フレームメモリA90から供給されたビットマップデータとスキャン変換部130から入力されたビットマップデータが一定の透過率で合成され、両方の画像が重ね合わせられた画像のビットマップデータが表示信号生成部120へ出力される。表示信号生成部120は入力されたビットマップデータに基づき表示信号を生成し、ディスプレイ70へ出力する。
【0040】
以上の処理が繰り返し行われることにより、フレームメモリA90およびフレームメモリB100に保持されるビットマップデータと、スキャン変換部130から出力されるビットマップデータをスムーズに切り替えて合成することができる。
【0041】
以上のように、この実施の形態2によれば、合成部140において、レーダ目標物の位置情報を基に生成されたビットマップデータとレーダエコー映像のビットマップデータを一定の透過率で合成し、ディスプレイ70上で両方の画像を重ね合わせて見ることができるようにしたので、利用者は、常に両画像を照らし合わせて参照することが可能であり、ユーザはレーダ目標位置情報のビットマップデータに誤りが無いことを確認することができる。
【0042】
また、実施の形態2によれば、フレームメモリA90およびフレームメモリB100から合成部140に供給されるビットマップデータをセレクタ部111の制御によって交互に切り替えるようにしたので、ユーザにコンピュータグラフィック画面の作成過程を気づかせることがない。しかも、セレクタ部111の制御においては、大量データのメモリ間転送が発生しないため、バス帯域がネックになる事も無く、画像表示装置に利用できる画面サイズ、色数の制限を無くすことができる。
【0043】
なお、実施の形態2においても、実施の形態1と同様にディスプレイ70に、ブラウン管式モニタの他、液晶モニタや、プロジェクタ式モニタを用いることが可能であり、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0044】
また、マップデータ蓄積部40には目的に適した記憶媒体を用いることにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、実際の映像と、実際の映像から算出された目標物の位置情報を基に生成されたコンピュータグラフィックとを比較することができる画像表示装置を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10,11 画像表示装置、20 CPU、30 メモリ、40 マップデータ蓄積部、50 広帯域ネットワークインタフェース部(レーダ目標位置情報入力部)、60,61 表示インタフェース部、70 ディスプレイ、80 レンダリング部、90 フレームメモリA、100 フレームメモリB、110,111 セレクタ部、120 表示信号生成部、130 スキャン変換部、140合成部。
Claims (2)
- レーダ目標が位置する背景画像のビットマップデータを生成するのに必要な情報を保持するマップデータ蓄積部と、
レーダ目標の位置情報の入力を受けるレーダ目標位置情報入力部と、
アナログ信号として入力されたレーダエコー映像をビットマップデータに変換するスキャン変換部と、
コンピュータグラフィック画像を生成し、表示用ディスプレイに表示信号を出力する表示インタフェース部とを備え、
上記表示インタフェース部は、上記マップデータ蓄積部から取得した情報と上記レーダ目標位置情報入力部を介して取得したレーダ目標の位置情報を基にビットマップデータを生成するレンダリング部と、
上記レンダリング部が生成するビットマップデータを保持するフレームメモリと、
上記フレームメモリに保持されたビットマップデータと上記スキャン変換部から取得したレーダエコー映像のビットマップデータのいずれかを選択的に表示信号生成部へ供給するセレクタ部と、
上記セレクタ部から供給されたビットマップデータから表示信号を生成する表示信号生成部を備えた画像表示装置において、
上記表示インタフェース部は、2つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記表示信号生成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記表示信号生成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納し、
上記セレクタ部は、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記表示信号生成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記表示信号生成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えることを特徴とする画像表示装置。 - レーダ目標が位置する背景画像のビットマップデータを生成するのに必要な情報を保持するマップデータ蓄積部と、
レーダ目標の位置情報の入力を受けるレーダ目標位置情報入力部と、
アナログ信号として入力されたレーダエコー映像をビットマップデータに変換するスキャン変換部と、
コンピュータグラフィック画像を生成し、表示用ディスプレイに表示信号を出力する表示インタフェース部とを備え、
上記表示インタフェース部は、上記マップデータ蓄積部から取得した情報と上記レーダ目標位置情報入力部を介して取得したレーダ目標の位置情報を基にビットマップデータを生成するレンダリング部と、
上記レンダリング部が生成するビットマップデータを保持するフレームメモリと、
上記フレームメモリに保持されたビットマップデータと上記スキャン変換部から取得したレーダエコー映像のビットマップデータを合成したビットマップデータを生成し、表示信号生成部へ供給する合成部と、
上記合成部から供給されたビットマップデータから表示信号を生成する表示信号生成部を備えた画像表示装置において、
上記表示インタフェース部は、2つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記合成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記合成部に供給されていると き、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納し、
上記セレクタ部は、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記合成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記合成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えることを特徴とする画像表示装置。
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