JP6725967B2 - Image correction apparatus and image correction method - Google Patents
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Description
本発明は、画像補正装置および画像補正方法に関し、特に、車載のヘッドアップディスプレイの表示面に表示される画像の歪を補正する画像補正装置および画像補正方法に用いて好適なものである。 The present invention relates to an image correction device and an image correction method, and is particularly suitable for use in an image correction device and an image correction method for correcting distortion of an image displayed on a display surface of a vehicle-mounted head-up display.
従来、車載のヘッドアップディスプレイにより、各種情報（例えば、車速、案内方向、走行レーン等）を示す画像を、車両の運転席の前方の表示面に表示する技術が利用されている。これにより、運転者は、視線を前方から逸らさずに各種情報を視認することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique of displaying an image showing various information (for example, vehicle speed, guide direction, traveling lane, etc.) on a display surface in front of a driver's seat of a vehicle by using a vehicle-mounted head-up display has been used. As a result, the driver can visually recognize various information without diverting the line of sight from the front.
一般的に、ヘッドアップディスプレイは、投影装置から投影された画像を、光学系（ミラー）で反射させて、運転席の前方の表示面（フロントウインドウまたはコンバイナ）に映し出すようになっている。しかしながら、この種のヘッドアップディスプレイでは、光路を通じて画像が歪んでしまうため、歪んだ状態の画像が表示面に表示されてしまうといった問題が生じていた。 In general, a head-up display is designed so that an image projected from a projection device is reflected by an optical system (mirror) and is displayed on a display surface (front window or combiner) in front of a driver's seat. However, in this type of head-up display, the image is distorted through the optical path, so that there is a problem that the distorted image is displayed on the display surface.
そこで、従来、このような画像の歪を補正する技術が利用されている。図５は、従来の画像補正処理の一例を示す図である。図５（ａ）は、横長の長方形状のクロスハッチの画像５００を、補正せずにヘッドアップディスプレイの表示面（フロントウィンドウ）に表示させた例を示している。図５（ａ）に示すように、ヘッドアップディスプレイの表示面の表示領域５１０Ａ内に表示された画像５００には、その左側部分が上方に反りあがるような歪が生じている。 Therefore, conventionally, a technique for correcting such image distortion has been used. FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional image correction process. FIG. 5A shows an example in which a horizontally long rectangular cross hatch image 500 is displayed on the display surface (front window) of the head-up display without correction. As shown in FIG. 5A, the image 500 displayed in the display area 510A on the display surface of the head-up display is distorted such that the left side portion thereof warps upward.
図５（ｂ）は、実際にヘッドアップディスプレイの表示面に表示される補正後の画像の一例として画像５０２を示している。画像５０２は、横長の長方形状を有している。画像５０２には、車速と案内方向とが示されている。この画像５０２を補正せずにヘッドアップディスプレイの表示面に表示させてしまうと、図５（ａ）の画像５００と同様に歪が生じてしまう。そこで、図５（ｃ）に示すように、画像５０２全体を歪が生じる方向とは反対の方向に傾ける（すなわち、左下がりとなるように反時計回りに回転させる）補正を行う。これにより、画像５０２をヘッドアップディスプレイの表示面に表示させたときの、当該画像５０２の歪を相殺して解消することができる。 FIG. 5B shows an image 502 as an example of the corrected image actually displayed on the display surface of the head-up display. The image 502 has a horizontally long rectangular shape. The image 502 shows the vehicle speed and the guidance direction. If this image 502 is displayed on the display surface of the head-up display without correction, distortion will occur as in the image 500 of FIG. 5A. Therefore, as shown in FIG. 5C, correction is performed by inclining the entire image 502 in a direction opposite to the direction in which distortion occurs (that is, rotating counterclockwise so as to move downward to the left). This makes it possible to cancel and eliminate the distortion of the image 502 when the image 502 is displayed on the display surface of the head-up display.
なお、下記特許文献１には、虚像に生じる歪を近似する関数（縦方向の辺については一次式の関数、横方向の辺については二次式の関数）を予め求めて記憶しておき、これらの関数式の逆関数式を用いて、表示画像の各画素が元画像のどの画素に対応するかを計算することにより、凹面鏡に起因する歪を相殺させた表示画像を生成し、当該表示画像をヘッドアップディスプレイの表示面に表示する技術が開示されている。 In Patent Document 1 below, a function (a linear function for a vertical side and a quadratic function for a horizontal side) that approximates distortion generated in a virtual image is obtained in advance and stored, By using the inverse function expression of these functional expressions to calculate which pixel in the display image each pixel corresponds to, the display image in which the distortion caused by the concave mirror is canceled is generated, and the display image is generated. A technique for displaying an image on the display surface of a head-up display is disclosed.
しかしながら、上述のように画像全体を傾けることによって画像の歪を補正する方法を採用した場合、一定以上画像を傾けてしまうと、画像の一部がヘッドアップディスプレイの表示領域からはみ出して欠けてしまう。このため、画像に生じるより大きな歪を補正すべく、当該画像をヘッドアップディスプレイの表示領域内で十分に傾けるためには、画像を小さくしなければならないといった問題が生じていた。 However, when the method of correcting the image distortion by tilting the entire image as described above is adopted, if the image is tilted by a certain amount or more, a part of the image runs off the display area of the head-up display and is chipped. .. Therefore, there is a problem that the image must be made small in order to sufficiently tilt the image in the display area of the head-up display in order to correct a larger distortion generated in the image.
例えば、図５（ｂ）に示す例では、ヘッドアップディスプレイの表示領域５１０Ａのサイズは、２４０ピクセル（縦）×４８０ピクセル（横）である。一方、画像５０２のサイズは、１９２ピクセル（縦）×４３２ピクセル（横）である。この場合、図５（ｃ）に示すように、表示領域５１０Ａ内で画像５０２を傾けることができる最大角度（θ）は、６．３８度である。これ以上画像５０２を傾けてしまうと、画像５０２の一部が表示領域５１０Ａからはみ出してしまうため、画像５０２を縮小しなければならない。しかし、画像５０２を縮小してしまうと、文字や図形が小さくなる、情報量が少なくなる、視認し難くなるといった問題が生じるため、好ましくない。 For example, in the example shown in FIG. 5B, the size of the display area 510A of the head-up display is 240 pixels (vertical)×480 pixels (horizontal). On the other hand, the size of the image 502 is 192 pixels (vertical)×432 pixels (horizontal). In this case, as shown in FIG. 5C, the maximum angle (θ) with which the image 502 can be tilted within the display area 510A is 6.38 degrees. If the image 502 is tilted further than this, a part of the image 502 will protrude from the display area 510A, so the image 502 must be reduced. However, reducing the size of the image 502 causes problems such as smaller characters and figures, a smaller amount of information, and difficulty in visual recognition, which is not preferable.
なお、特許文献１の技術は、予め求めておいた関数の逆関数を用いて表示画像の各画素の座標を計算するというような複雑な処理を行う必要があるため、上述のように画像を全体的に傾けることによって画像の歪を補正する方法と比べて、処理時間がかかるといった問題が生じてしまう。 Note that the technique of Patent Document 1 needs to perform a complicated process such as calculating the coordinates of each pixel of a display image by using an inverse function of a function obtained in advance, and thus the image is displayed as described above. Compared with the method of correcting the image distortion by tilting the whole, there is a problem that the processing time is long.
本発明は、上述のような問題を解決するために成されたものであり、ヘッドアップディスプレイに表示される画像を小さくすることなく、当該画像に生じるより大きな歪を補正することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of correcting a larger distortion generated in an image displayed on the head-up display without reducing the size of the image. The purpose is to do.
上記した課題を解決するために、本発明では、ヘッドアップディスプレイの表示面に表示される長方形状の画像の歪を補正するようになされた画像補正装置において、ヘッドアップディスプレイの表示領域のサイズよりも小さいサイズの画像を、その長手方向に複数の部分画像に分割し、複数の部分画像の各々を、ヘッドアップディスプレイの表示領域の範囲内で、サイズを変更することなく、前記複数の部分画像のそれぞれの内部の所定位置を中心として各々の部分画像の画像全体を回転させる補正を行うことによって傾けることにより、画像の歪を補正するようにしている。 In order to solve the problems described above, in the present invention, in an image correction device configured to correct the distortion of a rectangular image displayed on the display surface of the head-up display, the size of the display area of the head-up display the image is small size, divided into a plurality of partial images in the longitudinal direction, each of the plurality of partial images, within the display area of the head-up display, without changing the size, the plurality of partial images The distortion of the image is corrected by inclining the image by rotating the entire image of each partial image around a predetermined position inside the image.
上記のように構成した本発明によれば、ヘッドアップディスプレイの表示領域の範囲内において、画像全体を傾ける方法と比べ、より大きな傾斜角度で各部分画像を個別に傾けることができるようになる。したがって、本発明によれば、ヘッドアップディスプレイに表示される画像を小さくすることなく、当該画像に生じるより大きな歪を補正することができる。 According to the present invention configured as described above, it becomes possible to individually incline each partial image at a larger inclination angle within the range of the display area of the head-up display, as compared with the method of inclining the entire image. Therefore, according to the present invention, it is possible to correct a larger distortion generated in the image without reducing the size of the image displayed on the head-up display.
〔ヘッドアップディスプレイ１０の機能構成例〕
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ１０の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すヘッドアップディスプレイ１０は、自動車等の車両に搭載されている、各種情報を運転席の前方に表示するための装置である。
[Example of functional configuration of head-up display 10]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration example of a head-up display 10 according to an embodiment of the present invention. The head-up display 10 shown in FIG. 1 is a device mounted on a vehicle such as an automobile for displaying various information in front of a driver's seat.
図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ１０は、画像生成装置１００、投影装置１１、凹面鏡１２および表示面１３を備えている。画像生成装置１００は、各種情報（例えば、車速、案内方向等）を表示するための画像を生成する。投影装置１１は、画像生成装置１００によって生成された画像を投影する。投影装置１１としては、例えば、レーザプロジェクタ、液晶ディスプレイ等が用いられる。 As shown in FIG. 1, the head-up display 10 includes an image generation device 100, a projection device 11, a concave mirror 12, and a display surface 13. The image generation device 100 generates an image for displaying various information (for example, vehicle speed, guide direction, etc.). The projection device 11 projects the image generated by the image generation device 100. As the projection device 11, for example, a laser projector, a liquid crystal display or the like is used.
凹面鏡１２は、投影装置１１から投影された画像を反射して、当該画像を表示面１３へと導く。表示面１３は、運転席の前方に設けられている。表示面１３は、投影装置１１から投影された画像が凹面鏡１２を介して照射されることにより、当該画像を表示する。表示面１３としては、例えば、フロントウインドウまたはコンバイナが用いられる。運転者は、表示面１３にて反射された画像の光路上に形成されるＥＹＥＢＯＸ（運転者が表示画像を視認可能な領域）において、あたかもその画像が表示面１３よりも前方に拡大して表示されているかの如く、その画像の虚像を視認できるようになっている。 The concave mirror 12 reflects the image projected from the projection device 11 and guides the image to the display surface 13. The display surface 13 is provided in front of the driver's seat. The display surface 13 displays the image projected by the projection device 11 by being illuminated through the concave mirror 12. As the display surface 13, for example, a front window or a combiner is used. In the EYEBOX (a region where the driver can visually recognize the display image) formed on the optical path of the image reflected by the display surface 13, the driver displays the image as if it is enlarged in front of the display surface 13. The virtual image of the image can be visually recognized as if the image is displayed.
画像生成装置１００は、その機能構成として、情報取得部１０１、画像生成部１０２、画像分割部１０３、歪補正部１０４および表示制御部１０５を備えている。画像生成装置１００は、画像分割部１０３および歪補正部１０４により、画像補正装置として機能する。 The image generation apparatus 100 includes an information acquisition unit 101, an image generation unit 102, an image division unit 103, a distortion correction unit 104, and a display control unit 105 as its functional configuration. The image generation device 100 functions as an image correction device by the image division unit 103 and the distortion correction unit 104.
上記各機能ブロック１０１〜１０５は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック１０１〜１０５は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。 Each of the functional blocks 101 to 105 can be configured by any of hardware, DSP (Digital Signal Processor), and software. For example, when configured by software, each of the functional blocks 101 to 105 is actually configured by including a CPU, a RAM, a ROM of a computer, and a program stored in a recording medium such as a RAM, a ROM, a hard disk or a semiconductor memory. Is realized by operating.
情報取得部１０１は、表示面１３に表示させる情報を取得する。図１に示す例では、情報取得部１０１は、車載のスピードセンサ２１から車速を取得する。また、情報取得部１０１は、車載のナビゲーション装置２２から案内方向を取得する。 The information acquisition unit 101 acquires information to be displayed on the display surface 13. In the example shown in FIG. 1, the information acquisition unit 101 acquires the vehicle speed from the vehicle-mounted speed sensor 21. The information acquisition unit 101 also acquires the guidance direction from the vehicle-mounted navigation device 22.
画像生成部１０２は、情報取得部１０１によって取得された情報（例えば、スピードセンサ２１から取得した車速、ナビゲーション装置２２から取得した案内方向）を表示するための横長の長方形状の画像を生成する。特に、画像生成部１０２は、ヘッドアップディスプレイ１０（表示面１３）の表示領域のサイズよりも小さいサイズの画像を生成する。これにより、ヘッドアップディスプレイ１０（表示面１３）の表示領域内において、画像生成部１０２によって生成された画像の周囲に、画像を傾けるための領域が形成される。 The image generation unit 102 generates a horizontally long rectangular image for displaying the information acquired by the information acquisition unit 101 (for example, the vehicle speed acquired from the speed sensor 21 and the guidance direction acquired from the navigation device 22). In particular, the image generation unit 102 generates an image having a size smaller than the size of the display area of the head-up display 10 (display surface 13). As a result, in the display area of the head-up display 10 (display surface 13), an area for tilting the image is formed around the image generated by the image generation unit 102.
画像分割部１０３は、画像生成部１０２によって生成された画像を、その横方向（長手方向）に複数の部分画像に分割する。本実施形態では、画像分割部１０３は、画像に表示されている情報の種類毎に、画像を複数の部分画像に分割する。例えば、画像分割部１０３は、画像生成部１０２によって生成された画像において車速と案内方向とが横方向に並べて示されている場合、当該画像を、車速を示す部分画像と、案内方向を示す部分画像とに分割する。 The image dividing unit 103 divides the image generated by the image generating unit 102 into a plurality of partial images in the lateral direction (longitudinal direction) thereof. In the present embodiment, the image dividing unit 103 divides the image into a plurality of partial images for each type of information displayed on the image. For example, when the vehicle speed and the guide direction are arranged side by side in the image generated by the image generating unit 102, the image dividing unit 103 displays the image as a partial image indicating the vehicle speed and a portion indicating the guide direction. Split into images and.
歪補正部１０４は、画像分割部１０３によって生成された複数の部分画像の各々を、ヘッドアップディスプレイ１０（表示面１３）の表示領域の範囲内で、画像生成部１０２によって生成された画像に歪が生じる方向とは逆方向に傾けることにより、画像生成部１０２によって生成された画像の歪を補正する。例えば、ヘッドアップディスプレイ１０が搭載されている車両固有の画像の歪度合いが予め計測されており、この歪度合いに応じた補正値（傾斜方向および傾斜角度）が、画像生成装置１００の記憶部（図示省略）に予め記憶されている。歪補正部１０４は、この補正値を用いて、各部分画像を傾ける。 The distortion correction unit 104 distorts each of the plurality of partial images generated by the image division unit 103 into an image generated by the image generation unit 102 within the display area of the head-up display 10 (display surface 13). The image distortion generated in the image generation unit 102 is corrected by inclining the image in the direction opposite to the direction in which is generated. For example, the degree of distortion of the image peculiar to the vehicle in which the head-up display 10 is mounted is measured in advance, and the correction values (inclination direction and inclination angle) corresponding to the degree of distortion are stored in the storage unit ( (Not shown) is stored in advance. The distortion correction unit 104 tilts each partial image using this correction value.
表示制御部１０５は、歪補正部１０４による補正後の画像を投影装置１１へ出力することにより、当該画像を表示面１３に表示させる。このように予め補正された画像を投影装置１１から投影させることにより、光路を通じて当該画像に生じる歪が相殺される。このため、当該画像は、歪が生じていない状態で表示面１３に表示されるようになる。 The display control unit 105 outputs the image corrected by the distortion correction unit 104 to the projection device 11 to display the image on the display surface 13. By projecting the image thus corrected in advance from the projection device 11, the distortion generated in the image through the optical path is canceled. Therefore, the image is displayed on the display surface 13 in a state where no distortion is generated.
〔画像生成装置１００による処理の一例〕
図２は、本発明の一実施形態に係る画像生成装置１００による処理の一例を示すフローチャートである。図２に示す処理は、例えば、ヘッドアップディスプレイ１０の電源がＯＮに切り替えられたタイミングで実行される。
[Example of Processing by Image Generating Device 100]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing by the image generating apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 2 is executed, for example, at the timing when the power of the head-up display 10 is switched on.
まず、情報取得部１０１が、表示面１３に表示させる情報を取得する（ステップＳ２０２）。次に、画像生成部１０２が、ステップＳ２０２で取得された情報を表示するための横長の長方形状の画像を生成する（ステップＳ２０４）。 First, the information acquisition unit 101 acquires information to be displayed on the display surface 13 (step S202). Next, the image generation unit 102 generates a horizontally long rectangular image for displaying the information acquired in step S202 (step S204).
次に、画像分割部１０３が、ステップＳ２０４で生成された画像を、その画像に示されている情報の種類毎に、その横方向に複数の部分画像に分割する（ステップＳ２０６）。 Next, the image dividing unit 103 divides the image generated in step S204 into a plurality of partial images in the horizontal direction for each type of information shown in the image (step S206).
次に、歪補正部１０４が、ステップＳ２０６で生成された複数の部分画像の各々を、ヘッドアップディスプレイ１０の表示領域の範囲内で傾けることにより、ステップＳ２０４で生成された画像の歪を補正する（ステップＳ２０８）。 Next, the distortion correction unit 104 corrects the distortion of the image generated in step S204 by inclining each of the plurality of partial images generated in step S206 within the range of the display area of the head-up display 10. (Step S208).
次に、表示制御部１０５が、ステップＳ２０８での補正後の画像を投影装置１１へ出力することにより、当該画像を表示面１３に表示させる（ステップＳ２１０）。そして、画像生成装置１００は、図２に示す一連の処理を終了する。 Next, the display control unit 105 outputs the image after the correction in step S208 to the projection device 11 to display the image on the display surface 13 (step S210). Then, the image generating apparatus 100 ends the series of processes shown in FIG.
〔画像生成装置１００による画像補正処理の具体例（第１例）〕
図３は、本発明の一実施形態に係る画像生成装置１００による画像補正処理の具体例（第１例）を示す図である。この例では、前提として、本実施形態のヘッドアップディスプレイ１０において、図５（ａ）に示すクロスハッチの画像５００を表示面１３に表示させたとき、図５（ａ）と同様に画像５００に歪が生じるものとする。
[Specific Example of Image Correction Processing by Image Generation Device 100 (First Example)]
FIG. 3 is a diagram showing a specific example (first example) of the image correction processing by the image generating apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. In this example, as a premise, in the head-up display 10 of the present embodiment, when the image 500 of the cross hatch shown in FIG. 5A is displayed on the display surface 13, the image 500 is displayed in the same manner as in FIG. 5A. Distortion shall occur.
図３（ａ）は、画像生成部１０２によって生成された画像の一例として画像３０２を示している。画像３０２は、ヘッドアップディスプレイ１０の表示領域３１０Ａのサイズよりも小さいサイズの横長の長方形状を有している。画像３０２には、ナビゲーション装置２２から取得した案内方向を示す図形と、スピードセンサ２１から取得した車速を示す文字列とが横方向に並べて示されている。この画像３０２を補正せずにヘッドアップディスプレイ１０の表示面１３に表示させてしまうと、図５（ａ）の画像５００と同様に歪が生じてしまう。 FIG. 3A shows an image 302 as an example of the image generated by the image generation unit 102. The image 302 has a horizontally long rectangular shape having a size smaller than the size of the display area 310A of the head-up display 10. In the image 302, a graphic indicating the guidance direction acquired from the navigation device 22 and a character string indicating the vehicle speed acquired from the speed sensor 21 are arranged side by side in the lateral direction. If this image 302 is displayed on the display surface 13 of the head-up display 10 without correction, distortion will occur as in the image 500 of FIG. 5A.
そこで、図３（ａ）に示すように、画像分割部１０３が、案内方向を示す部分画像３０２Ａと、車速を示す部分画像３０２Ｂとに画像３０２を分割する。そして、歪補正部１０４が、図３（ｂ）に示すように、部分画像３０２Ａ，３０２Ｂの各々を、画像３０２に歪が生じる方向とは反対の方向に傾ける（すなわち、左下がりとなるように反時計回りに回転させる）補正を行う。これにより、画像３０２をヘッドアップディスプレイ１０の表示面１３に表示させたときの、当該画像３０２の歪を相殺して解消することができる。 Therefore, as shown in FIG. 3A, the image dividing unit 103 divides the image 302 into a partial image 302A indicating the guidance direction and a partial image 302B indicating the vehicle speed. Then, as illustrated in FIG. 3B, the distortion correction unit 104 tilts each of the partial images 302A and 302B in a direction opposite to the direction in which the image 302 is distorted (that is, to be left-downward). Rotate counterclockwise) Make a correction. As a result, the distortion of the image 302 when the image 302 is displayed on the display surface 13 of the head-up display 10 can be canceled and eliminated.
図３（ａ）に示す例では、ヘッドアップディスプレイ１０の表示領域３１０Ａのサイズは、２４０ピクセル（縦）×４８０ピクセル（横）である。一方、画像３０２のサイズは、１９２ピクセル（縦）×４３２ピクセル（横）である。このうち、部分画像３０２Ａのサイズは、１９２ピクセル（縦）×１４４ピクセル（横）である。また、部分画像３０２Ｂのサイズは、１９２ピクセル（縦）×２８８ピクセル（横）である。なお、表示領域３１０Ａのサイズは、図５に示す表示領域５１０Ａのサイズと同じである。また、画像３０２のサイズは、図５に示す画像５０２のサイズと同じである。 In the example shown in FIG. 3A, the size of the display area 310A of the head-up display 10 is 240 pixels (vertical)×480 pixels (horizontal). On the other hand, the size of the image 302 is 192 pixels (vertical)×432 pixels (horizontal). Of these, the size of the partial image 302A is 192 pixels (vertical)×144 pixels (horizontal). The size of the partial image 302B is 192 pixels (vertical)×288 pixels (horizontal). The size of the display area 310A is the same as the size of the display area 510A shown in FIG. The size of the image 302 is the same as the size of the image 502 shown in FIG.
この場合、図３（ｂ）に示すように、表示領域３１０Ａ内で部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを傾けることができる最大角度（θ）は、９．５４度である。図３（ｃ）は、最大角度（θ＝９．５４度）に傾いた状態の本実施形態の部分画像３０２Ａ，３０２Ｂと、最大角度（θ＝６．３８度）に傾いた状態の従来の画像５０２とを重ね合わせて比較したものである。図３（ｃ）から明らかなように、部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを個別に傾けるほうが、画像５０２全体を傾けるよりも、より大きな傾斜角度とすることができる。 In this case, as shown in FIG. 3B, the maximum angle (θ) with which the partial images 302A and 302B can be tilted in the display area 310A is 9.54 degrees. FIG. 3C shows partial images 302A and 302B of the present embodiment in a state of being inclined at the maximum angle (θ=9.54 degrees) and a conventional image in a state of being inclined at the maximum angle (θ=6.38 degrees). The image 502 is superimposed and compared. As is apparent from FIG. 3C, tilting the partial images 302A and 302B individually can have a larger tilt angle than tilting the entire image 502.
〔画像生成装置１００による画像補正処理の具体例（第２例）〕
図４は、本発明の一実施形態に係る画像生成装置１００による画像補正処理の具体例（第２例）を示す図である。図４（ａ）では、本実施形態のヘッドアップディスプレイ１０において、図３（ａ）に示した部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを、従来（図５）の最大角度（θ＝６．３８度）と同じ角度で傾けた例を示している。
[Specific Example of Image Correction Processing by Image Generating Device 100 (Second Example)]
FIG. 4 is a diagram showing a specific example (second example) of the image correction processing by the image generating apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. 4A, in the head-up display 10 of the present embodiment, the partial images 302A and 302B shown in FIG. 3A are the same as the maximum angle (θ=6.38 degrees) of the conventional art (FIG. 5). An example of tilting at an angle is shown.
この場合、図４（ｂ）に示すように、部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを６．３８度傾けて表示するために必要な表示領域３１０Ａ’のサイズは、２２４ピクセル（縦）×４６４ピクセル（横）である。すなわち、図５に示したように、画像５０２全体を６．３８度傾けた場合に必要な表示領域５１０Ａのサイズ（２４０ピクセル（縦）×４８０ピクセル（横））と比べて、表示領域３１０Ａ’のサイズは、縦方向に１６ピクセル、横方向に１６ピクセル小さくなっている。 In this case, as shown in FIG. 4B, the size of the display area 310A′ required to display the partial images 302A and 302B with a tilt of 6.38 degrees is 224 pixels (vertical)×464 pixels (horizontal). Is. That is, as shown in FIG. 5, as compared with the size of the display area 510A (240 pixels (vertical)×480 pixels (horizontal)) required when the entire image 502 is tilted by 6.38 degrees, the display area 310A′ is larger. Is smaller by 16 pixels in the vertical direction and 16 pixels in the horizontal direction.
すなわち、本実施形態の画像補正方法のほうが、従来の画像補正方法よりも、画像を傾けるために必要な画像周辺の領域のサイズ（歪補正領域）を小さくすることができる。逆に言えば、ヘッドアップディスプレイの表示領域のサイズが同じ場合には、本実施形態の画像補正方法のほうが、従来の画像補正方法よりも、より大きな画像を表示することができる。 That is, the image correction method of the present embodiment can reduce the size of the area around the image (distortion correction area) required to tilt the image, as compared with the conventional image correction method. Conversely, when the size of the display area of the head-up display is the same, the image correction method of the present embodiment can display a larger image than the conventional image correction method.
以上説明したとおり、本発明の一実施形態によれば、ヘッドアップディスプレイ１０の表示領域３１０Ａの範囲内において、画像全体を傾ける従来の画像補正方法と比べて、より大きな傾斜角度で各部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを個別に傾けることができる。このため、本発明の一実施形態によれば、従来の画像補正方法と比べて、画像３０２を縮小することなく、画像３０２に生じるより大きな歪を補正して解消することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, in the range of the display area 310A of the head-up display 10, as compared with the conventional image correction method of tilting the entire image, each partial image 302A has a larger tilt angle. , 302B can be individually tilted. Therefore, according to an embodiment of the present invention, it is possible to correct and eliminate a larger distortion that occurs in the image 302 without reducing the size of the image 302 as compared with the conventional image correction method.
なお、上記実施形態では、横長の長方形状の画像を複数の部分画像に分割して、各部分画像を傾けることにより、当該画像の歪を補正する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、縦長の長方形状の画像を複数の部分画像に分割して、各部分画像を傾けることにより、当該画像の歪を補正するようにしてもよい。 In the above embodiment, an example in which a horizontally long rectangular image is divided into a plurality of partial images and each partial image is tilted to correct the distortion of the image has been described, but the present invention is not limited to this. Absent. For example, a vertically long rectangular image may be divided into a plurality of partial images, and each partial image may be tilted to correct the distortion of the image.
また、上記実施形態では、複数の部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを同じ角度で傾けるようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、画像の歪度合いに応じた部分画像毎の補正値（傾斜方向および傾斜角度）を、画像生成装置１００の記憶部（図示省略）に予め記憶しておき、この補正値を用いて、複数の部分画像３０２Ａ，３０２Ｂを、歪度合いに応じて別々の角度で傾けるようにしてもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、画像の左側の歪度合いがより大きい場合には、図３の画像３０２において、左側の部分画像３０２Ａの傾き角度をより大きくするようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the plurality of partial images 302A and 302B are tilted at the same angle, but the present invention is not limited to this. For example, a correction value (tilt direction and tilt angle) for each partial image according to the degree of image distortion is stored in advance in a storage unit (not shown) of the image generation apparatus 100, and a plurality of correction values are used by using this correction value. The partial images 302A and 302B may be tilted at different angles according to the degree of distortion. For example, as shown in FIG. 5A, when the distortion degree on the left side of the image is larger, the tilt angle of the partial image 302A on the left side of the image 302 in FIG. 3 may be made larger.
また、上記実施形態では、画像３０２を２つの部分画像３０２Ａ，３０２Ｂに分割する例を示しているが、本発明はこれに限らない。すなわち、画像を３つ以上の部分画像に分割するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the image 302 is divided into two partial images 302A and 302B is shown, but the present invention is not limited to this. That is, the image may be divided into three or more partial images.
また、上記実施形態では、画像を情報の種類毎に複数の部分画像に分割するようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、画像に１つの情報しか表示しない場合であっても、当該画像を複数の部分画像に分割するようにしてもよい。また、画像に３つ以上の情報を表示する場合、２つ以上の情報をまとめて１つの部分画像を生成するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the image is divided into a plurality of partial images for each type of information, but the present invention is not limited to this. For example, even when only one piece of information is displayed on the image, the image may be divided into a plurality of partial images. When displaying three or more pieces of information on an image, two or more pieces of information may be combined to generate one partial image.
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of the embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by this. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
１０ ヘッドアップディスプレイ
１１ 投影装置
１２ 凹面鏡
１３ 表示面
２１ スピードセンサ
２２ ナビゲーション装置
１００ 画像生成装置
１０１ 情報取得部
１０２ 画像生成部
１０３ 画像分割部
１０４ 歪補正部
１０５ 表示制御部
10 head-up display 11 projection device 12 concave mirror 13 display surface 21 speed sensor 22 navigation device 100 image generation device 101 information acquisition unit 102 image generation unit 103 image division unit 104 distortion correction unit 105 display control unit
Claims (4)
前記ヘッドアップディスプレイの表示領域のサイズよりも小さいサイズの前記画像を、その長手方向に複数の部分画像に分割する画像分割部と、
前記複数の部分画像の各々を、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域の範囲内で、サイズを変更することなく、前記複数の部分画像のそれぞれの内部の所定位置を中心として各々の前記部分画像の画像全体を回転させる補正を行うことによって傾けることにより、前記画像の歪を補正する歪補正部と
を備えることを特徴とする画像補正装置。 An image correction device for correcting distortion of a rectangular image displayed on a display surface of a head-up display,
An image dividing unit that divides the image having a size smaller than the size of the display area of the head-up display into a plurality of partial images in the longitudinal direction thereof,
Each of the plurality of partial images is an image of each of the partial images with a predetermined position inside each of the plurality of partial images as a center, without changing the size within the display area of the head-up display. An image correction device, comprising: a distortion correction unit that corrects the distortion of the image by tilting by performing correction to rotate the entire image.
ことを特徴する請求項１に記載の画像補正装置。 The image correction device according to claim 1, wherein the image division unit divides the image into a plurality of partial images for each type of information displayed on the image.
ことを特徴する請求項１または２に記載の画像補正装置。 The image correction apparatus according to claim 1, wherein the distortion correction unit corrects the distortion of the image by inclining each of the plurality of partial images at different angles.
前記画像補正装置の画像分割部が、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域のサイズよりも小さいサイズの前記画像を、その長手方向に複数の部分画像に分割する画像分割工程と、
前記画像補正装置の歪補正部が、前記複数の部分画像の各々を、前記ヘッドアップディスプレイの表示領域の範囲内で、サイズを変更することなく、前記複数の部分画像のそれぞれの内部の所定位置を中心として各々の前記部分画像の画像全体を回転させる補正を行うことによって傾けることにより、前記画像の歪を補正する歪補正工程と
を含むことを特徴とする画像補正方法。 An image correction method by an image correction device for correcting the distortion of a rectangular image displayed on the display surface of a head-up display,
An image dividing step of dividing the image having a size smaller than the size of the display area of the head-up display into a plurality of partial images in the longitudinal direction thereof, the image dividing unit of the image correction device,
The distortion correction unit of the image correction device, each of the plurality of partial images within a display area of the head-up display, without changing the size, a predetermined position inside each of the plurality of partial images. A distortion correction step of correcting the distortion of the image by performing a correction to rotate the entire image of each of the partial images with respect to the center, and correcting the distortion of the image.
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