DE10044211A1

DE10044211A1 - Information display device for scenario comprising multiple image sources e.g. for aircraft navigation display has weighting for perception of information given by number of displays per period

Info

Publication number: DE10044211A1
Application number: DE2000144211
Authority: DE
Inventors: Lorenz Geil; Peter Sandl
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-04-04

Abstract

The device includes a switch (3) connected to the image sources for transmitting video signals. The video signals from the sources are supplied to a display (4). The information is displayed in a sequence with a predetermined frame rate, higher than the flicker fusion frequency. The number of information displays from one image source per period, gives a certain weighting for the perception of the displayed information. An Independent claim is included for a method of displaying information of a scenario.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Darstellung von Informationen eines Szenarios aus mehreren Bild-Quellen.The invention relates to a device and a method for representing Information of a scenario from several image sources.

Die Überlagerung von Informationen aus einer Kombination mehrerer Bild quellen ist beispielsweise von Systemen moderner Flugzeuge bekannt. Dabei wird das Bodenabtastradar als eine erste Bildquelle verwendet, um Abwei chungen einer autonomen Navigationsanlage zu korrigieren und um Bildkoor dinaten zu erfassen oder zu bestätigen. Die Informationen des Radars als erste Bildquelle werden direkt mit den Informationen einer Landkarte, die auf einen Film als zweite Bildquelle vorliegt, überlagert. Dabei werden durch Reflexionen entstandene helle Stellen, sogenannte Reflexe, im Radarbild bestimmten Ko ordinaten oder signifikanten topographischen Stellen der Landkarte durch den Benutzer manuell zugewiesen. Bei dieser optischen Überlagerung erfolgt die Kombination der Bildinformationen durch Projektion des Films mit Kartenin formation sowie durch die Einkopplung eines Bildes mit den Radarinformatio nen über eine Kathodenstrahlröhre mittels eines Strahlteilers zur Verwirkli chung der optischen Überlagerung.The overlay of information from a combination of multiple images Sources are known for example from systems of modern aircraft. there the ground scanning radar is used as a first image source to corrections of an autonomous navigation system and image coordination record or confirm data. The radar information first Image sources are directly linked to the information on a map Film as a second image source is superimposed. Doing so through reflections resulting bright spots, so-called reflections, determined in the radar image ordinates or significant topographical places of the map by the User assigned manually. With this optical overlay the Combining the image information by projecting the film with maps formation and by coupling an image with the radar information via a cathode ray tube by means of a beam splitter optical overlay.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die gesamte dafür erforderliche Vor richtung schwer ist und eine sehr genaue Mechanik erfordert. Das Datenmate rial mit den Karteninformationen, beispielsweise den topographischen und Kultur-Daten, ist ständig zu aktualisieren. Dafür sind eigens entsprechende Filme mit der aktualisierten Karteninformation zu erstellen. Dieses macht das bekannte Verfahren sehr aufwendig.A disadvantage of this method is that the entire required for it direction is difficult and requires very precise mechanics. The data mat rial with the map information, for example the topographical and Culture data, is constantly updated. There are appropriate ones for this Create films with the updated map information. This does that known methods very expensive.

Weiterhin gibt es Kartengeneratoren, die topographische Informationen auf digitale Weise speichern. In einem weiteren Verfahren nach dem Stand der Technik werden diese Kartengeneratoren als eine erste Bildquelle verwendet, die mit den Informationen einer zweiten Bildquelle, beispielsweise wiederum eines Radars, mittels eines Maskierungs-Verfahrens überlagert werden. Mit diesem als Maskierung bezeichneten Bildmischverfahren erfolgt die Darstel lung jedes Pixelpunktes des für den Betrachter zur Darstellung gebrachten Bil des mittels der Information entweder der ersten oder der zweiten Bildquelle. Die Entscheidung darüber, welche Information für den jeweiligen Pixelpunkt relevant ist, entscheidet sich nach einem festgelegten Kriterium. Bei Flugzeug systemen, die als erste Bildquelle einen Kartengenerator mit digitalen Gelän dedaten und als zweite Bildquelle ein Radargerät aufweisen, ist das verwen dete Kriterium die Intensität des Radarbildes. Dabei wird in Bereichen mit In tensitäten des Radarbildes für den jeweiligen Pixelpunkt über einem vorgege benen Schwellwert die Radarinformation dargestellt. Ist die Intensität geringer als der Schwellwert, wird die Karteninformation zur Darstellung gebracht.There are also map generators that provide topographical information save digital way. In a further process according to the state of the Technique these card generators are used as a first image source the one with the information from a second image source, for example in turn of a radar can be superimposed using a masking method. With this image mixing process, known as masking, is used for the display each pixel point of the image presented to the viewer by means of the information from either the first or the second image source. Deciding what information for each pixel point relevant, decides according to a defined criterion. On an airplane systems, the first image source is a map generator with digital terrain data and having a radar device as the second image source is used The criterion was the intensity of the radar image. In areas with In intensities of the radar image for the respective pixel point over a given one radar information. The intensity is lower as the threshold, the map information is displayed.

Dadurch, dass entweder für einen Pixelpunkt entweder der entsprechende Radar-Bildpunkt oder der entsprechende Karten-Bildpunkt dargestellt wird, geht an jedem Pixelpunkt immer nur die Information einer Bildquelle in die kombinierte Darstellung ein. Dadurch können Bereiche des Kartenbildes durch Radarreflexe in der kombinierten Darstellung vollständig verdeckt wer den. Dies führt bei Radargeräten mit geringerer Auflösung dazu, dass die Ra darreflexe, die von bestimmten Objekten ausgelöst werden, deren Abbildung auf der Karte vollständig verdecken. Dadurch wird die Feinabstimmung bei der Navigation und der Zieleinweisung wesentlich erschwert.Because either for a pixel point either the corresponding one Radar pixel or the corresponding map pixel is displayed, At each pixel point only the information from one image source goes into the combined representation. This allows areas of the map image completely masked by radar reflexes in the combined display the. In the case of radar devices with a lower resolution, this leads to the Ra reflexes triggered by certain objects, their mapping completely hide on the map. This will fine tune the Navigation and target instruction much more difficult.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitszustellen, bei der bzw. bei dem die Wirkung einer Kombination von In formationen aus mehreren Bildquellen verbessert wird.It is therefore the object of the invention, an apparatus and a method to provide, in which the effect of a combination of In formations from multiple image sources is improved.

Diese Aufgabe wird mit den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere Aus führungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. This task is solved with the independent claims. More Aus management forms are specified in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrie ben. Die zeigen:The invention is described below with reference to the accompanying figures ben. They show:

Fig. 1 eine schematische Funktionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic functional representation of the device according to the invention,

Fig. 2 eine Darstellung des zeitlichen Ablaufes der erfindungsgemäßen alternierenden Darstellungsweise bei 1 : 1-Gewichtung der Informati onen von zwei Bildquellen, Figure 2 is a representation of the time sequence of the alternating representation of the invention in. 1: 1 weighting of the informa tion of two image sources,

Fig. 3 der zeitliche Verlauf der erfindungsgemäßen alternierenden Dar stellungsweise bei 1 : 2-Gewichtung der Informationen von zwei Bildquellen. Fig. 3 shows the temporal course of the alternating Dar according to the invention with 1: 2 weighting of the information from two image sources.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Informationen mehrerer Bild quellen in einer periodisch alternierenden Darstellungsweise zur Darstellung gebracht. In der Darstellung der Fig. 1 sind beispielsweise eine erste Bildquelle 1a und eine zweite Bildquelle 1b dargestellt. Aus jeder Bildquelle 1a, 1b ge langt ein Videosignal 2a bzw. 2b zu einer Schalteinrichtung 3, die entweder das Videosignal 2a der ersten Bildquelle 1a oder das Videosignal 2b der zwei ten Bildquelle 1b Anzeige 4 durchleitet (modifiziert oder nicht modifiziert). Zur Anzeige 4 gelangt also ein Videosignal 5, das bei einen bestimmten Zeitpunkt entweder dem Videosignal 2a oder dem Videosignal 2b entspricht.In the device according to the invention, information from a number of image sources is displayed in a periodically alternating manner of presentation. In the illustration of FIG. 1, a first image source 1 a and a second image source 1 are illustrated, for example b. From each image source 1 a, 1 b ge a video signal 2 a or 2 b reaches a switching device 3 , which either passes the video signal 2 a of the first image source 1 a or the video signal 2 b of the second image source 1 b display 4 (modified or not modified). To display 4 thus reaches a video signal 5 a or the video signal 2 corresponds to b at a given point in time, either the video signal. 2

Mit dem erfindungsgemäßen Bildmischverfahren erfolgt eine Darstellung ei nes Szenarios, indem innerhalb einer Periode die Darstellung der Informatio nen verschiedener Bild-Quellen diskret, d. h. zu einem Zeitpunkt jeweils einer Bild-Quelle, und in einer einen vorbestimmten visuellen Effekt herbeiführen den Abfolge der Bild-Darstellungen mit einer vorbestimmten Bildwechselfre quenz erfolgt, wobei die Zahl der Darstellungen der Informationen einer Bild quelle pro Periode eine vorbestimmte Gewichtung für die Wahrnehmung der dargestellten Informationen ergibt. Es erfolgt also zu einem Zeitpunkt die Dar stellung der Informationen von jeweils einer der zumindest zwei Bild-Quellen. The image mixing method according to the invention is used to display egg scenario by displaying the information in a period discreetly from different image sources, i. H. one at a time Image source, and bring about a predetermined visual effect the sequence of image representations with a predetermined image change frequency sequence takes place, the number of representations of the information of an image source a predetermined weighting per period for the perception of the presented information results. So the dar takes place at a time provision of the information from one of the at least two image sources.

Innerhalb einer Periode wird eine Abfolge der Darstellungen der verschiede nen Bild-Quellen in einer vorbestimmten Bildwechselfrequenz realisiert. Dabei kann sich sowohl die Abfolge als auch die Bildwechselfrequenz nach vorbe stimmten Kriterien oder phasenweise veränderlich sein.Within a period, a sequence of representations of the different NEN image sources realized in a predetermined frame rate. there Both the sequence and the frame rate can move past agreed criteria or be changeable in phases.

Dabei muss die Bildwechselfrequenz größer einer bekannten Flimmer- Verschmelzungsfrequenz dargeboten werden, bei der das menschliche Auge die Abfolge der Informationen nicht mehr einzeln wahrnimmt, so dass der Bet rachter die Informationen als überlagert empfindet. Dann wird der Eindruck des Flimmerns vermieden und die intermittierenden Lichtreize bei der perio disch alternierenden Darstellung sind von einer konstanten Belichtung nicht unterscheidbar.The frame rate must be greater than a known flicker Frequency of fusion are presented at the human eye no longer perceives the sequence of information individually, so that Bet rachter feels the information is overlaid. Then the impression of flickering avoided and the intermittent light stimuli in the perio The alternating display is not of constant exposure distinguishable.

Erfindungsgemäß wird dabei die gesamte Lichtmenge der Informationen jeder verwendeten Lichtquelle gewichtet. Beispiele zweier Gewichtungen sind im zeitlichen Ablauf in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Dabei zeigt die Fig. 1 schema tisch den Ablauf einer periodischen Darstellung bei einer 1 : 1-Gewichtung von zwei Informationen zweier Bildquellen. Bei der 1 : 1-Gewichtung erfolgt perio disch abwechselnd die Darstellung der Informationen der ersten Bildquelle zu einem Zeitpunkt und die Informationen der zweiten Bildquelle zum darauffol genden Zeitpunkt. In den Fig. 1 und 2 sind mit den ausgefüllten Feldern die Informationen der ersten Bildquelle und mit den nicht ausgefüllten Feldern die Informationen der zweiten Bildquelle dargestellt.According to the invention, the total amount of light of the information of each light source used is weighted. Examples of two weightings are shown in time sequence in FIGS. 2 and 3. The Figure 1 schematically shows the flow of a periodic presentation at a. 1: 1 weighting of two information two image sources. In the 1: 1 weighting, the information from the first image source is displayed alternately at one point in time and the information from the second image source at the subsequent point in time. In Figs. 1 and 2, the information of the first image source and the fields are not completed, the information of the second image source are presented with the completed fields.

In der Fig. 1 ist die Dauer für einen Bildwechsel mit T1 angegeben. Die Bild wechselfrequenz F1 ergibt sich also mit der Formel F1 = /T1. In der Fig. 1 ist weiterhin T2 eingetragen, die den Zeitabstand für die Bildwiederholung an gibt. Im Beispiel der Fig. 1 beträgt die Bildwechselfrequenz gleich der halben Bildwiederholfrequenz 2 = /T2 des Ausgabegerätes.In Fig. 1, the duration for a picture change is indicated with T1. The image change frequency F1 thus results from the formula F1 = / T1. In FIG. 1, T2 is also entered, which indicates the time interval for the image repetition. In the example of FIG. 1, the frame rate is half the refresh rate 2 = / T2 of the output device.

In der Fig. 2 ist eine 1 : 2-Gewichtung der Information der ersten Bildquelle be züglich der Information der zweiten Bildquelle bei gegenüber der Darstellung der Fig. 1 gleicher Bildwiederholfrequenzen F2 angegeben. Über den Verlauf der Zeit wird dabei jeweils abwechselnd einmal die Information der ersten Bildquelle und bei den beiden darauffolgenden Darstellungszeitpunkten die Informationen der zweiten Bildquelle am Ausgabegerät dargestellt. In die Fig. 3 ist die Periodendauer der Darstellung T3 eingetragen, woraus sich die Bild wechselfrequenz F3 ergibt durch F3 = 1/T3. In dem in der Fig. 3 dargestellten Beispiel ist die Bildwechselfrequenz F3 gleich einem Drittel der Bildwiederhol frequenz 2 des Ausgabegerätes. FIG. 2 shows a 1: 2 weighting of the information from the first image source with respect to the information from the second image source at image refresh frequencies F2 that are the same as those shown in FIG. 1. The information from the first image source and the information from the second image source at the two subsequent display times are displayed alternately on the output device over the course of time. In Fig. 3, the period of the representation T3 is entered, from which the image change frequency F3 results from F3 = 1 / T3. In the example shown in FIG. 3, the frame rate F3 is equal to a third of the refresh rate 2 of the output device.

Die Erfindung kann für beliebige Bildquellen und eine Mehrzahl von Bildquel len angewendet werden. Beispielsweise eignet sich die Erfindung für die Kombination von Sensordaten mit den Informationen einer digitalen Gelände datenbasis. Bei der erfindungsgemäßen Periodischen Darstellung jeweils der vollständigen Informationen einer Bildquelle zumindest für einen Bildaus schnitt einer Anzeige sind für den Betrachter sowohl die Informationen der ersten als auch die der zweiten Bildquelle an jeder Position dieses Bildaus schnitts sichtbar. Dabei ist eine Feinabstimmung durch Wahl der Gewichtung und gegebenenfalls der Bildwiederholfrequenz auf einfache Weise möglich.The invention can be used for any image source and a plurality of image sources len can be applied. For example, the invention is suitable for Combination of sensor data with the information of a digital terrain data base. In the periodic display according to the invention, the complete information from an image source at least for one image For the viewer, both the information and the cut of an ad are first as well as that of the second image source at each position of this image cut visible. There is a fine-tuning by choosing the weighting and possibly the refresh rate in a simple manner.

Außerdem wird bei geschickter Implementierung der Erfindung im dement sprechenden Gerät nur sehr wenig Rechnerleistung benötigt. Außerdem ist eine Erweiterung eines bereits bestehenden erfindungsgemäßen Systems um weitere Bildquellen mit geringem Aufwand möglich. Dabei können die Ge wichtungen je nach Anwendungsfall eingestellt werden.In addition, if the invention is skillfully implemented, it is demented speaking device requires very little computing power. Besides, is an extension of an already existing system according to the invention further image sources possible with little effort. The Ge weightings can be set depending on the application.

Claims

1. Device for displaying information of a scenario from several image sources with at least a first ( 1 a) image source and a second ( 1 b) image source and a display device ( 4 ), characterized in that the device has a switching device ( 3 ) comprises, which is connected to the image sources ( 1 a, 1 b) for the transmission of video signals ( 2 a, 2 b) and the video signals ( 2 a, 2 b) coming from the image sources ( 1 a, 1 b) to the Forwards the display ( 4 ), the information of the image sources provided for the respective representation being displayed discretely within a period and in a sequence of image representations from the respective image sources which has a predetermined visual effect and having a predetermined frame rate, wherein the number of representations of the information of an image source per period results in a predetermined weighting for the perception of the represented information and is woven ei the frame rate is greater than the flicker fusion frequency.

2. Device according to claim 1, characterized in that the frame rate and the number of representations of information an image source per period is adjustable to the weighting of the displayed set information for perception.

3. Procedure for displaying information of a scenario from several reren image sources, the presentation of the information for each The current image source (1a, 1b) within a period discreet and in a predetermined visual effect Sequence of image representations from the respective image sources with a before certain frame rate takes place, the number of representations of the Information of an image source per period a predetermined weighting for the perception of the information presented results and being the picture frequency is greater than the flicker fusion frequency.