CN108475488A - 用于检验显示装置中的图像数据的有效性的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检验图像数据的有效性的方法（500），其中所述图像数据被分配给显示设备（100）的图像点的像素，其中分别考虑所述像素的选择（502）的每个像素的至少一个图像数据用于校验值的形成（504），其中所形成的校验值被与所存储的校验值比较（505），并且其中只有当所求取的和所存储的校验值一致时才确定出所述图像数据的有效性，其中所述选择的所述像素其中的至少一个像素的至少一个图像数据并不被考虑（503）用于所述校验值的所述形成（504）。

Description

用于检验显示装置中的图像数据的有效性的设备和方法

背景技术

为了满足根据ISO标准26262的安全要求，在机动车中的显示设备通常包含一个或多个监控模块，所述监控模块执行计算并执行关于在显示设备的显示器中所示出的警告报告的校验值的比较。在警告报告的显示中通过校验值比较确定出的安全关键的错误的出现的情况下，显示器被去活。DE 10 2007 048 608 A1 对此描述一种用于检验显示信号的有效性的方法，例如用于警告报告的图像数据的有效性的检验。

然而也可以在警告报告的图像数据的传输和显示中出现错误，这些错误并不引起或仅仅引起图像数据的安全相关的部分中几乎不可见的改变并且因此被归入非安全关键的。在这种情况下，显示设备的显示器的关断是不必要的，因为在ISO 26262的意义上的危害并不存在。

发明内容

本发明的优点

本发明涉及一种用于检验图像数据的有效性的方法，其中所述图像数据被分配给显示设备的图像点的像素。在此分别考虑像素的选择的每个像素的至少一个图像数据用于校验值的形成。所形成的校验值被与所存储的校验值比较并且只有当所求取的和所存储的校验值一致时才确定出图像数据的有效性。根据本发明，所述选择的所述像素其中的至少一个像素的至少一个图像数据并不被考虑用于校验值的形成。

显示设备可以尤其被理解为机动车的显示设备。多个图像数据以及一个图像数据可以尤其被理解为如下多个数据和一个数据，其包括用于示出图像的信息，其中所述多个图像数据尤其是包括图像值，诸如显示（Anzeige）的单个像素和/或单个亚像素（Subpixel）的色值。像素可以尤其被理解为显示器或屏幕的图像元素、图像点、图像单元（Bildzelle）或面元素。像素在此情况下可以尤其被构造用于，再现一个或多个确定的颜色的光和/或灰色调，所述确定的颜色例如是原色红、绿和/或蓝。像素尤其可以包括一个或多个亚像素，其中所述亚像素可以被构造用于，再现确定的颜色的光，所述确定的颜色例如是原色红、绿或蓝之一或灰色调。

本发明基于如下方案：并不为了校验值形成而考虑所有图像数据。首先选择图像数据，其中所述选择通过对如下像素的选择来进行，其中所述图像数据被分配给所述像素。从对于图像数据的选择中，分别考虑到每个所选择的像素的至少一个图像数据用于校验值形成，其中同时地，所选择的像素其中至少之一的至少一个图像数据并不被考虑用于校验值形成。在此情况下，因此其他图像数据也保持不被考虑用于校验值形成，例如一个或多个所选择的像素的图像数据的分别恰好一部分和/或一个或多个没有选择的像素的一部分或所有图像数据。

当所选择的像素包括亚像素时，优选地为了校验值形成分别考虑每个所选择的像素的亚像素的至少一个图像数据，其中同时地，优选并不为了校验值形成而考虑到每个所选择的像素的亚像素其中至少之一的至少一个图像数据。

根据本发明的方法具有的优点是，传输错误或显示错误或有意使用的效应，例如在并不被考虑用于形成校验值的至少一个图像数据中的符号在背景前的渐显，并不由于所述不考虑而影响图像数据的有效性。在这样的图像数据中出现的错误因此有利地在校验值计算中被无视。在给所述选择的一个或多个像素分配如下一个或多个图像数据的情况下，那么这是尤其有利的，其中所述一个或多个图像数据对于由所述图像数据所生成的图像的显示而言意义不大。例如所提到的图像数据可能因此意义不大，因为所述图像数据的改变并不引起所分配的图像的显示中的有意义的改变和/或引起所分配的图像的显示中的尤其小的安全相关的改变。只要是保持满足ISO标准26262的要求的话，图像的这种略微的或不重要的改变是可容忍的。当所示出的图像的改变并不尤其是基于人类视知觉的生理学情况而通过人类观察者引起在知觉中的重要的改变时，那么这尤其是该情况。在该情况下可以有利地有针对性地将意义不大的这种图像数据从用于校验值形成的考虑中除外，并且因此提高图像数据的有效性检验的误差容限。优选地，因此可以根据从图像数据生成的图像来规定并不被考虑用于校验值形成的图像数据的集合，这随着有效性检验的动态的、也即与相应图像相关的误差容限而出现。此外，基于由对每个所选择的像素的至少一个图像数据的所述不考虑所导致的更小的图像数据集合，可以更快速地进行校验值形成并且有利地需要用于校验值形成的更少资源。

在本方法的一种有利的扩展方案中，所述选择的每个像素的至少一个图像数据并不被考虑用于形成校验值。因此，从对于图像数据的选择中，每个所选择的像素的分别至少一个图像数据不被考虑用于校验值形成，其中同时地，每个所选择的像素的至少一个图像数据并不被考虑用于校验值形成。在这种扩展方案中，其他图像数据也可以保持不被考虑用于校验值形成，例如一个或多个未选择的像素的一部分或所有图像数据。

换言之，在显示设备中所示出的图像包括像素的至少一个第一子集，其中在所述扩展方案中在校验值形成时仅分别考虑到所述像素的第一子集的每个像素的图像数据的恰好一部分。所示的图像可以在此包括像素的第二子集和/或像素的第三子集，其中所述像素的第二子集的所有图像数据在校验值形成时保持不被考虑或所述像素的第三子集的所有图像数据在校验值形成时被考虑。

当给所述选择的每个像素分配一个或多个如下图像数据时，那么本方法的这种扩展方案是尤其有利的，其中所述一个或多个图像数据对于由所述图像数据所生成的图像的显示而言意义不大。换言之，因此可以有利地使得图像数据中的这种错误保持不被考虑用于校验值计算，所述错误例如如上讲述地基于人类视知觉的生理情况仅可能引起所示的图像的仅略微的改变或根本不重要的改变。只要是保持满足ISO标准26262的要求的话，图像的这种略微的或不重要的改变是可容忍的。

在本发明的一种有利的扩展方案中，像素包括根据原色来划分的亚像素，并且所述选择的原色的每个亚像素的至少一个图像数据并不被考虑用于校验值的形成。换言之，对于像素的选择的一个或多个原色的所有亚像素分别不考虑将一个或多个图像数据用于形成校验值。当对于一个或多个原色的选择的所有亚像素，所述像素其中的每个像素的至少一个图像数据仅对被分配给图像数据的图像的显示施加略微的或不重要的影响时或者当对图像的显示的影响仅造成人类观测者对图像的视知觉中的不重要的改变或略微的改变时，那么这尤其是有利的。

在本方法的一种有利的构型方案中，不被考虑用于所述校验值的形成的图像数据被分配给像素的具有低于预先给定的阈值的位有效值（Bitwertigkeit）的位。位有效值在此情况下尤其被理解为所述位对于通过所述像素示出的图像而言的相关性（Relevanz）的评价。这种构型方案具有的优点是，在图像数据中的如下错误对校验值并不具有影响，所述错误被分配给具有低于预先给定的阈值的位有效值的位。例如，可以这样规定位有效值，使得将其与人类观察者的视知觉的强度有相关性（korrelieren）。

在本方法一种特别有利的构型方案中，不被考虑用于校验值的形成的图像数据通过遮罩（Maskierung）所述选择的像素的一个或多个位而保持不被考虑。这种遮罩可以有利地经由相应设计的位遮罩来进行。这种位遮罩可以例如包括用于将待遮罩的所述一个或多个位设置为预先给定的值的一个或多个逻辑运算，例如与值0进行的逻辑与运算，用于将待遮罩的位值设置为0。

在本方法的一种有利的扩展方案中，保持不被考虑用于校验值的形成的所述选择的像素其中的一个或多个像素的图像数据的数目与由所述图像数据所形成的图像的对比度相关。这具有的优点是，保持不被考虑用于形成校验值的图像数据的数目与分别待示出的图像相关地可以被动态地改变。优选地，并不待考虑的图像数据的数目可以优选地与对比度的强度正相关。这在于，在图像之内的对比度越高，则人类观察者就可以容忍越多错误，而并不在其对图像的视知觉方面明显地进行干扰。

在本方法的一种有利的扩展方案中，图像数据包括时间上间隔地接收的图像数据包，其中为了每个图像数据包形成校验值并且与所存储的用于确定出图像数据有效性的校验值相比较，并且其中只有当图像数据的所确定出的有效性的频率低于预先给定的阈值的情况下，才生成错误报告。这具有的优点是，根据预先给定的频率，单个或多个图像数据包允许具有传输或显示错误，而并不生成错误报告。

根据本方法一种有利的构型方案，当图像数据的有效性没有被确定出时或当错误报告被生成时，被设立用于显示图像数据的显示设备至少部分地被关断。这具有的优点是，显示设备的观察者并不通过有错地显示的图像而被干扰或者被错误地通知。显示设备的的关断可以尤其被理解为，显示设备的照明的关断和/或通过显示设备进行的图像数据的示出的中断，其方式例如为，以无关于由显示设备接收的图像数据的方式通过显示器来再现一致的色调，尤其是黑色色调。

本发明也涉及一种用于显示设备的数据监控模块，其中所述显示设备具有如下图像点，所述图像点包括像素。所述数据监控模块被设立用于，考虑被分配给像素的选择的图像数据用于校验值的形成并且所述选择的所述像素其中至少一个像素的至少一个图像数据不被考虑用于校验值的形成。“设立”在此可以尤其被理解为相应的编程。数据监控模块在此可以在显示设备中被布置在用于创建图像数据的图形处理器和用于示出图像数据的显示器之间，使得从图形处理器经由数据监控模块到显示器进行对图像数据的传送。可替代地，用于图像数据的接收的显示器也可以与图形处理器直接连接。在后一种情况下，数据监控模块可以经由单独的数据线路来与图形处理器、显示器连接或与图形处理器和显示器之间的连接来连接。

在一种有利的扩展方案中，数据监控模块被设立用于，将所形成的校验值传送给与数据监控模块连接的微控制器，用于与在微控制器中所存储的校验值比较。显示设备的所述微控制器通常由于ISO标准26262是特别被确保的并且因此特别有利地适合用于评估所形成的校验值。

在一种可替代的构型方案中，数据监控模块与微控制器连接并且被设立用于，将所形成的校验值与从微控制器接收的校验值比较。这具有的优点是，对于所给出的图像，从微控制器所接收的校验值仅必须一次性地从微控制器传送给数据监控模块并且随后可以与微控制器中的所形成校验值相比较。

本发明也涉及一种具有根据本发明的数据监控模块的显示设备。

附图说明

本发明的实施例在附图中被示意性地示出并且在接下来的描述中被进一步阐述。对于在不同图中所示出的并且相似作用的元素来使用相同的附图标记，其中放弃对所述元素的重复性描述。其中：

图1示出根据本发明的方法的实施例的示意图；和

图2 示出根据本发明的数据监控模块和根据本发明的显示设备的实施例的示意图。

具体实施方式

图1中示出以流程图的形式的根据本发明的方法500的实施例。在第一步骤501中，在图形处理器中所产生的图像数据由显示设备的数据监控模块接收。在此，相同的图像数据可以以周期性的时间间隔作为图像数据包来被接收，其中所述图像数据包也被称为图像帧。图像数据例如包括用于在显示设备的显示器中示出警告符号的信息。所述图像数据在此被分配给显示器的图像点的像素，其中所述像素包括根据原色红、绿和蓝来划分的亚像素。例如，每个图像点分别包括用于相加式颜色混合的每个原色的亚像素。图像数据因此包括如下信息：在相应的原色中的所分配的亚像素应以何种强度来发光，其中这种强度典型地以每亚像素一个字节的形式作为数值来被编码。针对更高的色彩分辨率，也可以可替代地将每亚像素多于一个的字节用于发光强度的编码，例如每亚像素10位。

强度的数值的略微的改变造成所涉及的像素的发光强度的相应略微改变并且因此仅造成所属的图像点的颜色混合的略微改变。因为每个字节作为八位的位序列来编码，通过所述字节所编码的数值的改变的程度与所改变的一个或多个位的位置（Stellung）相关。因此可以给每个位分派位有效值，尤其是关于字节的其他位的相对位有效值，其说明位的改变对通过总字节所编码的数值的影响的度量。通过有错地传输位而引起的在具有较小的位有效值的一个或多个位中的改变因此对经编码的数值仅有较小的影响并且因此对所属的图像点的颜色混合仅有较小的影响。

在第二步骤502中，图像数据被选择用于形成校验值，其中所述图像数据的选择经由所分配的像素的选择来进行。例如，所述选择在此可以包括所有如下像素，所述像素对于由图像数据所生成的警告符号的示出是必要的。

在第三步骤503中，所选择的像素的一个或多个位被遮罩，使得在所述位中所编码的图像数据并不被考虑用于形成校验值。在此，所述遮罩例如可以由此来进行，其方式为，以无关于实际传送的值的方式将所有这些位设置为二进制的值0或将所有这些位设置为二进制的值1。优选地，只有具有低于预先给定的阈值的位有效值的位被遮罩，使得其遮罩如上讲述地并不对警告符号的接下来的示出具有显著影响。这具有的优点是，可以以这种方式来规定所述遮罩，使得由此引起的改变在警告符号的示出中如此是略微的或不重要的，使得ISO标准26262的要求保持被满足。当在此ISO标准26262的要求保持被满足时，例如可以遮罩一个或多个原色的每个字节的两个最低值的位。可替代地，可以根据待示出的警告符号来遮罩相应的像素的一个或多个位，所述像素的改变在对人类的视知觉的生理情况进行考虑的情况下并不引起通过人类观察者的知觉中的有意义的改变。可以此外使待遮罩的位的数目与待示出的警告符号的对比度相关。在警告符号的图像之内的高对比度的情况下，在颜色混合中的比较高的改变并且因此在比较高值的位中的错误是能够忍受的。因此例如可以遮罩4个位。

在第四步骤504中，在将所遮罩的位包括在内的情况下进行由所选择的图像数据形成有效值，使得所遮罩的位的原始的图像数据在计算时并不被考虑。

在第五步骤505中，进行所计算的校验值与所存储的校验值的比较，其中在所存储的校验值中的遮罩并不被考虑。如果这两个校验值一致，则图像数据的有效性被确定出并且所述方法500以第一步骤501开始地为了下一个所接收的图像数据包被执行。如果这两个校验值彼此有偏差，则判定出在警告符号的显示中的安全关键的错误并且显示器在第六步骤506中至少部分地被关断。例如所述显示器可以被关断，其方式为，关断显示器的照明；和/或其方式为，以无关于待示出的图像数据的方式来再现一致的色调，尤其是黑色色调，所示出的方法因此具有的优点是，在经遮罩的位中出现的错误对于校验值的比较不具有影响并且因此不引起显示器的关断。对于在这两个校验值彼此偏差情况下立即至少部分关断显示器而言可替代地，也可以只有当多个图像数据包鉴于有效性方面已被检验并且所述图像数据的所确定出的有效性的频率低于预先给定阈值的情况下，才判定为在警告符号的显示中的安全关键的错误并且至少部分地关断显示器。

图2示出作为根据本发明的显示设备100的部分的、根据本发明的数据监控模块10的实施例。显示设备100此外包括与数据监控模块10连接的显示器40以及微控制器20，所述微控制器经由显示设备100的图形处理器30与数据监控模块10连接。为了与其他设备的通信，所述显示设备100具有与微控制器20连接的接口101。

关于图1所示出的根据本发明的方法的实施例可以借助在图2中所示出的根据本发明的显示设备100的实施例来实施。在此，数据监控模块10被设立用于，被分配给显示器40的像素的选择的图像数据被考虑用于形成校验值并且所述选择的所述像素的一个或多个位的图像数据并不被考虑用于形成校验值，例如如上面所描述地通过遮罩所述位。所述图像数据在所述示例中在图形处理器30中被产生并且被传送给数据监控模块10。可以将用于与所形成的校验值的比较的、在数据存储器21中所存储的校验值保存在微控制器20中。不仅微控制器20而且数据监控模块10也可以在此被设立用于校验值的比较并且为了所述目的优选地直接相互连接。数据监控模块10在该示例中被设立用于，当通过比较确定出这两个校验值并不一致的情况下至少部分地关断显示器40。在校验值一致的情况下，数据监控模块10被设立用于，将用于警告符号的显示的图像数据转发给显示器40。

Claims (13)

1.一种用于检验图像数据的有效性的方法（500），其中所述图像数据被分配给显示设备（100）的图像点的像素，其中分别考虑所述像素的选择（502）的每个像素的至少一个图像数据用于校验值的形成（504），其中所形成的校验值被与所存储的校验值比较（505），并且其中只有当所求取的和所存储的校验值一致时才确定出所述图像数据的有效性，其特征在于，所述选择的所述像素其中的至少一个像素的至少一个图像数据并不被考虑（503）用于所述校验值的所述形成（504）。

2.根据权利要求1所述的方法（500），其中所述选择（502）的每个像素的至少一个图像数据并不被考虑用于所述校验值的所述形成（504）。

3.根据权利要求1或2所述的方法（500），其中所述像素包括根据原色来划分的亚像素，并且其中所述选择的原色的每个亚像素的至少一个图像数据并不被考虑（503）用于所述校验值的所述形成（504）。

4.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中不被考虑用于所述校验值的所述形成（504）的所述图像数据被分配给所述像素的具有低于预先给定的阈值的位有效值的位。

5.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中不被考虑用于所述校验值的所述形成（504）的所述图像数据通过遮罩（503）所述选择（502）的所述像素的一个或多个位而保持不被考虑。

6.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中保持不被考虑（503）用于所述校验值的所述形成（504）的所述选择（502）的所述像素其中的一个或多个像素的所述图像数据的数目与由所述图像数据所形成的图像的对比度相关。

7.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中所述图像数据包括时间上间隔地接收的图像数据包（501），其中为了每个图像数据包形成（504）校验值并且与所存储的用于确定出所述图像数据的所述有效性的所述校验值相比较（505），并且其中只有当所述图像数据的所确定出的有效性的频率低于预先给定的阈值的情况下，才生成错误报告。

8.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中所述校验值的所述形成（504）在为此所设立的数据监控模块（10）中进行，其中所形成的所述校验值被传送给微控制器（20），其中所存储的所述校验值被存放在所述微控制器（20）的数据存储器（21）中并且其中通过所述微控制器（20）进行所形成的所述校验值与所述所存储的用于确定出所述图像数据的所述有效性的校验值的所述比较（505）。

9.根据上述权利要求其中任一项所述的方法（500），其中当所述图像数据的所述有效性没有被确定出时或当所述错误报告被生成时，被设立用于所述图像数据的显示的所述显示设备（100）至少部分地被关断。

10.用于显示设备（100）的数据监控模块（10），其中所述显示设备（100）具有图像点，所述图像点包括像素，其中所述数据监控模块（10）被设立用于，考虑被分配给像素的选择的图像数据用于校验值的形成，其特征在于，所述数据监控模块（10）被设立用于，所述选择的所述像素的其中至少一个像素的至少一个图像数据不被考虑用于所述校验值的所述形成。

11.根据权利要求10所述的数据监控模块（10），其中所述数据监控模块（10）被设立用于，将所形成的所述校验值传送给与所述数据监控模块（10）连接的微控制器（20），用于与在所述微控制器（20）中所存储的用于所述图像数据的有效性的校验值比较。

12.根据权利要求10所述的数据监控模块（10），其中所述数据监控模块（10）与微控制器（20）连接，并且其中所述数据监控模块（10）被设立用于，将所形成的所述校验值与从微控制器所接收的用于所述图像数据的有效性的校验值比较。

13.具有根据权利要求10至12中任一项所述的数据监控模块（10）的显示设备（100）。