CN113467083A - 图像失真校正电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

目的是提供能在不招致电路规模和功耗增大的情况下进行故障感测的图像失真校正电路和显示装置。本发明的图像失真校正电路具有：第一失真校正电路，对输入图像信号施加对1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号；检查区域设定电路，将比1帧图像的尺寸小的图像区域设定为检查图像区域；检查区域提取电路，从失真校正图像信号中提取担负检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号；第二失真校正电路，将对输入图像信号中的担负检查图像区域的显示的部分施加了映射处理的信号输出为第二检查图像信号；和故障判定电路，在第一检查图像信号和第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生故障，输出故障感测信号。

Description

图像失真校正电路和显示装置
技术领域
本发明涉及对图像的失真进行校正的图像失真校正电路和包括该图像失真校正电路的显示装置。
背景技术
近年，作为装载于机动车等车辆的显示器，将导航信息或车辆的状态等各种驾驶支持信息投影到挡风玻璃的平视显示器（也称为HUD）被产品化。
成为投影屏幕的车辆的挡风玻璃一般是倾斜的，且具有非平面形状。于是，在HUD装置中，为了在将图像投影到这样的挡风玻璃时向驾驶者侧提供没有失真的图像，向表示驾驶支持信息的图像信号施加图像失真校正，所述图像失真校正对起因于挡风玻璃的倾斜和非平面形状而产生的投影图像的失真进行校正。
此外，近年，提出了进行使基于图像信号的图像内的各像素的坐标位置与车辆的挡风玻璃等被投影体的形状和倾斜相对应地移动的映射处理作为图像失真校正的电路装置（参照例如专利文献1）。
然而，当在图像处理电路的映射处理中产生故障时，产生变得不能视觉辨认驾驶支持信息等驾驶所需信息、或遮蔽挡风玻璃的前方的视界等故障。
于是，在该图像处理电路中，还设置与上述进行映射处理的电路同样的进行映射处理的电路，进行这些映射处理电路各自的输出即施加了失真校正的图像信号彼此是否一致的比较。此时，在图像处理电路中，在这样的比较结果不一致的情况下，判断为在映射处理电路中产生故障，将该意思通知给用户侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-149760号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述那样的利用映射处理的失真校正中，需要比较大容量的存储器。因此，存在如下那样的问题，即：在为了故障感测而需要设置两个系统的这样的映射处理电路的图像处理电路中，电路规模和功耗变大。
于是，本发明的目的在于，提供能够在不招致电路规模和功耗的增大的情况下进行故障感测的图像失真校正电路和显示装置。
用于解决课题的方案
本发明的图像失真校正电路具有：第一失真校正电路，针对输入图像信号施加对由该输入图像信号表示的1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号；检查区域设定电路，将比所述1帧图像的尺寸小的图像区域设定为检查图像区域；检查区域提取电路，从所述失真校正图像信号中提取担负所述检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号；第二失真校正电路，将针对所述输入图像信号中的担负所述检查图像区域的显示的部分施加了所述映射处理的信号输出为第二检查图像信号；以及故障判定电路，在所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生了故障，输出故障感测信号。
本发明的显示装置具有：第一失真校正电路，针对输入图像信号施加对由该输入图像信号表示的1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号；图像照射部，照射用于投影由所述失真校正图像信号所示的图像的显示光；检查区域设定电路，将比所述1帧图像的尺寸小的图像区域设定为故障检查用的检查图像区域；检查区域提取电路，从所述失真校正图像信号中提取担负所述检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号；第二失真校正电路，将针对所述输入图像信号中的担负所述检查图像区域的显示的部分施加了所述映射处理的信号输出为第二检查图像信号；以及故障判定电路，在所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生了故障，输出故障感测信号。
发明效果
在本发明中，为了故障检查用而另外设置的失真校正电路在1帧量的图像信号中仅对比1帧图像的尺寸小的检查图像区域所对应的部分施加映射处理。因此，作为为了故障检查用而另外设置的失真校正电路，与采用针对1帧量的图像信号施加映射处理的失真校正电路的情况相比，能够减小电路规模和功耗量。
附图说明
图1是示出作为包括本发明的图像失真校正电路的显示装置的平视显示器装置100的结构的框图。
图2是示出检查图像区域Ca的一例和按每帧变更1帧图像FRA内的坐标位置的检查图像区域Ca的移动形态的一例的图。
图3是示出检查图像区域Ca的另一例和按每帧变更1帧图像FRA内的坐标位置的检查图像区域Ca的移动形态的另一例的图。
图4是表示平视显示器装置100的内部工作的时间图。
具体实施方式
图1是示出作为包括本发明的图像失真校正电路的显示装置的平视显示器（HUD）装置100的结构的框图。
如图1所示，HUD装置100包括控制器11、第一失真校正电路12、第二失真校正电路13、失真校正数据存储器14、图像照射部15、检查区域设定电路20、检查区域提取电路21、故障判定电路22和通知电路24。
控制器11生成用文字或图形等表示车辆的举动、瞬时燃料消耗量、电池的状态、行进速度、对驾驶者的驾驶进行支持的驾驶支持信息的图像信号。
再有，控制器11在接收到示出在上述的第一失真校正电路12、第二失真校正电路13、或失真校正数据存储器14中产生故障的故障感测信号BC的情况下，生成表示通知故障发生的图像的图像信号。然而，当在第一失真校正电路12、第二失真校正电路13、或失真校正数据存储器14中产生故障时，存在投影到车辆的挡风玻璃的投影图像遮挡前方的视界的情况。于是，控制器11可以在接收到该故障感测信号BC的情况下，生成提高上述的作为驾驶支持信息的文字或图形的透射性的图像信号。
然后，控制器11将如上述那样生成的图像信号作为输入图像信号VS供给到第一失真校正电路12和第二失真校正电路13。
检查区域设定电路20将尺寸比1帧的图像小的图像区域设定为故障检查用的检查图像区域Ca。然后，检查区域设定电路20将示出这样的检查图像区域Ca和1帧图像内的检查图像区域Ca的坐标位置的检查图像区域指定信号JA供给到第二失真校正电路13和检查区域提取电路21。再有，检查区域设定电路20按各帧中的每帧来随机地变更检查图像区域Ca的坐标位置。此时，检查区域设定电路20可以以使得1帧图像的全部区域在规定数的帧的显示期间内必然通过检查图像区域Ca成为检查对象的方式来变更该检查图像区域Ca的坐标位置。
图2是示出检查图像区域Ca的一例和按每帧变更1帧图像FRA内的坐标位置的检查图像区域Ca的移动形态的一例的图。
图3是检查图像区域Ca的另一例和按每帧变更1帧图像FRA内的坐标位置的检查图像区域Ca的移动形态的另一例的图。
再有，图3所示的检查图像区域Ca具有从1帧图像FRA的上端遍及下端在垂直方向上延伸的带状的区域。因此，在采用图3所示的形态的检查图像区域Ca的情况下，检查区域设定电路20将使检查图像区域Ca的坐标位置按每帧在水平方向上移动的检查图像区域指定信号JA供给到第二失真校正电路13和检查区域提取电路21。
第一失真校正电路12和第二失真校正电路13从失真校正数据存储器14读出失真校正数据。再有，示出使各像素的坐标位置移动的方向和移动量的数据作为上述失真校正数据预先存储在失真校正数据存储器14中，以使得对投影到车辆的挡风玻璃的投影图像中产生的失真进行校正。
第一失真校正电路12基于该失真校正数据对输入图像信号VS施加使各像素移动的映射处理，由此，生成施加了失真校正的失真校正图像信号CV，将其供给到图像照射部15和检查区域提取电路21。
图像照射部15照射用于使由失真校正图像信号CV所示的图像投影到车辆的挡风玻璃等的显示光。再有，作为图像照射部15，可以包括对该图像被投影时的失真进行光学校正的光学系统。
检查区域提取电路21从失真校正图像信号CV中提取担负由检查图像区域指定信号JA所示的1帧图像内的坐标位置处的检查图像区域Ca的显示的图像信号，将其作为检查图像信号CH1供给到故障判定电路22。
第二失真校正电路13接收上述检查图像区域指定信号JA，从输入图像信号VS中提取担负由检查图像区域指定信号JA所示的1帧图像内的坐标位置处的检查图像区域Ca的显示的图像信号，作为提取图像信号。然后，第二失真校正电路13基于从失真校正数据存储器14读出的失真校正数据对提取图像信号施加使各像素移动的映射处理，生成施加了失真校正的检查图像信号。然后，第二失真校正电路13将所生成的检查图像信号作为检查图像信号CH2供给到故障判定电路22。
故障判定电路22在检查图像信号CH1和CH2各自的像素彼此之间求取两者一致的一致率。然后，故障判定电路22在该一致率为规定阈值不足的情况下，判定为检查图像信号CH1和CH2彼此不同，生成表示产生故障的意思的信号作为上述故障感测信号BC。故障判定电路22将这样的故障感测信号BC供给到控制器11和通知电路24。
故障判定电路22通过如上所述的使用阈值的故障判定，针对例如比特不佳那样的对驾驶者的视觉辨认不造成影响的程度的故障，不将其判断为故障。
通知电路24根据故障感测信号BC，通过声音、显示或LED等发光元件的闪烁或亮灯等，将产生故障的意思通知到用户（例如车辆的驾驶者或同乘者等）。
以下，沿着图4所示的时间图来说明HUD装置100的内部工作。
再有，第二失真校正电路13具有保持输入图像信号VS中的奇数帧所对应的图像信号的第一存储器、保持偶数帧所对应的图像信号的第二存储器、和缓冲器。
如图4所示，将分别在第一帧中表示图像A1、在第二帧中表示图像A2、在第三帧中表示图像A3的输入图像信号VS按顺序供给到第一失真校正电路12和第二失真校正电路13。
第一失真校正电路12如图4所示那样在第二帧的定时输出对与图像A1对应的输入图像信号VS施加映射处理而得到的失真校正图像信号CV。接着，第一失真校正电路12如图4所示那样在第三帧的定时输出对与图像A2对应的输入图像信号VS施加映射处理而得到的失真校正图像信号CV。
在此，在第二帧中，检查区域提取电路21如图4所示那样按顺序输出检查图像信号a1～a（n）（n为2以上的整数）来作为在第一帧中设定的检查图像区域Ca所对应的检查图像信号CH1。也就是说，检查区域提取电路21将担负检查图像区域Ca的显示的检查图像信号分割为检查图像信号a1～a（n）来输出。接着，在第三帧中，检查区域提取电路21如图4所示那样按顺序输出检查图像信号b1～b（n）来作为在第二帧中设定的检查图像区域Ca所对应的检查图像信号CH1。
在此期间，在第二失真校正电路13的第一存储器中，如图4所示，在第一帧期间内，与图像A1对应的输入图像信号VS按照各显示行的每个按顺序保持，每一个遍及第二帧期间被保持。然后，接着，在第三帧期间内，在该第一存储器中，如图4所示，与图像A3对应的输入图像信号VS按照各显示行的每个按顺序保持。此外，在第二失真校正电路13的第二存储器中，如图4所示，在第二帧期间内，与图像A2对应的输入图像信号VS按照各显示行的每个按顺序保持，每一个遍及第三帧期间被保持。
第二失真校正电路13在第一帧期间内从第一存储器中保持的与图像A1对应的图像信号中按顺序提取例如图3的第一帧中的检查图像区域Ca所对应的图像信号。接着，第二失真校正电路13对这样的检查图像区域Ca所对应的图像信号的每一个施加映射处理。由此，第二失真校正电路13如图4所示遍及第一帧期间，按顺序生成与该检查图像区域Ca对应的检查图像信号r1～r（n），保持在缓冲器中。
此外，第二失真校正电路13在第二帧期间内，从第二存储器中保持的图像A2所对应的图像信号中按顺序提取例如图3的第一帧中的检查图像区域Ca所对应的图像信号。接着，第二失真校正电路13对这样的检查图像区域Ca所对应的图像信号的每一个施加映射处理。由此，第二失真校正电路13如图4所示那样遍及第二帧期间，按顺序生成与该检查图像区域Ca对应的检查图像信号t1～t（n），保持在缓冲器中。
进而，在该第二帧期间内，第二失真校正电路13将缓冲器中保持的检查图像信号r1～r（n）如图4所示那样作为检查图像信号CH2按顺序供给到故障判定电路22。因此，故障判定电路22遍及第二帧期间，将作为检查图像信号CH1的a1～a（n）与作为检查图像信号CH2的r1～r（n）进行比较。即，故障判定电路22首先在检查图像信号a1和r1的像素彼此之间进行是否一致的判定，仅在各像素彼此的一致率为规定值不足的情况下生成故障感测信号BC，将其供给到控制器11和通知电路24。接着，故障判定电路22在检查图像信号a2和r2的像素彼此之间进行是否一致的判定，仅在各像素彼此的一致率为规定值不足的情况下生成故障感测信号BC，将其供给到控制器11和通知电路24。同样，故障判定电路22将检查图像信号a3～a（n）中的每个与检查图像信号r3～r（n）中的每个在像素彼此之间进行比较，在各像素彼此的一致率为规定值不足的情况下生成故障感测信号BC，将其供给到控制器11和通知电路24。
接着，在第三帧期间内，第二失真校正电路13将缓冲器中保持的检查图像信号t1～t（n）如图4所示那样作为检查图像信号CH2按顺序供给到故障判定电路22。因此，故障判定电路22遍及第三帧期间，与上述第二帧期间中的工作同样地进行作为检查图像信号CH1的b1～b（n）与作为检查图像信号CH2的t1～t（n）的比较。
如以上详述那样，在HUD装置100中，当将第一失真校正电路12和第二失真校正电路13的输出结果（CH1，CH2）作为故障感测的检查对象时，将尺寸比1帧图像小的检查图像区域Ca所对应的部分作为检查对象。
因此，作为为了故障感测用而设置的第二失真校正电路13，与对1帧量的图像信号施加映射处理的电路相比，能够减小电路规模和功耗量。
再有，作为HUD装置100，也可以不包括控制器11、图像照射部15和通知电路24。
总之，作为HUD装置100中的图像失真校正电路，只要包括以下的第一和第二失真校正电路、检查区域设定电路、检查区域提取电路和故障判定电路即可。
即，第一失真校正电路（12）针对输入图像信号（VS）施加对由该输入图像信号表示的1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号（CV）。检查区域设定电路（20）将尺寸比1帧图像小的图像区域设定为故障检查用的检查图像区域（Ca）。检查区域提取电路（21）从失真校正图像信号（CV）中提取担负检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号（CH1）。第二失真校正电路（13）将对输入图像信号中的担负检查图像区域的显示的部分施加了映射处理的信号输出为第二检查图像信号（CH2）。故障判定电路（22）在第一检查图像信号和第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生了故障，输出故障感测信号（BC）。
附图标记的说明
12第一失真校正电路
13第二失真校正电路
20检查区域设定电路
21检查区域提取电路
22故障判定电路。

Claims (5)

1.一种图像失真校正电路，其特征在于，具有：
第一失真校正电路，针对输入图像信号施加对由该输入图像信号表示的1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号；
检查区域设定电路，将比所述1帧图像的尺寸小的图像区域设定为故障检查用的检查图像区域；
检查区域提取电路，从所述失真校正图像信号中提取担负所述检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号；
第二失真校正电路，将针对所述输入图像信号中的担负所述检查图像区域的显示的部分施加了所述映射处理的信号输出为第二检查图像信号；以及
故障判定电路，在所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生了故障，输出故障感测信号。
2.根据权利要求1所述的图像失真校正电路，其特征在于，
所述检查区域设定电路按所述输入图像信号中的每帧来变更所述1帧图像内的所述检查图像区域的坐标位置。
3.根据权利要求1或2所述的图像失真校正电路，其特征在于，
所述故障判定电路判定所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号的各像素彼此是否一致，在其一致率为规定阈值不足的情况下，判定为所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号彼此不同。
4.一种显示装置，其特征在于，具有：
第一失真校正电路，针对输入图像信号施加对由该输入图像信号表示的1帧图像中产生的失真进行校正的映射处理来生成失真校正图像信号；
图像照射部，照射用于投影由所述失真校正图像信号所示的图像的显示光；
检查区域设定电路，将比所述1帧图像的尺寸小的图像区域设定为故障检查用的检查图像区域；
检查区域提取电路，从所述失真校正图像信号中提取担负所述检查图像区域的显示的部分，将其输出为第一检查图像信号；
第二失真校正电路，将针对所述输入图像信号中的担负所述检查图像区域的显示的部分施加了所述映射处理的信号输出为第二检查图像信号；以及
故障判定电路，在所述第一检查图像信号和所述第二检查图像信号彼此不同的情况下，判定为产生了故障，输出故障感测信号。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，包括：
控制器，将用文字或图形表示各种信息的图像信号生成为所述输入图像信号；以及
通知电路，根据所述故障感测信号，将产生故障的意思通知到用户，
所述控制器根据所述故障感测信号，将提高了所述文字或图形的透射性的图像信号生成为所述输入图像信号。
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