JP2014045395A - 画像処理装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示の印象を換える場合において、画像データのメモリサイズの増加を抑えることができる画像処理装置及び表示装置を提供する。
【解決手段】記憶部２２は、外部からの入力信号に基づいて表示される原画像を高階調で生成する原画像データＤａと、原画像に重畳する半透明の重畳画像を原画像データＤａよりも低い低階調で生成する重畳画像データＤｂと、重畳画像の各画素の透過率を定める透過率データＴと、を記憶し、所定条件成立時に、原画像データＤａと透過率データＴと重畳画像データＤｂとに基づく合成画像を出力し、所定条件成立時以外は、原画像のみを出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、原画像に半透明の重畳画像を重ねる画像処理を行う画像処理装置及びこの画像処理装置を備える表示装置に関するものである。

従来の表示装置は、特許文献１などに開示されており、このような表示装置は、入力信号を外部から入力し、この入力信号に応じた画像データをＲＯＭなどの記憶部から読み取り、液晶表示器などの表示器に表示させるものである。

また、このような表示装置においては、昼間と夜間において表示画像の印象を変化させ、昼間の場合は明るい表示画像を表示させ、夜間の場合は暗めの表示画像を表示させるなどして、表示装置に表示される表示画像と、表示装置の周囲環境との調和を図ることで、視認者が見やすく、違和感を覚えにくくするように制御される。

特開２０１０−３２５６０号公報

しかしながら、例えば、特許文献１記載のような表示装置は、予め昼用画像データと夜用画像データとを記憶部に記憶させておき、昼間と夜間とで表示画像の印象を換える際、記憶部から対応する画像データをそれぞれ読み出して表示器に表示するものであり、このように印象が異なる画像データをそれぞれ記憶部に記憶することにより、メモリサイズが増大や制御が複雑化してしまうという問題があった。

そこで本発明は、前述の問題を鑑みて、表示の印象を換える場合において、画像データのメモリサイズの増加を抑えることができる画像処理装置及び表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、第１の発明は、入力信号に基づいて表示される原画像を高階調で生成する原画像データと、前記原画像に重畳する半透明の重畳画像を前記原画像データよりも低い低階調で生成する重畳画像データと、前記重畳画像の各画素の透過率を定める透過率データと、を記憶し、
所定条件成立時に、前記原画像データと前記透過率データと前記重畳画像データとに基づく合成画像を出力し、所定条件成立時以外は、前記原画像のみを出力するものであり、斯かる構成により、高階調のメモリサイズが大きい原画像データを余分に記憶する必要はなく、メモリサイズの小さい重畳画像を重ねて表示することで、メモリサイズの増加を抑えつつ、表示の印象をかえることができる。

また、第２の発明は、前記合成画像において、前記重畳画像の第１端部を前記原画像の端部に略対応して重畳させ、前記重畳画像データは、前記原画像より明度の高い単色の前記重畳画像を生成するものであり、前記透過率データは、前記重畳画像の前記透過率を、前記第１端部から所定方向に向けて漸増または漸減させるものであり、斯かる構成により、メモリサイズを低く抑えつつ、原画像は、所定の端部から徐々に明度が低くなっているように視認され、あたかも表示器が所定の端部方向から光に照らされているような合成画像を生成することができる。

また、第３の発明は、第１の発明または第２の発明に記載の画像処理装置と、前記原画像と前記重畳画像とを表示する表示器と、外光による外部照度を検出する照度検出部と、前記照度検出部により検出された前記外部照度が所定範囲内である場合、前記所定条件が成立したと判定する照度判定部と、を備えるものであり、表示装置の周辺の照度に基づいて表示の印象を変えることができ、照度が昼間の所定の照度範囲であれば、表示器があたかも光により照らされているような周辺環境と調和した表示をすることができる。

表示の印象を換える場合において、画像データのメモリサイズの増加を抑えることができる画像処理装置及び表示装置を提供する。

本発明の一実施形態における表示装置の電気的構成図である。 上記実施形態の表示器における原画像と重畳画像と合成画像の説明図であり、（ａ）は原画像の表示例であり、（ｂ）は重畳画像の説明図であり、（ｃ）は、合成画像の表示例である。 上記実施形態における重畳画像の透過率データを説明する図であり、（ａ）は重畳画像の表示例を示す図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＬａからＬｂまでの透過率Ｔを表したグラフである。 上記実施形態における描画データの算出方法を説明する図である。 第二実施形態の表示器における原画像と重畳画像と合成画像の説明図であり、（ａ）は原画像の表示例であり、（ｂ）は重畳画像の説明図であり、（ｃ）は、合成画像の表示例である。

以下に、本発明の表示装置と画像処理装置を車両用表示装置１００に採用した場合の一実施形態を図１を用いて説明する。図１は、本実施形態における車両用表示装置１００の電気的構成図である。

本発明の車両用表示装置１００は、制御部１０と、画像処理装置２０と、表示器３０と、光源４０と、指針駆動部５０と、照度センサ６０と、を備えるものであり、車両側の車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から供給される信号（車速信号や残燃料信号など）を車両情報入力部（図示しない）から入力し、この入力信号に基づき、表示器３０、光源４０、指針駆動部５０、を駆動して、表示器３０に車両情報などを画像として表示させたり、指針（図示しない）により所定の車両情報を指示させたりすることで、様々な情報を車両運転者に伝達するものである。

制御部１０は、車両用表示装置１００の動作を制御する処理を行うものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及び入出力インターフェース等を備える回路で構成され、外部とはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により信号の伝達を行なう。

制御部１０は、光源４０と、指針駆動部５０とに、これらを駆動する各種ドライバＩＣ（図示しない）を介して電気的に接続されている。また、画像処理装置２０とも電気的に接続されている。制御部１０は、受け付けた各種情報に基づいて、上記ドライバＩＣや画像処理装置２０を介して、表示器３０、光源４０及び指針（指針駆動部５０）を制御する処理を行う。

画像処理装置２０は、表示器３０の動作を制御する処理を行うものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を備えるＧＤＣ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１と、記憶部２２とから構成される。

ＧＤＣ２１は、制御部１０からの指示データに応じて、ＣＰＵがＲＯＭ内に予め記憶された所定のプログラムを読み出し、記憶部２２から必要な画像データを読み出し、所定の処理（後述する描画データ生成処理）を実行し、描画データを表示器３０へ出力する。

記憶部２２は、不揮発性メモリ等であり、表示器３０に原画像Ｇ１を表示させるための原画像データＤａと、原画像Ｇ１に重畳する半透明の重畳画像Ｇ２を生成するための重畳画像データＤｂと、重畳画像Ｇ２の各画素の透過率を表す透過率データＴを記憶するものである。

表示器３０は、画像処理装置２０からの描画データに基づき、画像を表示するものであり、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型のカラー液晶ディスプレイであり、背面側に配設される光源４０により照明される。なお、表示器３０は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ-Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどでもよく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃe）などの反射型の表示素子やレーザー走査型の表示器でもよい。

光源４０は、ドライバＩＣ（図示しない）を介して制御部１０と電気的に接続されており、制御部１０からの信号に基づき発光するＬＥＤなどであり、表示器３０を背面から透過照明するものである。車両用表示装置１００において、光源として、インジケータを透過照明するための光源や指針を照明するための光源なども備えるが、本実施形態における説明は省略する。

指針駆動部５０は、例えば、ステッピングモータからなり、制御部１０の制御の下、回転軸を回転させ、車両用表示装置１００の表示面の指標を指針により指示するものである。

照度センサ６０は、外部照度を測定し、測定した照度データを制御部１０に出力するものである。

以上が本実施形態における車両用表示装置１００の構成であるが、これより本実施形態における画像処理装置２０が、表示器３０に画像を表示させるための描画データの生成方法を図２乃至４を用いて説明する。図２は、本実施形態の表示器３０に表示される原画像Ｇ１と重畳画像Ｇ２と合成画像Ｇ３について説明する図であり、図３は、本実施形態における透過率データＴを説明する図であり、図４は、描画データＤｃを説明する図である。

まず、合成画像Ｇ３を描画する描画データＤｃを生成するため、記憶部２２に予め記憶されている画像データ（原画像データＤａと重畳画像データＤｂ）と透過率データＴについて説明する。画像データは、ビットマップ画像（原画像Ｇ１、重畳画像Ｇ２）を作成する画素毎にＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調値を設定したラスターデータである。

原画像データＤａは、図２（ａ）に示すように、制御部１０からの指示信号に基づき、高階調表現で文字画像などをカラー表示した原画像Ｇ１を表示するものであり、例えばＲＧＢ各６ビット（計１８ビット）の階調値が設定され、制御部１０からの指示信号に基づき、画素毎を１８ビットの階調数で変化させ、表示器３０に様々な情報を示す文字画像や絵画像やグラフ画像を表示させるデータである。

重畳画像データＤｂは、図２（ｂ）に示すように、原画像Ｇ１より明度の高い単色（本実施形態の場合、白色）の重畳画像Ｇ２を表示するためのデータであり、ＲＧＢ計１ビットの階調で設定され、画像サイズは原画像Ｇ１と同じ大きさである。

透過率データＴは、重畳画像Ｇ２を透過させるデータであり、4ビット（１６段階）で透過率を設定するものであり、例えば、図３（ｂ）に示すように、第１端部（第１画素）Ｐａから第２端部（第２画素）Ｐｂの方向へ透過率を漸増するように設定される。本実施形態において、原画像Ｇ１の原画像端部Ｐ０に重なる重畳画像Ｇ２の第１端部Ｐａは透過率を０％としてあるが、透過率が一番低ければよいので、０％でなくてもよい。また、透過率が１番高い第２端部Ｐｂは透過率１００％であることが望ましく、透過率１００％の箇所があることで、表示全体が明るく表現されてしまうことによる視認性の悪化を防止することができる。また、本実施形態において、透過率データＴは、重畳画像Ｇ２の対角線方向に透過率を漸増させたがこれに限らず対辺方向もしくは放射状に透過率を漸増もしくは漸減させてもよい。

そして、合成画像Ｇ３は、原画像Ｇ１の原画像端部Ｐ０と重畳画像Ｇ２の第１端部（第１画素）Ｐａとが重なるように重畳させ、透過率データＴを反映させたものである。すなわち、図２（ａ）に示すような原画像Ｇ１に、図２（ｂ）に示すような重畳画像Ｇ２を、図３（ｂ）に示すような透過率データＴにより補正して重畳させることで、図２（ｃ）に示すような合成画像Ｇ３を生成する。

（描画データ生成処理）
以下に、合成画像Ｇ３を表示するための描画データＤｃの算出方法を説明すると、描画データＤｃは、図３（ａ）の第１画素Ｐａ、第２画素Ｐｂ、第３画素Ｐｃを例とすると、原画像データＤａと重畳画像データＤｂと透過率データＴとにより、図４に示すように算出される。第１画素Ｐａは、透過率データＴが０％なので重畳画像データＤｂがそのまま描画データＤｃとして設定される。また、第２画素Ｐｂは、透過率Ｔが１００％なので重畳画像データＤｂの影響はなく、原画像データＤａがそのまま描画データＤｃとして設定される。また、第３画素Ｐｃは、透過率が４０％なので、原画像データＤａが６０％、重畳画像データＤｂが４０％の割合で描画データＤｃが算出される。

上記のような描画データＤｃの算出は、画像が書き換わるフレーム毎に算出される。原画像Ｇ１は、上述したように制御部１０からの指示信号に基づいて文字画像などを表示するものであるので、フレーム毎に書き換わるが、重畳画像Ｇ２は単色であり、文字画像などを表示せず制御部１０からの指示信号によらない。

本実施形態の車両用表示装置１００は、照度センサ６０により外部照度を測定し、制御部１０は、この照度センサ６０の測定値に従い、画像処理装置２０に重畳画像Ｇ２の表示の有無を指示する。画像処理装置２０は、外部照度が所定の範囲内（第１閾値以上第２閾値以下）である場合、重畳画像Ｇ２を原画像Ｇ１に重畳させ、外部照度が第１閾値より小さい（暗い）場合または、外部照度が第２閾値より大きい（明るい）場合、原画像Ｇ１のみを表示させる。

外部照度が第１閾値より小さい場合に、重畳画像Ｇ２を表示させないことによって、暗い外部環境において、車両用表示装置１００のみが明るく表示されることによる違和感を抑制することができる。また、外部照度が第２閾値より大きい場合に、重畳画像Ｇ２を表示させないことによって、明るい外部環境において、車両用表示装置１００の表示が明るく表示され過ぎ、視認性が低下するのを抑制することができる。

本実施形態の車両用表示装置１００は、入力信号に基づいて表示される原画像Ｇ１を高階調で生成する原画像データＤａと、原画像Ｇ１に重畳する半透明の重畳画像Ｇ２を原画像データＤａよりも低い低階調（単色）で生成する重畳画像データＤｂと、重畳画像Ｇ２の各画素の透過率を定める透過率データＴと、を記憶部２２に予め記憶し、所定条件成立時に、原画像データＤａと重畳画像データＤｂと透過率データＴとに基づく合成画像Ｇ３を出力し、所定条件成立時以外は、原画像Ｇ１のみを出力するものであり、斯かる構成により、メモリサイズが大きい原画像データＤａを余計に記憶部２２記憶しておく必要はなく、メモリサイズの小さい重畳画像Ｇ２を重ねて表示することで、記憶部２２に予め記憶しておく、メモリサイズの増加を抑えつつ、表示の印象をかえることができる。

また、合成画像Ｇ３において、重畳画像Ｇ２の第１端部Ｐａを原画像の端部Ｐ０に略対応して重畳させ、重畳画像データＤｂは、原画像Ｇ１より明度の高い単色の重畳画像Ｇ２を生成するものであり、透過率データＴは、重畳画像Ｇ２の透過率Ｔを、第１端部Ｐ１から漸増または漸減させるものであり、斯かる構成により、メモリサイズを低く抑えつつ、原画像は、所定の端部から徐々に明度が低くなっているように視認され、あたかも表示器が所定の端部方向から光に照らされているような合成画像を生成することができる。

また、外光による外部照度を検出する照度検出部（照度センサ）６０と、照度センサ６０により検出された外部照度が所定範囲内（第１閾値以上第２閾値以下）である場合、所定条件が成立したと判定する照度判定部（制御部）１０と、を備えるものであり、表示装置の周辺の照度に基づいて表示の印象を変えることができ、照度が昼間の所定の照度範囲であれば、表示器があたかも光により照らされているような周辺環境と調和した表示をすることができる。

以下、本実施形態の車両用表示装置１００の変形例について、図５を参照して説明する。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態及び下記の変形例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り、上記の技術的事項や下記の変形例における技術的事項が適宜組み合わされるなど種々の形態を採りうる。

上記実施形態においては、重畳画像Ｇ２の画像サイズは原画像Ｇ１と同じ大きさとしたが、重畳画像Ｇ２の画像サイズは、図５に示すように原画像Ｇ１より小さくてもよく、斯かる構成により、さらに重畳画像データＤｂのメモリサイズを削減することができる。また、この場合、原画像Ｇ１のみの箇所と重畳画像Ｇ２が重なった箇所の境界において、重畳画像Ｇ２の透過率は１００％にすることが望ましい。斯かる構成により、原画像Ｇ１のみの箇所と重畳画像Ｇ２が重なった箇所の境界を視認しにくくし、見栄えを向上することができる。

１００ 車両用表示装置（表示装置）
１０ 制御部
２０ 画像処理装置
２１ ＧＤＣ
２２ 記憶部
３０ 表示器
４０ 光源
５０ 指針駆動部
６０ 照度センサ（照度検出部）
Ｄａ 原画像データ
Ｄｂ 重畳画像データ
Ｄｃ 描画データ
Ｇ１ 原画像
Ｇ２ 重畳画像
Ｇ３ 合成画像
Ｐ０ 原画像端部
Ｐａ 第１端部（第１画素）
Ｐｂ 第２端部（第２画素）
Ｐｃ 第３画素
Ｔ 透過率データ

Claims (3)

1. 入力信号に基づいて表示される原画像を高階調で生成する原画像データと、前記原画像に重畳する半透明の重畳画像を前記原画像データよりも低い低階調で生成する重畳画像データと、前記重畳画像の各画素の透過率を定める透過率データと、を記憶し、
   所定条件成立時に、前記原画像データと前記重畳画像データと前記透過率データとに基づく合成画像を出力し、所定条件成立時以外は、前記原画像のみを出力すること、を特徴とする画像処理装置。
2. 前記合成画像において、前記重畳画像の第１端部を前記原画像の端部に略対応して重畳させ、
   前記重畳画像データは、前記原画像より明度の高い単色の前記重畳画像を生成するものであり、
   前記透過率データは、前記重畳画像の前記透過率を、前記第１端部から所定方向に向けて漸増または漸減させること、を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 請求項１または２に記載の画像処理装置と、
   前記原画像と前記重畳画像とを表示する表示器と、
   外光による外部照度を検出する照度検出部と、前記照度検出部により検出された前記外部照度が所定範囲内である場合、前記所定条件が成立したと判定する照度判定部と、を備えることを特徴とする表示装置。
   

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