JP4655947B2 - 車両用表示装置、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、その車両前方を撮影した画像を車両の運転者等に視認させる車両用表示装置、および車両用表示装置の動作を制御するためのプログラムに関する。

従来より、夜間等の低輝度環境下において、自動車の運転者等に車両前方の状態を認識させるため、車両に搭載されたカメラで車両前方を撮影し、撮影された画像を画像処理したうえで、表示装置に画像を表示し運転者等に視認させる、いわゆるナイトビジョン装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種のナイトビジョン装置では、通常、低輝度環境下において画像を撮影するため輝度の低い画素（以下、低輝度画素とする）が多くなるものの、対向車両のヘッドランプ等が映りこみ、画像の一部で輝度の高い画素（以下、高輝度画素とする）となることがある。

そして、このような画像では、高輝度画素の周辺（以下、高輝度部とし、高輝度部以外を低輝度部とする）に隣接する画素は、白くぼやけた状態、いわゆる、ハレーションが発生した状態となり、視認性が悪いという問題があった。

このため、従来のナイトビジョン装置では、撮影された画像の全画素に対し、一つの変換特性を用いて輝度を変換することが試みられている。
その変換特性として、変換前の輝度よりも変換後の輝度が低下し、かつ変換前の輝度が高いほど低下する量が大きくなるように輝度の変換を行うものや、変換前の輝度よりも変換後の輝度が向上し、かつ変換前の輝度が低いほど向上する量が大きくなるように輝度の変換を行うものが知られている。
特開２００３−２５９３６３号公報

ところが、前者の変換特性を用いて輝度の変換を行うナイトビジョン装置では、撮影された高輝度部の輝度を低下（高輝度部の輝度差を大きくすることでハレーションの影響を低減）し、高輝度部の視認性を向上させることができたが、低輝度部の輝度差が小さくなりすぎ、低輝度部の視認性を向上させることができないという問題があった。

また、後者の変換特性を用いて輝度の変換を行うナイトビジョン装置では、低輝度部および高輝度部に関わらず輝度を向上させるため、低輝度部の視認性を向上させることができるが、高輝度部の視認性を低下させてしまうという問題があった。

つまり、撮影される画像の高輝度部に合わせた輝度変換を行うと、低輝度部に対する視認性を向上させることができず、低輝度部に合わせた輝度変換を行うと、高輝度部の視認性を低下させてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、高輝度部、低輝度部を問わず、視認性の良い画像を運転者に視認させる車両用表示装置および車両用表示装置の動作を制御するためのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の車両用表示装置では、高輝度画素検出手段が複数の画素で構成された入力画像から、予め設定された高輝度閾値以上の輝度を有する高輝度画素を検出し、領域設定手段が高輝度画素検出手段で検出された高輝度画素を中心とする予め指定された領域を高輝度領域、高輝度領域以外の領域を低輝度領域として設定する。

そして、低輝度領域変換手段が低輝度領域に属する画素を対象画素として、対象画素の輝度が予め設定された最低輝度または最高輝度であれば予め設定された第一変換比率が適用され、且つ対象画素の輝度が最低輝度より大きく最高輝度より小さければ第一変換比率より高い変換比率が適用されるように設定された第一の変換特性を少なくとも用いて、対象画素の輝度を変換する。

また、高輝度領域変換手段が高輝度領域に属する画素を対象画素として、対象画素の輝度が予め設定された最低輝度または最高輝度であれば予め設定された第二変換比率が適用され、且つ対象画素の輝度が最低輝度より大きく最高輝度より小さければ第二変換比率より低い変換比率が適用されるように設定された第二の変換特性を少なくとも用いて、対象画素の輝度を変換する。

さらに、表示制御手段が低輝度領域変換手段及び高輝度領域変換手段にて輝度変換された画素に基づいて構成される出力画像を表示するための制御を行う。
このように構成された本発明の車両用表示装置では、入力画像において輝度の高い高輝度領域の輝度を変換する場合と、輝度の低い低輝度領域の輝度を変換する場合とでは、異なった変換特性が用いられる。

この異なった変換特性を用いることにより、輝度を変換した後の高輝度領域では、全体的に輝度が低下し、輝度を変換した後の低輝度領域では、全体的に輝度が向上した出力画像となる。

したがって、本発明の車両用表示装置によれば、視認性の良い画像を提供することができ、この結果、低輝度環境下においても、当該車両用表示装置が搭載された車両の運転者に、車両前方の状態を認識させることができる。

ところで、第一変換比率と第二変換比率とが異なるものである場合には、低輝度領域と高輝度領域との境界付近（以下、この境界を領域境界とする）で輝度に大きな差が生じ、出力画像の視認性が低下する可能性がある。

このため、第一変換比率と第二変換比率とが同一の変換比率であることが望ましい。
また、通常、車両の走行中に撮影された入力画像では、その画像の消失点付近に撮像されたものよりも、画像の端に撮像されたもののほうが、その車両に近い位置である可能性が高い。

このため、本発明の車両用表示装置において、領域設定手段は、高輝度画素と入力画像の消失点との距離が離れているほど、設定する高輝度領域を大きくすることが望ましい。
このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、当該車両用表示装置を搭載した車両と高輝度画素の発生要因となる対象物（例えば、対向車のヘッドライト）との距離を考慮したうえで、高輝度領域を設定することができる。

なお、低輝度領域と高輝度領域との境界付近で輝度に大きな差を生じないためには、高輝度領域変換手段が領域境界で第一の変換特性を得られるように、連続的な変換特性として変化させることが重要である。

そして、高輝度領域の大きさが一定である場合には、予め定義された高輝度画素と対象画素との変換距離に応じて一定の比率で変化させれば、連続的な変換特性が得られる。ところが、高輝度領域の大きさが異なる場合には、高輝度領域の大きさに対する変換距離の比として表した判定値に応じて、高輝度領域ごとに変化の比率を変更しなければ、連続的な変換特性を得ることができない。

このため、本発明の車両用表示装置において、高輝度領域の大きさが異なる場合には、高輝度領域変換手段は、判定値が大きいほど第二の変換特性から第一の変換特性に近づくように、判定値に応じて、対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させる特性変化手段が備えられていることが望ましい。

このように構成された本発明の車両用表示装置では、判定値を用いることにより、高輝度領域と低輝度領域との境界付近において大きな輝度差を生じることなく輝度を変換することができる。

この結果、本発明の車両用表示装置によれば、高輝度領域と低輝度領域との境界付近における輝度の分布が滑らかな、より視認性のよい出力画像を車両の運転者に提供することができる。

なお、本発明の車両用表示装置では、特性変化手段は、対象画素が高輝度領域設定手段で設定された複数の高輝度領域に重複して属する場合、判定値のうち最小のものに従って、変換特性を変化させるように構成されていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、複数の高輝度領域が重複する領域に属する対象画素を適切な輝度に変換することができ、重複する領域であっても変換後の輝度の分布を滑らかなものとすることができる。

なお、本発明の車両用表示装置において、高輝度領域の大きさが一定である場合には、高輝度領域変換手段は、変換距離が大きいほど第二の変換特性から第一の変換特性に近づくように、変換距離に応じて、対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させる特性変化手段が備えられていることが望ましい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、変換距離を用いるだけで、高輝度領域と低輝度領域との境界付近において大きな輝度差を生じることなく輝度を変換することができる。

この結果、本発明の車両用表示装置によれば、高輝度領域と低輝度領域との境界付近における輝度の分布が滑らかな、より視認性のよい出力画像を車両の運転者に提供することができる。

なお、本発明の車両用表示装置では、特性変化手段は、対象画素が高輝度領域設定手段で設定された複数の高輝度領域に重複して属する場合、変換距離のうち最小のものに従って、変換特性を変化させるように構成されていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、複数の高輝度領域が重複する領域であっても変換後の輝度の分布を滑らかなものとすることができる。
なお、特性変化手段が変換特性を変化させる具体的な方法としては、例えば、第一の変換特性と第二の変換特性とを混合することにより、対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させることが挙げられる。

そして、混合の方法としては、変換距離に応じて、輝度の変換に用いる第一の変換特性と第二の変換特性との比率を重み付けすることが考えられる。
また、本発明の車両用表示装置では、変換距離は、対象画素と高輝度画素との水平方向の距離を表す水平距離と垂直方向の距離を表す垂直距離のうち大きいものを用いても良い。

このように、変換距離として、水平距離と垂直距離とのうち大きいものを用いれば、対象画素と高輝度画素との直線距離を用いた場合に比べて、変換距離を算出するための処理を少なくすることができ、この結果、高輝度領域の輝度を変換する際に必要な変換処理を少なくすることができる。

なお、変換距離として、対象画素と高輝度画素とを直線で結んだ直線距離を用いる場合、直線距離は、水平距離および垂直距離に基づいて、直線距離との関係を予め対応付けた距離テーブルを用いて求められることが望ましい。

また、本発明の車両用表示装置において、表示制御手段は、入力画像にしめる高輝度領域の割合を表す高輝度割合が予め設定された閾値よりも小さい場合に、表示を実行するように構成されていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、高輝度割合が大きい時、即ち、運転者が出力画像を視認するよりも、車両の前方を直接視認したほうが視認性が良い時には、出力画像の表示を禁止する。このため、運転者は、状況に応じたより確実な方法で車両前方の状態を認識することができる。

特に、表示を実行するための判断基準となる閾値（以下、第一閾値）と、表示を禁止するための判断基準となる閾値（以下、第二閾値）とに差を設けることが望ましい。即ち、第一閾値よりも高輝度割合が小さい場合には、出力画像を表示し、第一閾値よりも大きな第二閾値よりも高輝度割合が大きい場合には、出力画像の表示を禁止することが望ましい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、撮影された入力画像の高輝度割合が閾値の近傍となり、入力画像ごとに出力画像の表示がめまぐるしく切り替わることを防止できる。

また、本発明の車両用表示装置では、入力画像は、赤外線撮影された画像であることが望ましい。
このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、車両のヘッドランプから照射された光が到達しない地点の画像を撮影することができ、この結果、目視では困難な車両周辺の状態を運転者に認識させることができる。

ところで、入力画像の輝度によっては、輝度を変換させるだけでは、適切な視認性を確保できない可能性がある。
そこで、本発明の車両用表示装置では、入力画像は、入力画像の輝度を調整する輝度調整手段を備えた撮影手段によって撮影され、予め定義された入力画像中の指定領域における輝度のメディアンを算出し、メディアンが予め設定された許容範囲に入るように輝度調整手段を設定する撮影設定手段が備えられていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、撮影手段で撮影される入力画像の輝度のメディアンを許容範囲内となるように調整する。このため、撮影された入力画像の輝度をより確実に視認性のよい輝度へと変換することができ、結果として、より視認性のよい出力画像を運転者に提供することができる。

なお、本発明の車両用表示装置において、撮影設定手段は、輝度調整手段の設定をメディアンと予め定義された輝度調整手段の調整条件とを対応付けた撮影調整テーブルを用いて行うことが望ましい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、撮影調整テーブルを用いて輝度調整手段を設定することにより、撮影設定手段の設定に必要な処理を少なくすることができる。

また、本発明の車両用表示装置では、高輝度閾値が撮影手段において飽和した輝度であると認識される値であってもよい。
さらに、本発明の車両用表示装置では、撮影手段は、当該車両用表示装置を備えた車両において、その車両を運転する運転者の目の位置よりも上方に配置されていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、目視では死角が生じるような領域を撮影し、その領域の状態を運転者に認識させることができる。
また、本発明の車両用表示装置において、表示制御手段は、当該車両用表示装置を備えた車両のフロントガラスに出力画像を表示させることが望ましい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、運転者に、視線の移動をさせることなく、出力画像を視認させることができる。
また、本発明の車両用表示装置では、外部操作に応じて、表示される出力画像の明るさを調整する表示像調整手段を備えていてもよい。

このように構成された本発明の車両用表示装置によれば、運転者の好みに応じて出力画像の明るさを調整することができ、運転者にとって見やすい出力画像を表示することができる。

なお、本発明の車両用表示装置において、第一の変換特性および第二の変換特性は、それぞれ変換前の輝度と変換後の輝度とを予め対応付けた変換テーブルを用いて表されることが望ましい。

このように構成された車両用表示装置によれば、変換前の輝度と変換後の輝度とが予め対応付けられているため、輝度変換に必要な処理を少なくすることができる。
さらに、本発明の車両用表示装置において、高輝度領域変換手段と低輝度領域変換手段とが、並列して処理されることが望ましい。

このように構成された車両用表示装置によれば、高輝度領域の対象画素と低輝度領域の対象画素とを同時に輝度変換することができ、この結果、入力画像の撮影から表示画像の出力までに必要な時間を短縮することができる。

なお、請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載され車両用表示装置を構成する各手段は、コンピュータをこれら各手段として機能させるためのプログラムにより実現されていても良い。

このようなプログラムの場合、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードさせて起動することにより用いることができる。

以下、本発明の実施形態について図面と共に説明する。
［第一実施形態］
〈装置構成について〉
図１は、車両に備えられた車両用表示装置の概略構成を示す説明図である。

車両用表示装置１は、車両の前方を照射する赤外線ライト１０と、入力画像を撮影するカメラ１１と、カメラ１１で撮影した画像を画像処理して表示画像を生成する画像処理部２０と、画像処理部２０で生成された表示画像を表示する表示部３０とを備えている。

赤外線ライト１０は、赤外線領域の光を発光するものであり、車両のヘッドランプとは別に備えられている。
また、カメラ１１は、ＣＣＤ素子またはＣＭＯＳ素子からなる受光部を有し、赤外光のみを通過させるフィルタおよび絞りを有したレンズを介して受光部が受光し、赤外線ライト１０が照射した赤外光が被写体に反射されることによってできる像を撮影するように構成されている。そして、カメラ１１は、運転者の目４０の高さよりも上方で車両の前方を撮影するよう車両に配置されている。

また、表示部３０には、ヘッドアップディスプレイ装置を用いている。このヘッドアップディスプレイ装置とは、映像投射器（液晶ディスプレイ等）３５より各種情報を映像光として投射し、フロントガラス３６の内面に反射させ各種情報を表示像として運転者に視認させる周知のものである。

なお、表示部３０には、液晶ディスプレイ３５に表示される映像光の明るさを調整するための調整スイッチ（即ち、液晶ディスプレイ３５のバックライトの明るさ調整スイッチ）３１が備えられている。

つまり、車両用表示装置１は、カメラ１１により赤外線撮影された画像（以下、入力画像とする）を画像処理することで表示画像を生成し、液晶ディスプレイ３５から投射された表示画像を、フロントガラス３６の内面に反射させることにより、表示画像を運転者に視認させるものである。
〈画像処理部の詳細について〉
次に、画像処理部２０について説明する。

図２は、画像処理部２０の詳細を示したブロック図である。
画像処理部２０は、カメラ１１で撮影された入力画像を記憶するカメラ用フレームメモリ２１と、入力画像から表示画像への画像処理段階の中間画像を記憶する画像加工用フレームメモリ２２と、表示画像を記憶する表示出力用フレームメモリ２３と、後述する画像変換表示処理で用いられる輝度変換テーブルを記憶する輝度変換テーブル用メモリ２４と、カメラ１１の各種設定を行うカメラコントローラ２５と、後述するカメラ調整処理で用いられるカメラ感度テーブルを記憶するカメラ感度テーブル用メモリ２６と、これらのメモリ等から各種情報を読み出し、画像処理を実行するＣＰＵ群５０とを備えている。

また、カメラ用フレームメモリ２１は、カメラ１１で撮影された全ての画像を一時的に記憶するものであり、画像加工用フレームメモリ２２は、ＣＰＵ群５０で画像処理された中間画像を一時的に記憶するものである。そして、表示出力用フレームメモリ２３は、表示画像を一時的に記憶するものであり、記憶された表示画像は、液晶ディスプレイ３５に表示される。

なお、カメラ感度テーブルは、図３に示すような、輝度のメディアンとカメラ１１のカメラ感度（カメラ１１の絞りに関する情報）とが対応付けられたものである。
そして、カメラ感度テーブルは、メディアンが低い時には、絞りの開放値を大きくし（撮影される画像の光量を多くする）、入力画像が最適な輝度の範囲で撮影されるように対応付けられており、メディアンが高い時には、絞りの開放値を小さくし（撮影される画像の光量を少なくする）、入力画像が最適な輝度の範囲で撮影されるように対応付けられている。ただし、図３に示したカメラ感度テーブルは、一例に過ぎず、入力画像が実験等によって得られた最適な輝度の範囲となるように、メディアンとカメラ感度とが対応付けられたものであれば良い。

また、輝度変換テーブルは、図４（Ａ）に示すような、変換後の輝度を第一変換比率（ここでは、変換前の輝度と変換後の輝度とが等価に対応付けられた比率、図中の一点鎖線で示された関係）よりも向上させるように対応付けられた低輝度用変換テーブルと、図４（Ｂ）に示すような、変換後の輝度を第一変換比率よりも低下するように対応付けられた高輝度用変換テーブルと、からなる。

また、ＣＰＵ群５０には、画像処理部２０内のメモリ２１、２２、２３、２４、２６やカメラコントローラ２５、画像処理を統括する統括用ＣＰＵ５１と、入力画像の中で、輝度の低い領域の画像処理を実行する低輝度変換用ＣＰＵ５２と、輝度の高い領域の画像処理を実行する高輝度変換用ＣＰＵ５３と、が備えられている。

次に、ＣＰＵ群５０（具体的には、統括用ＣＰＵ５１）が実行する様々な処理について説明する。
なお、車両用表示装置１は、当該装置を備えた車両のエンジンが始動されたときに起動される。そして、車両用表示装置１が起動されると、画像処理部２０は、統括用ＣＰＵ５１に接続された記憶装置（図示せず）に記憶されたプログラムにしたがって、画像の輝度に基づきカメラの調整を行うカメラ調整処理や、カメラ１１で撮影した画像を画像変換し、表示画像を表示する画像変換表示処理などの処理を実行する。
〈カメラ調整処理について〉
図５は、カメラ調整処理のフローチャートである。

カメラ調整処理は、車両用表示装置１が起動されると実行され、車両用表示装置１が停止（即ち、エンジンが停止したとき）されるまで繰り返し実行される。
カメラ調整処理が実行されると、まず、Ｓ１０５では、カメラ１１に画像を撮影させ、撮影された画像をカメラ用フレームメモリ２１に記憶させる。

そして、Ｓ１１０では、カメラ用フレームメモリ２１に記憶された画像を画像データとして読み込む。なお、画像データは、画素ごとにその位置と輝度とに関するデータを有している。

続くＳ１１５では、Ｓ１１０で読み込まれた画像データのうち、予め指定された指定領域の輝度に関する輝度データを読み込む。具体的に、本実施形態では、空が撮影されている可能性が高い画像中央部の上方領域を指定領域としている。

そして、Ｓ１２０では、Ｓ１１５で読み込まれた輝度データから、その指定領域における輝度のメディアンを算出する。
続くＳ１２５では、Ｓ１２０で算出された輝度のメディアンに対応するカメラ感度（以下、変更カメラ感度とする）の情報をカメラ感度テーブル用メモリ２６に格納されたカメラ感度テーブルから読み込む。

そして、続くＳ１３０では、現在設定されているカメラ１１の設定カメラ感度とＳ１２５で読み込まれた変更カメラ感度とを比較する。そして、カメラ感度同士を比較した結果、設定カメラ感度と変更カメラ感度との差が、予め規定された規定値以上であるものと判断された場合には、Ｓ１３０へと進む。

具体的には、本実施形態では、予め規定された規定値を３％とし、設定カメラ感度と変更カメラ感度との差が３％以上の場合には、Ｓ１３０へと進む。ただし、規定値は、これに限るものではなく、撮影される入力画像の輝度のメディアンが所望の範囲内となるのであればどのような値でも良い。

そして、Ｓ１３０では、統括用ＣＰＵ５１からの指令に基づき、Ｓ１２５で読み込まれた変更カメラ感度となるようにカメラ１１の設定をカメラコントローラ２５に調整させ、その後Ｓ１０５へと戻る。

即ち、Ｓ１３０では、メディアンが極端に低い時（例えば、輝度階調で５０以下の時）や極端に高い時（例えば、輝度階調で２００以上の時）には、撮影される画像が適切な画像となるように、カメラ１１の絞りを調整する。

なお、Ｓ１３０での判定の結果、設定カメラ感度と変更カメラ感度との差が、予め規定された規定値未満であるものと判断された場合にもＳ１０５へと戻る。
即ち、このカメラ調整処理は、Ｓ１０５からＳ１３０のステップを繰り返し実行するものである。
〈画像変換表示処理について〉
次に、画像変換表示処理について図６に示すフローチャートに基づき説明する。

この画像変換表示処理は、車両用表示装置１が起動されると実行され、車両用表示装置１がオフになるまで繰り返し実行される。
まず、画像変換表示処理が実行されると、Ｓ２０５では、輝度変換テーブル用メモリ２４から図４に示すような輝度変換テーブルを読み込む。つまり、Ｓ２０５では、入力画像の輝度を変換する際に用いられる低輝度用変換テーブルと高輝度用変換テーブルとを輝度変換テーブル用メモリ２４から読み込む。

続くＳ２１０では、カメラ用フレームメモリ２１に入力画像が存在しているか否かを確認し、確認の結果、入力画像が存在している時には、カメラ用フレームメモリ２１に記憶された入力画像を画像データとして読み込む。

なお、Ｓ２１０で入力画像が存在していないものと判断された場合、入力画像が存在しているものと判断されるまで待機する。
続くＳ２１５では、入力画像中の高輝度画素（即ち、輝度階調２５５として認識される画素）を検出し、高輝度画素を中心とした高輝度領域の設定を行う高輝度領域検出処理を実行する。

そして、Ｓ２２０では、Ｓ２１５で設定された高輝度領域以外の領域を低輝度領域として認識し、その低輝度領域の全画素に対し、統括用ＣＰＵ５１からの指令に基づき低輝度変換用ＣＰＵ５２が、Ｓ２０５で読み込まれた低輝度用変換テーブルを用いて輝度を変換する。つまり、低輝度領域として認識された画素の一つ一つに対し、低輝度変換用テーブルを適用することで輝度の変換を行う。

なお、その低輝度領域が変換された状態の第一中間画像は、画像加工用フレームメモリ２２に記憶される。
そして、続くＳ２２５では、統括用ＣＰＵ５１からの指令に基づき高輝度変換用ＣＰＵ５３が、Ｓ２１５で設定された高輝度領域の全画素の輝度を変換する高輝度領域変換処理を実行する。なお、高輝度領域変換処理で変換された状態の第二中間画像は、画像加工用フレームメモリ２２に記憶されている。

続くＳ２３０では、Ｓ２１５で設定された高輝度領域の面積を足し合わせることで、全高輝度領域の面積を算出し、高輝度領域の面積が入力画像の面積に占める高輝度割合を算出する。具体的に、本実施形態では、高輝度領域として設定された画素数を入力画像の全画素数で割ることにより高輝度割合を算出する。

そして、続くＳ２３５では、Ｓ２３０で算出された高輝度割合が第二閾値（ここでは、２／３とする）以上であるか否かを判定する。
そして、判定の結果、高輝度割合が２／３以上であると判断されたときには、Ｓ２５０へと進み、液晶ディスプレイ３５への表示信号を出力しないようにする。つまり、このＳ２５０では、全画素の変換が終了した状態の表示画像（以下、高輝度、低輝度の両領域変換処理が終了した中間画像を表示画像と称する）が液晶ディスプレイ３５に表示されることを禁止する。

その後、Ｓ２１０へと戻る。
また、判定の結果、高輝度割合が２／３未満であるときには、Ｓ２４０へと進む。
そして、Ｓ２４０では、Ｓ２３０で算出された高輝度割合が第一閾値（ここでは、１／３とする）以下であるか否かを判定し、判定の結果、高輝度割合が１／３以下であると判断されたときには、Ｓ２４５へと進む。

そのＳ２４５では、画像加工用フレームメモリ２２に記憶されている表示画像を読み出し、読み出した表示画像を表示出力用フレームメモリ２３へと出力する。即ち、表示画像を液晶ディスプレイ３５に表示する。

そして、その後Ｓ２１０へと戻る。なお、Ｓ２４０での判定の結果、高輝度割合が１／３よりも大きいと判断されたときには、Ｓ２５５へと進む。
そのＳ２５５では、この処理に到達する以前に、液晶ディスプレイ３５に表示画像が表示されている場合には、今後も表示するように維持し、液晶ディスプレイ３５に表示画像が表示されることを禁止している場合には、今後も表示を禁止するように維持する。つまり、今回の処理以前に実行された画像変換表示処理における液晶ディスプレイ３５の表示状態を維持するように制御する。そして、その後Ｓ２１０へと戻る。
〈高輝度領域検出処理について〉
次に、画像変換表示処理のＳ２１５における高輝度領域検出処理について図７に示すフローチャートを参照して説明する。

高輝度領域検出処理が実行されると、まず、Ｓ３０５において、入力画像の中で、カメラ１１で撮影した時に飽和した輝度（輝度階調で２５５となる輝度）となる画素（以下、高輝度画素とする）の探索を実行する。具体的に、本実施形態では、入力画像の中に予め設定された検索開始位置から、一画素ずつ探索対象の画素をずらしていき、輝度階調が２５５である高輝度画素の位置を抽出する。

なお、前述したように、入力画像中の全画素は、少なくとも、その画素の位置に関する位置情報と輝度に関する輝度情報と（以下、位置情報と輝度情報とを合わせて画素情報とする）を有している。

そして、入力画素の中から高輝度画素が検出された時には、Ｓ３１０へと進む。
そのＳ３１０では、Ｓ３０５で抽出された高輝度画素を高輝度領域の中心として認識する。ただし、Ｓ３０５で抽出された高輝度画素同士が予め設定された距離よりも近い位置に位置している場合、後で抽出された高輝度画素を中心とした高輝度領域の設定を禁止する。

続くＳ３１５では、Ｓ３１０で高輝度領域の中心として認識された高輝度画素に対し、高輝度領域を設定する。つまり、高輝度画素を中心として、その中心を予め設定された大きさの範囲の領域を高輝度領域として設定する。具体的に、本実施形態では、高輝度画素から上下左右それぞれ３０画素分の距離で囲った正方形の領域を予め設定された大きさの範囲の領域としている。ただし、予め設定された大きさの範囲の領域は、これに限るものではなく、入力画像の大きさや液晶ディスプレイの大きさによって決定されても良い。

ここで、高輝度領域の設定方法について図８（ａ）を用いて説明する。
例えば、入力画像中の検索開始位置から探索方向に探索していき、図８（ａ）に示す高輝度画素１のような高輝度画素を抽出した場合、その高輝度画素１を中心に、指定範囲Ｌ１（ここでは、３０画素とする）の正方形の領域で囲うように高輝度領域１を設定する。

そして、高輝度領域１を設定した後で、さらに高輝度画素の探索をし、高輝度画素２を抽出した場合には、高輝度領域１を設定した際と同様に、その高輝度画素２を中心とした高輝度領域２を設定する。

その後、さらに高輝度画素の探索を進め、高輝度画素２から予め設定された距離以内に位置する高輝度画素３を抽出した場合には、高輝度画素３を中心とした高輝度領域の設定を禁止するように認識させる。

つまり、高輝度画素２や高輝度画素３のように高輝度画素同士が、近い位置に位置している時には、先に検出される高輝度画素２を中心とした高輝度領域２のみが設定される。そして、高輝度画素３を中心とした高輝度領域は設定されず、高輝度画素３は、高輝度領域２内に位置する一つの画素として取り扱われる。

なお、具体的に、本実施形態では、先に検出された高輝度画素から２０画素分をＳ３１０において予め設定された距離としている。ただし、予め設定された距離とは、これに限られるものではなく、高輝度領域の大きさ（本実施形態では、３０画素）として予め設定された大きさの範囲そのものや高輝度領域の大きさに応じて変化するものであっても良い。つまり、前者であれば、先に設定された高輝度領域を飛ばして高輝度画素の探索をすることになる。

そして、その後Ｓ３２０へと進む。
そのＳ３２０では、高輝度画素の探索が入力画像中の全画素に対して行われたか否かを確認する。そして、確認の結果、入力画像中の全画素に対する探索が終了していないものと判断された時には、Ｓ３０５へと戻る。つまり、入力画像中の全画素に対する探索が終了するまで、Ｓ３０５からＳ３２０の処理を繰り返す。

また、Ｓ３２０での確認の結果、入力画像中の全画素に対する探索が終了しているものと判断された時には、Ｓ３２５へと進む。
そして、そのＳ３２５では、Ｓ３１５で設定された高輝度領域が入力画像中に複数存在しているか否かを確認する。確認の結果、高輝度領域が複数存在するものと判断された時には、Ｓ３３０へと進む。

そのＳ３３０では、高輝度領域同士が重複しているか否かを確認する。そして、確認の結果、高輝度領域が重複しているものと判断された時には、Ｓ３３５へと進む。
そして、Ｓ３３５では、複数の高輝度領域に重複する領域に属している全ての画素（以下、判定画素とする）に対し、高輝度領域の中心である高輝度画素と判定画素との距離である第一距離を算出する。つまり、一つの判定画素に対し、重複する高輝度領域の数だけ第一距離が算出される。

ここで、第一距離の算出方法について図８（ｂ）を用いて説明する。
判定画素と高輝度画素１との間の縦方向画素数（図８に示すα１）と横方向画素数（図８（ｂ）に示すβ１）とを比較して、大きな画素数（ここでは、α１＞β１）となるものを第一距離とする。つまり、図８（ｂ）に示された判定画素の高輝度画素１に対する第一距離は、α１となる。その後、その判定画素と高輝度画素２との間の第一距離も算出する（図８（ｂ）に示すβ２、ただし、α２＜β２）。

続くＳ３４０では、Ｓ３３５で算出された第一距離に基づき、その判定画素がどの高輝度領域に属するものであるかを決定する。
図８（ｂ）に示すα１（判定画素と高輝度画素１との距離）とβ２（判定画素と高輝度画素２との距離）とを比較し、第一距離が小さいものと判断できる高輝度領域に、その判定画素を所属させる。つまり、図８（ｂ）に示された判定画素は、高輝度領域１に所属するものとされる（ただし、α１＜β２）。

続くＳ３４５では、全ての判定画素に対して所属する高輝度領域が決定されたか否かを確認し、確認の結果、全ての判定画素に対して所属する高輝度領域が決定されていないものと判断された時には、Ｓ３３５へと戻る。つまり、全ての判定画素の所属する高輝度領域が決定されるまで、Ｓ３３５からＳ３４５を繰り返す。

また、Ｓ３４５で全ての判定画素に対して所属する高輝度領域が決定されているものと判断された時には、Ｓ３５０と進む。
なお、Ｓ３２５において高輝度領域が一つもしくは高輝度領域が存在しないと判断された時や、Ｓ３３０において高輝度領域同士が重複していないと判断された時、つまり、入力画像中に判定画素が存在しない時にも、Ｓ３５０へと進む。

そのＳ３５０では、この処理に進んだ時点における高輝度領域の設定を最終的な高輝度領域として認識する。
そして、その後、画像変換表示処理へと戻り、画像変換表示処理のＳ２２０へと進む。
〈高輝度領域変換処理について〉
次に、画像変換表示処理のＳ２２５における高輝度領域変換処理について図９に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、高輝度領域変換処理は、統括用ＣＰＵ５１からの指令に基づき、高輝度変換用ＣＰＵ５３が実行するものである。ただし、この高輝度領域変換処理は、画像変換表示処理の一部であるため、この処理に到達する以前に画像変換表示処理で読み込まれた輝度変換テーブル等の情報を受け取っているものとする。

そして、高輝度領域変換処理が実行されると、Ｓ３５５では、画像変換表示処理のＳ２１５における高輝度領域設定処理で設定された高輝度領域を一つ読み込む。
続くＳ３６０では、Ｓ３５５で読み込まれた高輝度領域の中で、輝度が変換される対象画素について画素情報（ここでの画素情報には、第一距離も含む）を読み込む。なお、ここまでの処理で、その対象画素の第一距離が算出されていない場合には、第一距離を算出する。

そして、Ｓ３６５では、Ｓ３６０で読み込まれた（または、算出された）第一距離及び画素情報に基づき、その対象画素の輝度を変換する。
具体的に、本実施形態では、式（１）によって表示輝度へと変換される。

ただし、式中のＨＴは、高輝度変換テーブルを用いて変換された輝度であり、ＬＴは、低輝度変換テーブルを用いて変換された輝度、Ｌ１は、指定範囲Ｌ１（ここでは３０画素）、ｎは、第一距離（即ち、画素数）である。

つまり、対象画素の輝度は、第一距離が小さい場合には、高輝度変換テーブルのみを用いて変換された輝度に近く、第一距離が大きい場合には、低輝度変換テーブルのみを用いて変換された輝度に近くなるように変換される。

そして、その後Ｓ３７０へと進む。
そのＳ３７０では、Ｓ３５５で読み込まれた高輝度領域の全対象画素に対する輝度の変換が終了したか否かを確認し、確認の結果、全対象画素に対する輝度の変換が終了していないものと判断された場合、Ｓ３６０に戻り、次の対象画素へと移行する。また、全対象画素に対する輝度の変換が終了しているものと判断された場合、Ｓ３７５へと進む。

そして、Ｓ３７５では、全ての高輝度領域に対して、輝度の変換が終了したか否かを確認し、確認の結果、全高輝度領域の変換が終了していないものと判断された時には、Ｓ３５５へ戻り、次の高輝度領域を読み込む。また、全高輝度領域の変換が終了しているものと判断された時には、Ｓ３８０へと進む。

そのＳ３８０では、高輝度領域の輝度を変換した第二中間画像（低輝度領域の変換が終了している場合には、表示画像となる）を画像加工用フレームメモリ２２に記憶させる。
その後、画像変換表示処理へと戻り、画像変換表示処理のＳ２３０へと進む。

なお、本実施形態の高輝度領域検出処理におけるＳ３０５が高輝度画素検出手段に相当し、高輝度領域検出処理のＳ３１０およびＳ３４５が領域設定手段に相当し、画像変換表示処理のＳ２２０が低輝度領域変換手段に相当し、高輝度領域変換処理が高輝度領域変換手段に相当し、高輝度領域変換処理のＳ３６５が特性変換手段に相当し、カメラ調整処理が撮影設定手段に相当する。

以上説明したように、車両用表示装置１では、入力画像の中から高輝度画素を抽出し、高輝度領域および低輝度領域を設定する。そして、低輝度領域に対しては、輝度を向上させるように輝度の変換を行い、高輝度領域に対しては、輝度を低下させるように輝度の変換を行っている。

したがって、車両用表示装置１によれば、高輝度領域および低輝度領域のいずれの領域に対しても、視認性の良い表示画像となるよう輝度を変換することができ、この結果、車両用表示装置１が搭載された車両の運転者に視認性の良い表示画像を提供することができる。

また、車両用表示装置１では、高輝度領域の輝度を変換する際、高輝度画素から対象画素までの第一距離に応じて、第一距離が小さい場合には、高輝度変換テーブルの重みを大きくし、第一距離が大きい場合には低輝度変換テーブルの重みを大きくし、領域境界では、低輝度変換テーブルを用いて変換した輝度となるようされている。

したがって、車両用表示装置１によれば、低輝度領域と高輝度領域との境界付近で輝度の分布を滑らかなものすることができ、この結果、より視認性の良い表示画像を提供することができる。なお、本実施形態の高輝度領域変換処理によれば、特に、高輝度領域内の輝度の分布も滑らかなものとすることができる。

また、車両用表示装置１では、撮影された入力画像の輝度に基づくカメラ調整処理によってカメラ感度を調整し、撮影される入力画像の輝度が最適なものとなるように調整する。したがって、車両用表示装置１によれば、輝度の変換によって視認性の良い表示画像となるように入力画像を撮影することができ、より視認性の良い表示画像を運転者に提供することができる。

また、車両用表示装置１では、入力画像に占める高輝度領域の面積（即ち、高輝度割合）によって、表示画像を表示させるか否かを判定し、高輝度割合が大きいような場合、即ち、運転者が表示画像を視認するよりも車両前方を目視したほうが視認性が良い場合には、表示画像の表示を禁止している。

したがって、車両用表示装置１によれば、運転者が車両前方を直接目視することにより、より早い段階で車両前方の状態を運転者に認識させることができる、つまり、状況に応じたより確実な方法を用いて運転者に車両前方の状態を認識させることができる。
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。

第一実施形態で示した車両用表示装置１と第二実施形態で説明する車両用表示装置とは、高輝度領域検出処理が異なるのみである。このため、第一実施形態に示す車両用表示装置１と同様の構成および処理については、同一の符号を付して、説明を省略し、第一実施形態とは異なる高輝度領域検出処理を中心に説明する。

図１０は、第二実施形態における高輝度領域検出処理を示すフローチャートである。
この高輝度領域検出処理は、画像変換表示処理のＳ２１５で呼び出される毎に実行され、第一実施形態における高輝度領域検出処理と同様、高輝度画素を検出し高輝度領域を設定するものである。

したがって、画像変換表示処理のＳ２１５でこの高輝度領域検出処理が呼び出されると、まず、Ｓ４０５では、第一実施形態の高輝度領域検出処理（Ｓ３０５）と同様に、入力画像内における高輝度画素の探索が実行される。

そして、高輝度画素が抽出されるとＳ４１０へと進む。
続くＳ４１０では、入力画像の全画素に対して高輝度画素の探索が行われた否かを確認し、確認の結果、全画素に対する探索が終了していないものと判断された時には、Ｓ４２０へと進む。

そして、Ｓ４２０では、第一実施形態の高輝度領域検出処理（Ｓ３１０）と同様に、高輝度画素を高輝度領域の中心として認識する。ただし、Ｓ３０５で抽出された高輝度画素同士が予め設定された距離よりも近い位置である場合、後で抽出された高輝度画素を中心とした高輝度領域の設定を禁止する。

続くＳ４３０では、入力画像の消失点を検出し、その消失点と高輝度領域を設定するように認識された高輝度画素との設定距離Ｌ２を算出する。なお、消失点を検出する方法は、周知の技術であるため、ここでの説明は省略する。

続くＳ４３５では、Ｓ４３０で算出された設定距離Ｌ２に基づき、式（２）を用いて、その高輝度画素に設定される高輝度領域（即ち、指定範囲Ｌ１）の大きさを算出する。

具体的に、指定範囲Ｌ１の大きさは、予め定義された領域の大きさを決めるパラメータＫに、設定距離Ｌ２を乗じることによって算出される。なお、パラメータＫは、距離Ｌ２が大きくなれば、高輝度領域の大きさを大きくするように設定されたものである。

続くＳ４４０では、Ｓ４３５で算出された指定範囲Ｌ１の大きさに基づいて、高輝度領域を仮設定する。つまり、第一実施形態の高輝度領域検出処理と同様、Ｓ４２０で高輝度領域の中心として認識された高輝度画素を、Ｓ４３５で算出された指定範囲Ｌ１で囲うことにより高輝度領域を仮設定する。

そして、その後Ｓ４０５へと戻り、新たな高輝度画素が検出される毎に、Ｓ４０５からＳ４４０を繰り返す。なお、Ｓ４０５において、入力画像の全画素に対する高輝度画素の探索が終了した時には、Ｓ４１０へと進む。

また、Ｓ４１０において、全画素に対する探索が終了したものと判断された時には、Ｓ４４５へと進む。
そして、Ｓ４４５では、入力画像中に複数の高輝度領域が存在しているか否かを確認し、確認の結果、複数の高輝度領域が存在していると判断された時には、Ｓ４５０へと進む。

そして、Ｓ４５０では、複数の高輝度領域が重複して存在しているか否かを確認し、確認の結果、高輝度領域が重複して存在するものと判断された時には、Ｓ４５５へと進む。
そのＳ４５５では、複数の高輝度領域に重複する領域に属している画素（以下、判定画素とする）に対し、高輝度領域の中心である高輝度画素と判定画素との距離である第一距離を算出する。つまり、一つの判定画素に対し、重複する高輝度領域の数だけ第一距離が算出される。

なお、第一距離の算出方法は、第一実施形態における算出方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。
続くＳ４６０では、Ｓ４５５で算出された第一距離をその第一距離に対応する指定範囲Ｌ１の大きさで割ることで判定値を算出する。

続くＳ４６５では、Ｓ４６０で算出された判定値が一番小さなものとなる高輝度領域に、その判定画素を配属する。
続くＳ４７０では、全ての判定画素に対して、所属する高輝度領域が決定されたか否かを確認し、確認の結果、全ての判定画素が決定されていないものと判断された時には、Ｓ４５５へと戻る。つまり、全ての判定画素について所属する高輝度領域が決定されるまで、Ｓ４５５からＳ４７０を繰り返す。

また、Ｓ４７０で全ての判定画素が決定されているものと判断された時には、Ｓ４７５へと進む。
なお、Ｓ４４５において高輝度領域が一つもしくは高輝度領域が存在しないと判断された時や、Ｓ４５０において高輝度領域同士が重複していないと判断された時、即ち、入力画像中に判定画素が存在しない場合にも、Ｓ４７０へと進む。

そのＳ４７０では、この処理に進んだ時点における高輝度領域の設定を最終的な高輝度領域として認識する。
そして、その後、画像変換表示処理へと戻り、画像変換表示処理のＳ２２０、さらには、高輝度領域変換処理へと進む。

以上説明したように、第二実施形態における車両用表示装置では、高輝度画素と入力画像の消失点との距離が大きければ、高輝度領域が大きくなるように設定されている。このため、第二実施形態における車両用表示装置によれば、例えば、画像の中央に消失点が存在する入力画像のように、画像の消失点付近に撮像されたものよりも画像の端に撮像されたものが車両に近い位置であり、大きなものとして撮像されている場合であっても、的確な大きさの高輝度領域を設定することができる。

したがって、本実施形態における車両用表示装置によれば、当該車両用表示装置を搭載した車両の近くに対向車両が位置していても、視認性の良い表示画像を運転者に提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、第一実施形態、第二実施形態に示した車両用表示装置では、高輝度領域検出処理において、高輝度領域に重複する判定画素の所属を決定していたが、判定画素は、その所属する高輝度領域を決定しなくとも良い。つまり、判定画素が高輝度領域変換処理において変換される際に、第一距離のうち短いものを用いて輝度の変換を行うようにしても良い。

さらに、第一実施形態、第二実施形態に示した車両用表示装置では、第一距離として水平距離および垂直距離のうち大きなものを用いたが、対象画素と高輝度画素との直線距離を第一距離としても良い。なお、この場合には、水平距離の画素数と垂直距離の画素数とが直線距離に対応付けられた距離テーブルを用いることが望ましい。

このように、距離テーブルを用いて直線距離を算出することにより、その処理量を低減することができる。
また、第一実施形態における高輝度領域検出処理では、指定範囲Ｌ１を３０画素としてが、常に３０画素である必要はない。指定範囲Ｌ１は、第二実施形態のように画像における高輝度画素の位置によって、指定範囲の大きさを変化させても良いし、入力画像の大きさや表示画像を表示する液晶ディスプレイ３５の大きさ等に応じて予め設定しても良い。

また、画像変換表示処理では、入力画像に占める高輝度領域の面積に応じて出力画像を表示するか否かを決定していたが、高輝度領域の面積のみによって決定しなくとも良い。つまり、高輝度画素の数や高輝度領域の設定位置などによって、出力画像を表示するか否かを決定しても良い。

さらに、画像変換表示処理において、表示画像を表示させるか否かの判定に用いた閾値は、１／３や２／３に固定されたものでなくとも良く、指定範囲Ｌ１の大きさや入力画像の大きさに応じて決定されるものでも良い。

また、第一実施形態および第二実施形態の車両用表示装置では、カメラで撮影した際、飽和したものと認識される画素を高輝度画素として認識したが、予め設定した輝度以上の値（例えば、輝度階調２４５以上等）を高輝度画素として認識しても良い。

なお、出力画像の表示は、ヘッドアップディスプレイ装置を用いて行わなくとも良い。つまり、ナビゲーション装置のモニターや専用ディスプレイ等に出力画像を表示してもよい。

さらに、車両用表示装置の起動は、エンジンの起動停止に連動させなくとも良い。つまり、車両用表示装置専用の起動スイッチを設け、使用者がスイッチを入れることで起動させても良いし、照度センサーのような明るさを検知できるセンサーを配置し、外部が予め設定した明るさよりも暗いこと（例えば、夜間であること）を検出した時に、車両用表示装置を起動させるようにしても良い。

なお、低輝度領域における対象画素の輝度変換と、高輝度領域における対象画素の輝度変換とを、同時に実行しても良い。つまり、低輝度変換用ＣＰＵ５２と高輝度変換用ＣＰＵ５３とを用いて、低輝度変換処理と高輝度変換処理とを同時平行的に実行しても良い。

車両用表示装置の概略構成を示す説明図である。 車両用表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 カメラ調整処理で参照されるカメラ感度テーブルを示す説明図である。 画像変換表示処理で参照される輝度変換テーブルを示す説明図である。 画像処理部が実行するカメラ調整処理のフローチャートである。 画像処理部が実行する画像変換表示処理のフローチャートである。 第一実施形態において画像処理部が実行する高輝度領域検出処理のフローチャートである。 高輝度領域検出処理における高輝度領域の設定を説明する説明図である。 第一実施形態において画像処理部が実行する高輝度領域変換処理のフローチャートである。 第二実施形態において画像処理部が実行する高輝度領域検出処理のフローチャートである。

符号の説明

１…車両用表示装置 １０…赤外線ライト １１…カメラ ２０…画像処理部 ２１…カメラ用フレームメモリ ２１…カメラ用フレームメモリ ２２…画像加工用フレームメモリ ２３…表示出力用フレームメモリ ２４…輝度変換テーブル用メモリ２５…カメラコントローラ ２６…カメラ感度テーブル用メモリ ３０…表示部 ３５…液晶ディスプレイ ３６…フロントガラス ４０…運転者の目 ５０…ＣＰＵ群 ５１…統括用ＣＰＵ ５２…低輝度変換用ＣＰＵ ５３…高輝度変換用ＣＰＵ

Claims (23)

1. 複数の画素で構成された入力画像から、予め設定された高輝度閾値以上の輝度を有する高輝度画素を検出する高輝度画素検出手段と、
   前記高輝度画素検出手段で検出された高輝度画素を中心とする予め指定された領域を高輝度領域、前記高輝度領域以外の領域を低輝度領域として設定する領域設定手段と、
   前記低輝度領域に属する画素を対象画素として、前記対象画素の輝度が予め設定された最低輝度または最高輝度であれば予め設定された第一変換比率が適用され、且つ前記対象画素の輝度が前記最低輝度より大きく前記最高輝度より小さければ前記第一変換比率より高い変換比率が適用されるように設定された第一の変換特性を少なくとも用いて、前記対象画素の輝度を変換する低輝度領域変換手段と、
   前記高輝度領域に属する画素を対象画素として、前記対象画素の輝度が予め設定された最低輝度または最高輝度であれば予め設定された第二変換比率が適用され、且つ前記対象画素の輝度が前記最低輝度より大きく前記最高輝度より小さければ前記第二変換比率より低い変換比率が適用されるように設定された第二の変換特性を少なくとも用いて、前記対象画素の輝度を変換する高輝度領域変換手段と、
   前記低輝度領域変換手段及び前記高輝度領域変換手段にて輝度変換された画素に基づいて構成される出力画像を表示するための制御を行う表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第一変換比率と前記第二変換比率とが同一の変換比率であることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記領域設定手段は、前記高輝度画素と前記入力画像の消失点との距離が離れているほど、設定する前記高輝度領域を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記高輝度領域変換手段は、
   予め定義された前記高輝度画素と前記対象画素との距離を変換距離、前記高輝度領域の大きさに対する前記変換距離の比を判定値とし、前記判定値が大きいほど前記第二の変換特性から前記第一の変換特性に近づくように、前記判定値に応じて、前記対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させる特性変化手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 前記特性変化手段は、前記対象画素が前記高輝度領域設定手段で設定された複数の高輝度領域に重複して属する場合、前記判定値のうち最小のものに従って、前記変換特性を変化させることを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 前記高輝度領域変換手段は、
   予め定義された前記高輝度画素と前記対象画素との距離を変換距離とし、前記変換距離が大きいほど前記第二の変換特性から前記第一の変換特性に近づくように、前記変換距離に応じて、前記対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させる特性変化手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
7. 前記特性変化手段は、前記対象画素が前記高輝度領域設定手段で設定された複数の高輝度領域に重複して属する場合、前記変換距離のうち最小のものに従って、前記変換特性を変化させることを特徴とする請求項６に記載の車両用表示装置。
8. 前記特性変化手段は、前記第一の変換特性と前記第二の変換特性とを混合することにより、前記対象画素の輝度変換に用いる変換特性を変化させることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の車両用表示装置。
9. 前記変換距離は、前記対象画素と前記高輝度画素との水平方向の距離を表す水平距離と垂直方向の距離を表す垂直距離のうち大きいものであることを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれかに記載の車両用表示装置。
10. 前記変換距離は、前記対象画素と前記高輝度画素とを直線で結んだ直線距離であることを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれかに記載の車両用表示装置。
11. 前記直線距離は、前記対象画素と前記高輝度画素との水平方向の距離を表す水平距離および垂直方向の距離を表す垂直距離に基づいて、前記直線距離との関係を予め対応付けた距離テーブルを参照して求められることを特徴とする請求項１０に記載の車両用表示装置。
12. 前記表示制御手段は、前記入力画像にしめる前記高輝度領域の割合を表す高輝度割合が予め設定された閾値よりも小さい場合に、表示を実行することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の車両用表示装置。
13. 前記閾値は、表示を実行するための判断基準である第一閾値と、表示を禁止するための判断基準であり、前記第一閾値より大きな第二閾値とからなることを特徴とする請求項１２に記載の車両用表示装置。
14. 前記入力画像は、赤外線撮影された画像であることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の車両用表示装置。
15. 前記入力画像は、前記入力画像の輝度を調整する輝度調整手段を備えた撮影手段によって撮影され、
    予め定義された前記入力画像中の指定領域における輝度のメディアンを算出し、前記メディアンが予め設定された許容範囲に入るように前記輝度調整手段を設定する撮影設定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の車両用表示装置。
16. 前記撮影設定手段は、前記輝度調整手段の設定を前記メディアンと予め定義された前記輝度調整手段の調整条件とを対応付けた撮影調整テーブルを用いて行うことを特徴とする請求項１５に記載の車両用表示装置。
17. 前記高輝度閾値とは、前記撮影手段において飽和した輝度であると認識される値であることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の車両用表示装置。
18. 前記撮影手段は、当該車両用表示装置を備えた車両において、その車両を運転する運転者の目の位置よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１４ないし請求項１７のいずれかに記載の車両用表示装置。
19. 前記表示制御手段は、当該車両用表示装置を備えた車両のフロントガラスに前記出力画像を表示させることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の車両用表示装置。
20. 外部操作に応じて、表示される前記出力画像の明るさを調整する表示像調整手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の車両用表示装置。
21. 前記第一の変換特性および前記第二の変換特性は、それぞれ変換前の輝度と変換後の輝度とを予め対応付けた変換テーブルを用いて表されることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の車両用表示装置。
22. 前記高輝度領域変換手段と前記低輝度領域変換手段とが、並列して処理されることを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいずれかに記載の車両用表示装置。
23. コンピュータを請求項１ないし請求項２２のいずれかに記載された当該車両用表示装置を構成する各手段として機能させるためのプログラム。