KR20170090122A

KR20170090122A - Hud 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법

Info

Publication number: KR20170090122A
Application number: KR1020160010609A
Authority: KR
Inventors: 정호열; 임효진; 최연규; 구엔칵쿵
Original assignee: 영남대학교 산학협력단
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-08-07
Also published as: KR101821481B1

Abstract

발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법은 카메라에 입력된 영상 중 HUD 시스템의 화면이 투사되어 표시되는 영역의 우세한(dominant) 색상 값과 밝기 값 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 상기 측정된 색상 값 또는 밝기 값과, 당초 투사하고자 하는 HUD 화면의 색상 값 또는 밝기 값을 비교하는 단계; 및 상기 비교를 통해 새로운 HUD 화면의 색상 및 밝기 강도를 계산하여 HUD 화면의 색상 및 밝기를 변경하는 단계를 포함한다.

Description

HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법{Apparatus for adjusting color and brightness HUD system and method thereof}

본 발명은 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 HUD 시스템의 문자 및 아이콘 등을 자동차 운행 중의 전방 상황 변화에 따라 식별용이하게 자동으로 색상 및 휘도를 조절함으로써, 운전자가 HUD 시스템의 정보를 용이하게 인식할 수 있는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 운행중에 운전자는 전방의 계기판에 표시되는 차량의 주행속도, 엔진의 회전속도 및 연료량 등의 차량정보를 확인하면서 운전하게 된다. 그러나 상기 계기판은 인스트루먼트 패널로 운전석 전방에 위치되어 운전자가 차량정보를 확인하기 위해서는 고개를 숙여야 하므로 전방에서의 시선의 이동으로 도로의 사정을 확인할 수 없어서 사고의 발생이 높다.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 헤드업 디스플레이(HUD)장치를 사용한다. 상기 헤드업 디스플레이 장치는 운전자가 주행중 운전자의 시야 내에서 차량주행 및 주변상황정보의 내용이 표시되기 때문에 운전자는 표시 내용의 인식을 위하여 시선을 이동할 필요가 없다.

이러한 HUD 시스템은 운전자가 안전 운행을 할 수 있도록 운전자의 전방 시야를 최대한 보장하면서도, 제공하고자 하는 그림, 심볼(symbol), 문자, AR(augmented reality, 가상현실) 등의 정보를 운전자가 최단시간에 직관적으로 인지할 수 있도록 효과적으로 제공하여야만 한다.

만약 야간 운행 때 HUD 시스템의 가상화면의 밝기가 지나치게 강하다면 운전자의 눈부심을 유발하여 전방 시야 확보에 방해될 것이고 가상화면의 밝기가 약하다면 전방 차량의 후미등과 같은 강한 밝기의 실제 배경과 겹쳐 보이게 되어 운전자가 단시간에 인지하게 힘들게 된다.

또한, HUD 가상화면에 표시되는 화면의 색상이 실제 전방 배경의 색상과 동일하거나 유사하다면 HUD를 통하여 제공하는 정보가 운전자에게 제대로 보이지 않는 경우가 발생하게 될 것이다. 이러한 상황에서는 HUD 시스템의 당초 목적인 운전자의 편의성과 안전성 증대를 달성할 수 없게 된다. 운전자의 전방 시야 확보와 HUD 제공 정보의 직관적인 인지를 동시에 달성하기 위해서는 전방 배경의 밝기와 색상에 따라 가상화면의 밝기와 색상이 적응적으로 조절되는 HUD 시스템이 필수적으로 요구된다.

대한민국 공개특허 제1998-14602호

본 발명에서는 투사형 및 투명 디스플레이 형 HUD 시스템의 가상화면의 밝기와 색상이 실제 전방 주행환경(배경)의 우세한(dominant) 조도 및 색상에 따라 자동으로 조절되는 “카메라 및 조도 센서(CdS Sensor, illumination sensor)에 기반한 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 장치는 차량의 진행방향을 촬영하여 우세한 색상을 측정하는 카메라; 차량외부의 우세한 밝기를 측정하는 조도 센서; 및 상기 카메라 또는 조도 센서의 측정값을 수신하여 차량의 전면 유리에 표시되는 HUD의 밝기와 색상을 제어하는 제어부를 포함한다.

발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법은 카메라가 촬영한 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역의 위치를 구하기 위한 카메라 영상 좌표 계와 HUD 가상 화면 좌표 계를 정합하는 단계; 상기 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역의 위치를 계산하는 단계; 상기 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역을 ROI(Region Of Interest)로 지정하는 단계; 상기 ROI 내의 우세한 색상 및 밝기 값을 계산하는 단계; 상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 당초 색상 및 밝기 값과 상기 ROI 내의 우세한 색상 및 밝기 값을 각각 비교하는 단계; 상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 색상 및 밝기 값을 계산하여 설정하는 단계; 상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 밝기 값을 새롭게 계산하는 단계; 상기 계산된 밝기 값에 조도 센서로부터 전송된 조도 정보를 가중치로 이용하여 밝기 값을 계산하여 새로운 밝기 값을 설정하는 단계; 및 상기 새롭게 설정된 색상 및 밝기 값을 HUD 시스템으로 전송하여 HUD의 광원 색상 및 밝기를 실시간 제어하는 단계를 포함한다.

발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법은 카메라 센서에서 입력된 영상과 조도 센서를 이용하여 HUD 가상화면의 색상 및 밝기 강도를 변경해줌으로써 HUD의 정보가 운전자의 시야 및 초점을 방해하지 않으며 각종 정보를 운전자에게 보다 직관적으로 제공할 수 있게 되므로, 운전자의 사고를 예방하는데 효과적이다.

또한, 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치와 그 방법은 8인치 내지 50인치 이내 크기의 HUD 가상화면뿐만 아니라 50인치 이상의 고해상도 가상화면을 갖는 HUD 시스템에도 적용 할 수 있으므로 응용 범위가 넓다.

도 1은 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템은 카메라(100), 조도 센서(200), HUD(Head Up Display:300) 및 제어부(electronic control unit:400)를 포함한다.

카메라(100)는 차량의 전면 유리(windshield:500) 안쪽에 차량의 진행방향을 촬영할 수 있도록 RGB 컬러(또는 YCbCr) 영상을 촬영할 수 있다. HUD 가상화면이 투사될 영역을 포함한 전방 주행환경(배경)을 촬영할 수 있도록 충분히 넓은 화각(FoV, Field of View)을 갖도록 설치되고, 카메라(100)로부터 촬영된 영상은 실시간으로 제어부(400)에 전달되도록 연결된다.

조도 센서(CdS sensor, illumination sensor:200)는 차량 주변, 주로 전방의 밝기를 측정하는 것으로 조도 센서에서 측정된 조도 정보는 실시간으로 ECU 단에 전달된다. 조도 센서(200)는 전면 유리의 일측 부분에 설치될 수 있다.

HUD(300)는 차량 내 대쉬보드(dashboard) 또는 운전석 썬바이져(sunvisor)에 설치된 반사 또는 투사 방식의 HUD 또는 전면 유리(windshield)에 설치된 투명 디스플레이를 의미하고, 제어부(400)와 연결되어 각종 정보를 송수신할 수 있다.

제어부(400)는 카메라 센서로부터 촬영된 영상으로부터 HUD(300)의 가상화면이 맺히는 부분에서 실제 전방 주행환경(배경)의 밝기 및 색상 정보를 분석하여 HUD(300)의 가상화면이 맺히는 부분의 우세한(dominant) 밝기 및 색상을 추출하고 이를 바탕으로 HUD(300) 가상 화면의 밝기와 색상을 적응적으로 조절하는 알고리즘 S/W을 수행한다. 제어부(400)는 카메라(100)와 조도 센서(200)에서 센싱된 데이터를 수신하여 HUD(300) 화면의 밝기와 색상을 조절한다. 색상의 조절에 대해서는 추후 상세히 기술한다.

도 2는 발명의 실시예에 따른 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법을 도시한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, HUD 모듈은 ECU로 HUD의 좌표 정보를 전송하고(S101), 카메라는 측정한 영상의 좌표정보 및 영상을 제어부로 전달한다(S102).

제어부는 HUD 및 카메라 좌표계를 정합한다(S103). 상기 과정에 의해 전면 유리에 표시되는 HUD 화면의 위치가 조정된다. 다음으로, 카메라에 의해 입력된 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역을 ROI(Region Of Interest)로 지정하고(S105), ROI 내의 우세한 색상 및 밝기 값을 계산한다(S106).

즉, 카메라 센서로부터 입력된 실제 전방 배경 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되는 영역의 화소값들을 분석하여 해당 영역의 우세한(dominant) 색상 값 및 우세한 밝기 값을 구한다.

이를 위해 입력 영상에서 HUD 시스템의 가상 화상이 투사되는 영역내 임의의 좌표에서의 화소값(R,G,B 포맷 f_RGB(x,y)={R_f(x,y), G_f(x,y), B_f(x,y)} 또는 YCbCr 포맷 f_YCbCr(x,y)={Y_f(x,y), Cb_f(x,y), Cr_f(x,y)}을 칼라 변환을 이용하여 HSI(hue Saturation, Intensity) 포맷 f_HSI(x,y)={H_f(x,y), S_f(x,y), I_f(x,y)}으로 변환하고, 색상(Hue) 정보, H_f(x,y)의 히스토그램과 밝기(intensity) 정보 I_f(x,y)의 히스토그램으로부터 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되는 영역의 우세한 색상 값 DH_f(x,y)과 우세한 밝기 값 DI_f(x,y)을 구한다.

이때, HUD 시스템의 가상 화면이 투사되는 정보의 크기에 따라 두 가지 모드로 우세한 색상 값과 밝기 값을 구하게 된다. 즉, HUD 시스템의 가상 화면이 투사되는 영역 전체를 대표하는 하나의 우세한 색상 값과 하나의 우세한 밝기 값을 구 할 수도 있고 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되는 영역을 겹치는(overlapping) 형태의 윈도우(window)로 보다 세밀하게 나누어 윈도우 영역 별로 우세한 색상 값과 우세한 밝기 값을 각각 구하여 적용할 수도 있다.

S106을 실행하기 위한 방법 중 하나로, 주어진 영역 내에 색상 값의 빈도수를 구하여 색상 히스토그램을 구성하고, 밝기 값의 빈도수를 구하여 밝기 히스토그램을 구성한다. 색상 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하며, 밝기 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정할 수 있다.

또한, 주어진 영역에서 우세한 색상 값과 우세한 밝기 값을 구하는 구체적인 방법론의 또 다른 하나로 히스토그램의 일정 범위 내 최대 빈도수를 기반으로 할 수도 있다.

즉, 주어진 영역 내 색상 값의 빈도수를 구하여 색상 히스토그램을 구성하고, 밝기 값의 빈도수를 구하여 밝기 히스토그램을 구성한다. 색상 히스토그램에서 일정 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내(즉, 일정 색상 값 범위 내) 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하며, 밝기 히스토그램에서 일정 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내(즉, 일정 밝기 값 범위 내) 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정한다.

다음으로, 차량, ADAS(advanced driver assistance systems) 및 네비게이션 정보를 HUD로 전송하고(S107), HUD는 제어부로 HUD 색상 값을 전송하여(S108), 색상 및 밝기를 비교한다(S109).

다음으로, 새로운 색상 값을 설정한다(S110). HUD 가상화면에 표시되는 화면의 색상이 실제 전방 배경의 색상과 동일하거나 유사하다면 HUD를 통하여 제공하는 정보가 운전자에게 제대로 보이지 않는 경우가 발생하게 되어 HUD 시스템의 당초 목적인 운전자의 편의성과 안전성 증대를 달성할 수 없게 된다. 운전자의 전방 시야 확보와 HUD 제공 정보의 직관적인 인지를 동시에 달성하기 위해서는 전방 배경의 색상에 따라 HUD 시스템의 가상화면의 색상이 적응적으로 조절되는 HUD 시스템이 필수적으로 요구된다. 이를 위해, [청구항 4]에서 구한 실제 전방 배경의 우세한 색상 값 DH_f(x,y)과 투사하고자 하는 HUD 가상화면의 색상 값을 비교하여 HUD 가상화면의 색상 값을 자동으로 조절한다. 이를 위해, HUD 가상화면의 당초 화소 값(R,G,B 포맷 g_RGB(x,y)={R_g(x,y), G_g(x,y), B_g(x,y)} 또는 YCbCr 포맷 g_YCbCr(x,y)={Y_g(x,y), Cb_g(x,y), Cr_g(x,y)}을 컬러 변환을 이용하여 HSI 포맷 g_HSI(x,y)={H_g(x,y), S_g(x,y), I_g(x,y)}으로 변환하고, 실제 전방 배경의 우세한 색상 값 DHf(x,y)과 당초 HUD 가상화면의 색상 값 H_g(x,y)을 비교하여 색상과 동일하거나 유사한 경우, HUD 가상화면의 색상 값을 우세한 색상 값 DHf(x,y)의 보색(complementary color)이 가감되도록 새롭게 구한다. 새롭게 구해진 HUD 가상화면의 색상 값 H_g'(x,y)은 기본적으로 하기의 수학식으로 계산된다.

H_g'(x,y)=H_g(x,y)+α

α∝

.................수학식(1)

새롭게 구해진 HUD 가상화면의 색상 값 Hg'(x,y)과 당초 포화도 값 Sg(x,y)과 밝기 값 Ig(x,y)을 다시 칼라 역변환(inverse transform)을 적용하여 HUD 가상화면의 새로운 화소 값(R,G,B 포맷 g'_RGB={R'_g(x,y), G'_g(x,y), B'_g(x,y)} 또는 YCbCr 포맷 g'_YCbCr(x,y)={Y'_g(x,y),Cb'_g(x,y), Cr'_g(x,y)}을 구하여 적용한다.

새로운 HUD 가상화면의 색상 값 H'_g(x,y)은 하기의 수학식을 이용하여 구할 수 있다.

H'_g(x,y)=H_g(x,y)+ω_H×sign(H_g(x,y)-DH_g(x,y))×(δ_max-min(│Hg(x,y)-DHg(x,y)│,δ_max)).......수학식(2)

상기 수학식에서 ω_H는 보색의 강도를 조절할 수 있는 상수 값으로써 값의 범위는 0≤ω_H≤1이며, min(A,B)는 두 값 중 최소값을 의미한다. 또한, δ_max는 DHf(x,y)와 Hg(x,y)가 동일한 경우, 가/감할 수 있는 보색의 최대치를 의미한다.

다음으로, 조도 센서에서 측정한 조도 정보를 제어부로 전달하고(S111), 제어부는 상기 정보를 바탕으로 밝기값을 계산하여(S112), 새로운 밝기값을 설정한다(S113).

야간 운행 시 HUD 시스템의 가상화면의 밝기가 지나치게 강하면 운전자의 눈부심을 유발하여 전방 시야 확보에 방해될 것이고 가상화면의 밝기가 약하다면 전방 차량의 후미등과 같은 강한 밝기의 실제 배경과 겹쳐 보이게 되어 운전자가 단시간에 인지하게 힘들게 된다.

전방 배경의 밝기에 따라 HUD 시스템의 가상화면의 밝기 값이 적응적으로 조절되는 HUD 시스템이 필수적으로 요구된다. 이를 위해, 실제 전방 배경의 우세한 밝기 값 DIf(x,y)와 투사하고자 하는 HUD 화면의 밝기 값을 비교하여 밝기 값을 조절한다.

HUD 화면의 화소값(R,G,B 포맷 g_RGB(x,y)={R_g(x,y), G_g(x,y), B_g(x,y)} 또는 YCbCr 포맷 g_YCbCr(x,y)={Y_g(x,y),Cb_g(x,y), Cr_g(x,y)}으로 변환하고, S111의 화면 밝기값 I_g(x,y)이 실제 전방 배경의 우세한 밝기 값 DI_f(x,y)과 동일하거나 유사한 경우, HUD 화면의 밝기 값을 우세한 밝기 값 DI_f(x,y)과 구분될 수 있도록 한다. 이를 위해, 조정된 HUD 화면의 밝기 값 I'g(x,y)은 하기의 수학식과 같이 처음 HUD 화면의 밝기 값 I_g(x,y)에 실제 배경의 우세한 밝기 값 DI_f(x,y)을 더하고 주변 조명 환경에 적합하도록 조도 센서의 조도에 비례하는 비례상수 ω_CDS를 곱하여 구한다.

I'_g(x,y) = ω_CDS×I_g(x,y)+DI_f(x,y).......수학식(3)

조정된 HUD 화면의 밝기 값 I'g(x,y)과 당초 색상 값 Hg(x,y)(또는 변형된 색상 값 H'_g(x,y))과 포화도 값 S_g(x,y)으로 구성된 g'_HSI(x,y)={H_g(x,y) 또는 H'_g(x,y), S_g(x,y), I'_g(x,y)}를 역 칼라변환(inverse transform)하여 HUD 화면의 새로운 화소값(R,G,B 포맷 g'_RGB(x,y)={R'_g(x,y), G'_g(x,y), B'_g(x,y)} 또는 YCbCr 포맷 g'_YCbCr(x,y)={Y'_g(x,y),Cb'_g(x,y), Cr'_g(x,y)}를 구하여 적용한다.

상기의 과정에서 얻어진 밝기 값 및 색상값으로 변경하고(S114), 이를 HUD에 출력한다(S115).

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.

따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 카메라
200: 조도 센서
300: HUD
400: 제어부

Claims

카메라에 입력된 영상 중 HUD 시스템의 화면이 투사되어 표시되는 영역의 우세한(dominant) 색상 값과 밝기 값 중 적어도 하나를 측정하는 단계;
상기 측정된 우세한 색상 값 또는 밝기 값과, 당초 투사하고자 하는 HUD 화면의 색상 값 또는 밝기 값을 비교하는 단계; 및
상기 비교를 통해 새로운 HUD 화면의 색상 및 밝기 강도를 계산하여 HUD 화면의 색상 및 밝기를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 우세한 색상 값과 밝기 값 중 적어도 하나를 측정하는 단계는, 미리 정해진 영역 내 색상 값 및 밝기 값의 빈도수를 구하여 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하는 단계; 및
밝기 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 우세한 색상 값과 밝기 값 중 적어도 하나를 측정하는 단계는, 미리 정해진 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하는 단계; 및
밝기 히스토그램에서 일정 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 새로운 HUD 화면의 색상을 계산하여 HUD 화면의 색상을 변경하는 단계는, 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
H_g'(x,y)=H_g(x,y)+α
α∝

(H_g'(x,y)는 새롭게 구한 HUD 화면의 색상 값, H_g(x,y)는 측정된 HUD 화면의 색상 값, DH(x,y)는 우세한 색상 값)
제1항에 있어서,
상기 새로운 HUD 화면의 색상을 계산하여 HUD 화면의 색상을 변경하는 단계는, 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
H'_g(x,y)=H_g(x,y)+ω_H×sign(H_g(x,y)-DH_g(x,y))×(δ_max-min(│Hg(x,y)-DHg(x,y)│,δ_max))
(H_g'(x,y)는 새롭게 구한 HUD 화면의 색상 값, H_g(x,y)는 측정된 HUD 화면의 색상 값, DH(x,y)는 우세한 색상 값, ω_H는 보색의 강도를 조절할 수 있는 상수 값으로써 값의 범위는 0≤ω_H≤1, min(A,B)는 두 값 중 최소값을 의미. δ_max는 DHf(x,y)와 Hg(x,y)가 동일한 경우, 가/감할 수 있는 보색의 최대치)
제1항에 있어서,
상기 새로운 HUD 화면의 밝기를 계산하여 HUD 화면의 밝기를 변경하는 단계는, 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.
I'_g(x,y) = ω_CDS×I_g(x,y)+DI_f(x,y)
(I'_g(x,y)는 새롭게 구한 HUD 화면의 밝기 값, I_g(x,y)는 측정된 HUD 화면의 밝기 값, DI_f(x,y)는 실제 전방 배경의 우세한 밝기 값, ω_CDS는 조도 센서의 조도에 비례하는 비례상수)
차량의 진행방향을 촬영하여 우세한 색상을 측정하는 카메라;
차량외부의 우세한 밝기를 측정하는 조도 센서; 및
상기 카메라 또는 조도 센서의 측정값을 수신하여 차량의 전면 유리에 표시되는 HUD의 밝기와 색상을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 미리 정해진 영역 내 색상 값 및 밝기 값의 빈도수를 구하여 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하고, 밝기 히스토그램에서 최대 빈도수를 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 미리 정해진 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 색상 값을 우세한 색상 값으로 선정하고, 밝기 히스토그램에서 일정 크기의 1차원 슬라이딩 윈도우 내 빈도수를 합산하여 합산된 빈도수가 최대가 되는 윈도우 중심의 나타내는 밝기 값을 우세한 밝기 값으로 선정하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절장치.
카메라가 촬영한 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역의 위치를 구하기 위한 카메라 영상 좌표 계와 HUD 가상 화면 좌표 계를 정합하는 단계;
상기 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역의 위치를 계산하는 단계;
상기 영상에서 HUD 시스템의 가상 화면이 투사되어 표시되는 영역을 ROI(Region Of Interest)로 지정하는 단계;
상기 ROI 내의 우세한 색상 및 밝기 값을 계산하는 단계;
상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 당초 색상 및 밝기 값과 상기 ROI 내의 우세한 색상 및 밝기 값을 각각 비교하는 단계;
상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 색상 및 밝기 값을 계산하여 설정하는 단계;
상기 HUD 시스템이 투사하고자 하는 가상화면의 밝기 값을 새롭게 계산하는 단계;
상기 계산된 밝기 값에 조도 센서로부터 전송된 조도 정보를 가중치로 이용하여 밝기 값을 계산하여 새로운 밝기 값을 설정하는 단계; 및
상기 새롭게 설정된 색상 및 밝기 값을 HUD 시스템으로 전송하여 HUD의 광원 색상 및 밝기를 실시간 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HUD 시스템의 색상 및 휘도 조절 방법.