KR20180024083A - 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법 - Google Patents

헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 제어부가 생성한 격자 영상을 윈드실드에 출력하는 격자영상 출력부, 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영하는 카메라부, 및 상기 카메라부에서 촬영한 격자 영상에 대한 격자별 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 격자를 분할하는 과정을 반복 수행하여 더 이상 분할할 격자가 없는 최종 격자 영상을 생성하는 상기 제어부를 포함한다.

Description

헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법{APPARATUS FOR CORRECTING HEAD UP DISPLAY IMAGE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비구면인 윈드실드에 표시되는 헤드업 디스플레이 영상의 왜곡을 보정할 수 있도록 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)를 장착한 차량이 출시되면서 이에 대한 사용자들의 관심이 증가하고 있다.
상기 헤드업 디스플레이(HUD)는 차량이나 항공기 주행 중 운전자의 정면, 즉 운전자의 주시야 선을 벗어나지 않는 범위 내에서 차량의 주행 정보나 내비게이션 정보 등과 같은 차량의 운행 정보를 제공하는 장치로서, 초기의 헤드업 디스플레이는 항공기, 특히 전투기에 부착되어 비행 주행 시 비행사에게 비행 정보를 제공하고자 개발되었으며, 이 원리를 차량에 부합시켜 개발하게 된 것이 차량용 헤드업 디스플레이 장치이다.
상기 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 앞 유리창(즉, 윈드실드)의 운전자의 주시야 선에 계기판 정보(속력, 주행거리, RPM 등)나 내비게이션 정보를 나타나게 함으로써, 운전자로 하여금 운전 중에 도로로부터 눈을 떼지 않고도 차량의 중요한 운행 정보나 경로정보를 인지하도록 하여 안전 운행을 가능하게 한다.
그런데 상기 윈드실드는 비구면 형상으로 형성되기 때문에 만약 정상적인 비율을 갖는 형상의 HUD 정보가 상기 윈드실드에 표시될 경우 찌그러져 표시되는 문제점이 발생한다.
따라서 기존에는 차종별 윈드실드의 비구면 형상(즉, 곡면)에 대응하는 HUD 용 비구면 미러를 통해 HUD 정보를 윈드실드에 반사시켜 표시하고 있다. 즉, 상기와 같이 비구면 미러를 통해 반사되는 HUD 정보가 비구면 형상의 윈드실드에 표시됨으로써 결국에는 찌그러지지 않은 정상적인 비율을 갖는 HUD 정보가 윈드실드에 표시되는 것이다.
여기서, 상기 비구면이란, 구면에서 약간 벗어난 곡면을 말하는 것으로, 구면은 제작하거나 검사하기가 쉽기 때문에 공축 광학계에는 통상적으로 쓰이고 있으나, 상기 비구면 미러를 제작하기 위해서는 차종별로 별도의 비구면 미러를 정밀 사출 성형해야 하기 때문에 부품 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 따라서 가능하면 모든 차종에서 비구면 미러를 사용하지 않고도 정상적인 형상의 HUD 정보를 표시할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1559012호(2015.10.02.등록, 증강현실 헤드업 디스플레이 영상의 보정 장치 및 그 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 비구면인 윈드실드에 표시되는 헤드업 디스플레이 영상의 왜곡을 보정할 수 있도록 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치는, 제어부가 생성한 격자 영상을 윈드실드에 출력하는 격자영상 출력부; 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영하는 카메라부; 및 상기 카메라부에서 촬영한 격자 영상에 대한 격자별 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 격자를 분할하는 과정을 반복 수행하여 더 이상 분할할 격자가 없는 최종 격자 영상을 생성하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 격자영상 출력부를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력하고, 상기 윈드실드에 출력된 최종 격자 영상을 상기 카메라부를 통해 촬영하고, 상기 촬영한 최종 격자 영상에 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨 후, 상기 왜곡된 영상의 격자를 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시키고, 상기 왜곡된 격자 영상의 이동 전/후의 위치 데이터를 내부 메모리에 저장한 후, 상기 위치 데이터를 이용해 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 헤드업 디스플레이 정보 출력 시, 상기 위치 데이터에 기초하여, 왜곡된 격자별 영역에 대응하는 헤드업 디스플레이 영상을 워핑 기법을 적용하여 왜곡없는 격자별 영역으로 이동시키는 방식으로 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 윈드실드의 크기에 맞는 하나의 격자를 포함한 격자 영상을 처음 생성한 후, 왜곡도를 측정하여 왜곡도가 기준보다 큰 격자를 분할하는 과정을 반복하여 왜곡도가 큰 부분일수록 상대적으로 더 많이 분할된 격자가 포함된 최종 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 정사각형, 가로 방향이 긴 직사각형, 세로 방향이 긴 직사각형의 격자가 조합된 최종 격자 영상을 생성하며, 상기 격자 영상이 출력되는 윈드실드 내에서 왜곡도가 심한 부분일수록 해당 부분에 출력되는 격자를 계속해서 반복 분할하여 크기가 더욱 작은 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법은, 제어부가 윈드실드에 출력한 헤드업 디스플레이 영상의 보정을 위한 격자 영상을 생성하여 격자영상 출력부를 통해 윈드실드에 출력하는 단계; 상기 제어부가 카메라부를 통해 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영하고, 상기 촬영한 격자 영상의 격자별 왜곡도를 측정하는 단계; 상기 제어부가 왜곡도와 오차율 관계 그래프를 참조하여, 상기 측정한 격자별 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 격자를 분할하여 새로운 격자 영상을 생성하는 단계; 및 상기 격자 영상을 생성하여 윈드실에 출력하고 격자별 왜곡도를 측정하여 왜곡도가 오차율보다 큰 격자를 분할하여 새로운 격자를 생성하는 과정을 더 이상 추가로 분할할 격자가 없을 때까지 반복 수행하여 최종 격자 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 최종 격자 영상이 생성되면, 상기 제어부는, 상기 격자영상 출력부를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력하고, 상기 카메라부를 통해 촬영하는 단계; 상기 촬영한 최종 격자 영상에 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨 후, 상기 왜곡된 격자 영상의 격자를 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시키는 단계; 상기 왜곡된 격자 영상의 이동 전/후의 위치 데이터를 내부 메모리에 저장한 후, 상기 위치 데이터를 이용해 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 격자 영상을 생성함에 있어서, 상기 제어부는, 상기 보정을 시작하는 최초에는 윈드실드 크기에 대응하는 1개의 격자를 포함하는 격자 영상을 생성하고, 보정이 진행됨에 따라 격자가 추가로 분할되어 크기가 다른 격자들이 조합된 최종 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 격자별 왜곡도를 측정하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 하나인 경우에는 그 하나의 격자에 대한 왜곡도를 측정하고, 상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 다수인 경우에는 각 격자별 왜곡도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 비구면인 윈드실드에 표시되는 헤드업 디스플레이 영상의 왜곡을 보정할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 1 내지 도 2에 있어서, 최종 격자 영상을 생성하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 4는 상기 도 3에 있어서, 최종 격자 영상을 이용해 헤드업 디스플레이 영상 보정을 위한 데이터를 산출하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 5는 상기 도 3에 있어서, 분할할 격자를 선택하기 위하여 미리 실험을 통해 산출된 왜곡도와 오차율 간의 관계 그래프를 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치는, 제어부(110), 격자영상 출력부(120), 및 카메라부(130)를 포함한다.
상기 제어부(110)는 차종별 윈드실드에 투사할 격자 영상(즉, HUD 정보의 보정을 위해 윈드실드에 출력하는 영상)을 생성한다.
상기 제어부(110)는 윈드실드의 크기에 맞는 하나의 격자를 시작으로 그 격자를 추가로 반복해서 분할한 격자 영상을 생성하며, 이때 왜곡이 심한 부분일수록 상대적으로 더 많이 분할된 격자 영상(즉, 더 작은 격자영상)을 생성한다.
참고로 상기 HUD 정보는 헤드업 디스플레이 장치를 통해 윈드실드에 투사할 정보를 의미하는 것으로서, 상기 차종별 윈드실드에 투사할 영상은 적어도 하나 이상의 HUD 정보(예 : 내비게이션 정보, 계기판 정보, 멀티미디어 장치 정보 등)가 포함된 합성 영상일 수 있다.
상기 격자영상 출력부(120)는 상기 제어부(110)에서 생성된 격자 영상(즉, HUD 정보의 보정을 위해 윈드실드에 출력하는 영상)을 비구면인 윈드실드에 출력(또는 투사)한다. 이때 상기 격자 영상은 하나의 격자에서 다수로 분할된 격자를 포함하며, 각각의 격자는 정사각형이거나 가로 방향이 긴 직사각형, 또는 세로 방향이 긴 직사각형일 수 있다.
상기와 같이 다양한 길이와 모양을 갖는 격자가 조합된 최종 격자 영상(즉, 보정을 위해 윈드실드에 출력되는 최종 격자 형상)을 생성하기 위해서 상기 격자영상은 계속 반복해서 분할될 수 있으며, 윈드실드 내에서 왜곡도가 심한 부분일수록 계속해서 반복 분할되어 격자의 크기가 더욱 작아진다.
이때 상기 최종 격자 영상(즉, 최종 격자 형상)은 윈드실드의 크기와 모양에 따라 달라질 수 있다.
상기 제어부(110)에서 생성된 격자 영상은 왜곡이 없는 사각형, 또는 그 사각형들이 조합된 영상이다(도 3의 (a) 참조).
그러나 상기 격자영상 출력부(120)에서 상기 격자 영상(즉, 1차 격자 영상)을 윈드실드에 출력(또는 투사)할 경우, 상기 윈드실드의 비구면 형상(또는 비구면률)에 따라 상기 격자 영상이 왜곡된다(도 3의 (b) 참조).
이때 상기 카메라부(130)는 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영한다(도 3의 (c) 참조).
이에 따라 상기 제어부(110)는 상기 카메라부(130)에서 촬영한 격자 영상(즉, 윈드실드에 표시된 격자를 촬영한 영상)에 대한 왜곡도를 측정한다(도 3의 (d) 참조).
이때 상기 왜곡도는 공지된 임의의 방법 중 하나를 이용하여 측정할 수 있는데, 가령, 양쪽 끝점을 잇는 직선에서 해당 변까지의 거리로 구할 수 있다.
다음 상기 제어부(110)는 미리 실험에 의해 구해 놓은 왜곡도와 오차율 관계 그래프(도 5 참조)를 참조하여, 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 격자의 해당 면을 2개의 격자로 분할하여 2차 격자 영상을 생성하고(도 3의 (e) 참조), 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 낮으면 해당 격자는 더 이상 분할하지 않는다.
상기와 같이 이전 격자 영상에서 어느 하나의 격자가 추가로 분할되어 새로운 격자 영상(즉, 2차 격자 영상)이 생성되면, 상기 제어부(110)는 상기 격자영상 출력부(120)를 통해 상기 새로 생성된 2차 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사)하고, 상기 카메라부(130)를 통해 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 다시 촬영한다(도 3의 (f) 참조).
다음 상기 제어부(110)는 상기 카메라부(130)에서 촬영한 격자 영상(즉, 2차 격자 영상)에 대한 왜곡도를 측정하고(도 3의 (d) 참조), 도 3에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 상기 측정한 왜곡도와 목표 오차율을 비교하여, 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 면의 격자를 다시 2개의 격자로 분할하여 n차 격자 영상을 생성하는 과정을 반복 수행한다.
즉, 상기 제어부(110)는 격자 영상의 생성, 상기 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사), 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상의 촬영, 상기 촬영된 격자 영상의 왜곡도 측정, 및 상기 측정된 왜곡도에 기초하여 목표 오차율보다 큰 해당 면의 격자를 분할한 새로운 격자 영상의 생성 과정을 수행하되, 더 이상 추가로 분할할 격자가 없을 때까지 반복 수행하여 최종 격자 영상을 생성한다(도 3의 (g) 참조).
상기 최종 격자 영상은 윈드실드에 출력했을 때 각 격자별 왜곡도가 기준 오차율보다 작은 격자들로만 조합된 격자 영상으로서, 상기 최종 격자 영상 자체가 보정된 영상이 아니라, 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력했을 때 왜곡되는 격자들을 이동시켜 상기 최종 격자 영상으로 보정시키기 위한 목적으로 생성된 것이다.
물론 굳이 상술한 본 실시예와 달리, 비구면 형상인 윈드실드의 왜곡도를 고려하지 않고 가능한 한 작은 격자들로만 조합된 최종 격자 영상을 곧바로 생성하여 이 최종 격자 영상(즉, 최소의 격자들로만 조합된 최종 격자 영상)을 윈드실드에 출력했을 때 왜곡되는 격자들을 이동시켜 상기 왜곡되지 않은 최종 격자 영상으로 보정시킬 수도 있지만, 이럴 경우에는 하드웨어 성능에 따라 처리속도와 보정 성능을 떨어지는 문제점이 발생한다. 즉, 고성능의 하드웨어(예 : 헤드업 디스플레이)가 필요하게 되는 문제점이 발생한다.
하지만, 본 실시예에서와 같이 왜곡도가 작은 부분에는 큰 격자들로 구성되고 왜곡도가 큰 부분에는 작은 격자들로 구성된 최종 격자 영상을 생성하고, 이 최종 격자 영상을 기초로 보정할 경우에는 하드웨어의 부하를 감소시킬 수 있기 때문에, 기존과 동일한 성능의 하드웨어(예 : 헤드업 디스플레이)를 이용할 경우 처리속도와 보정 성능을 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
여기서 도 3은 상기 도 1 내지 도 2에 있어서, 최종 격자 영상을 생성하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도이고, 도 5는 상기 도 3에 있어서, 분할할 격자를 선택하기 위하여 미리 실험을 통해 산출된 왜곡도와 오차율 간의 관계 그래프를 보인 예시도이다.
상기와 같이 최종 격자 영상이 생성되면, 상기 제어부(110)는 상기 격자영상 출력부(120)를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사)하고(도 4의 (a) 참조), 상기 윈드실드에 출력(또는 투사)된 최종 격자 영상을 상기 카메라부(130)를 통해 촬영한다(도 4의 (b) 참조).
다음 상기 제어부(110)는 내부적으로 상기 카메라부(130)에서 촬영한 최종 격자 영상에 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨다(도 4의 (c)참조).
이때 상기 오버레이는 상기 제어부(110)가 내부적인 연산을 통해 처리한다.
상기와 같이 두 영상(예 : 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상을 촬영한 영상, 및 왜곡없는 최종 격자 영상 소스)을 내부적으로 오버레이 시킨 후, 상기 제어부(110)는 왜곡된 최종 격자 영상의 각 격자들을 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시킨다.
이때 상기 왜곡된 영상의 격자를 내부적으로 이동시킨 위치 데이터(즉, 이동 전/후의 위치 데이터)가 윈드실드에 출력할 헤드업 디스플레이 영상을 보정하기 위한 보정 데이터가 되는 것이다.
따라서 상기 제어부(110)는 상기 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상의 격자들을 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시킨 위치 데이터(즉, 보정 데이터)를 내부 메모리(미도시)에 저장하고, HUD 정보 출력 시 상기 내부 메모리에 저장된 보정 데이터에 기초하여 각 격자별 영역(즉, 왜곡된 격자별 영역)에 대응하는 HUD 정보를 워핑 기법을 적용하여 보정된 격자별 영역(즉, 왜곡없는 격자별 영역)으로 이동시킴으로써 보정을 수행한다(도 4의 (d) 참조).
여기서 도 4는 상기 도 3에 있어서, 최종 격자 영상을 이용해 헤드업 디스플레이 영상 보정을 위한 데이터를 산출하는 과정을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 윈드실드에 대응하는 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 보정 시, 제어부(110)는 격자 영상을 생성한다(S101).
상기 보정을 시작한 최초에는 1개의 격자(즉, 윈드실드 크기에 대응하는 1개의 격자)로 이루어진 격자 영상이 생성되고, 보정이 진행됨에 따라 격자가 추가로 분할되어 다양한 크기의 격자가 조합된 최종 격자 영상이 생성된다.
다음 상기 제어부(110)는 격자영상 출력부(120)를 통해 상기 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사)한다(S102).
이때 상기 윈드실드의 비구면 형상(또는 비구면률)에 따라 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상이 왜곡된다.
이에 따라 상기 제어부(110)는 카메라부(130)를 통해 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영한다(S103).
그리고 상기 제어부(110)는 상기 카메라부(130)에서 촬영한 격자 영상(즉, 윈드실드에 표시된 격자를 촬영한 영상)에 대한 격자별 왜곡도를 측정한다(S104).
예컨대 상기 제어부(110)는 상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 하나인 경우에는 그 하나의 격자에 대한 왜곡도를 측정하고, 상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 다수인 경우에는 각 격자별 왜곡도를 측정한다.
상기와 같이 격자별 왜곡도가 측정되면, 상기 제어부(110)는 왜곡도와 오차율 관계 그래프를 참조하여, 상기 측정한 격자별 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면(S105의 예) 격자의 해당 면을 2개의 격자로 분할하여 새로운 격자 영상을 생성하고(S106), 상기 측정한 격자별 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 낮으면(S105의 아니오) 해당 격자를 더 이상 분할하지 않는다(S107).
상기와 같이 이전 격자 영상에서 어느 하나의 격자가 추가로 분할되어 새로운 격자 영상이 생성되면, 상기 제어부(110)는 상기 격자영상 출력부(120)를 통해 상기 새로 생성된 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사)하고, 상기 카메라부(130)를 통해 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 다시 촬영하여 격자별 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 왜곡도와 목표 오차율을 비교하는 과정을 반복 수행하되(S102 ~ S107), 더 이상 추가로 분할할 격자가 없을 때까지 반복 수행한다(S108).
상기 과정(S102 ~ S107)을 반복 수행한 결과 더 이상 추가로 분할할 격자가 없으면(S108의 아니오), 그 때까지 분할된 격자 영상이 최종 격자 영상이 된다.
상기 최종 격자 영상은 윈드실드에 출력했을 때 각 격자별 왜곡도가 기준 오차율보다 작은 격자들로만 조합된 격자 영상으로서, 상기 최종 격자 영상 자체가 보정된 영상을 의미하는 것이 아니라, 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력했을 때 왜곡되는 격자들을 왜곡되지 않은 최종 격자 영상이 되도록 이동시켜 보정하기 위한 목적으로 생성된 것이다.
상기와 같이 최종 격자 영상이 생성되면, 상기 제어부(110)는 상기 격자영상 출력부(120)를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력(또는 투사)한다(S109).
다음 상기 제어부(110)는 상기 윈드실드에 출력(또는 투사)된 최종 격자 영상을 상기 카메라부(130)를 통해 촬영한다(S110).
다음 상기 제어부(110)는 내부적으로 상기 카메라부(130)에서 촬영한 최종 격자 영상(즉, 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상)에 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨 후, 상기 왜곡없는 최종 격자 영상이 되도록 상기 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상을 보정한다(S111).
즉, 상기 제어부(110)는 내부적으로 상기 두 영상(예 : 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상을 촬영한 영상, 및 윈드실드에 출력되기 전의 왜곡없는 최종 격자 영상)을 오버레이 시킨 후, 상기 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상의 각 격자들을 상기 윈드실드에 출력되기 전의 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시켜 보정하며, 이때 상기 왜곡된 영상의 격자들을 이동시킨 위치 데이터(즉, 이동 전/후의 위치 데이터)가 윈드실드에 출력할 헤드업 디스플레이 영상의 보정을 수행하기 위한 보정 데이터가 되는 것이다.
다음 상기 제어부(110)는 상기 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상의 각 격자들을 상기 윈드실에 출력되기 전의 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시킨 위치 데이터(즉, 보정 데이터)를 내부 메모리(미도시)에 저장한다(S112).
다음 실제 헤드업 디스플레이 영상 출력 시 상기 내부 메모리에 저장된 보정 데이터에 기초하여 각 격자별 영역(즉, 윈드실드에 출력했을 때 왜곡되는 최종 격자 영상의 격자별 영역)에 대응하는 헤드업 디스플레이 영상을 워핑 기법을 적용하여 보정된 격자별 영역(즉, 윈드실드에 출력되기 전의 왜곡없는 최종 격자 영상의 격자별 영역)으로 이동시킴으로써 보정을 수행할 수 있다.
상기와 같이 본 실시예는 비구면인 윈드실드에 표시되는 헤드업 디스플레이 영상의 왜곡을 격자 단위로 워핑 기법을 적용하여 소프트웨어적으로 보정하되, 상기 보정을 위한 격자 생성 시 윈드실드의 왜곡도에 따라 격자의 개수를 조절함으로써 고성능의 하드웨어를 사용하지 않고 기존과 동일한 성능의 하드웨어를 사용하더라도 처리속도와 보정 성능을 향상시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 제어부
120 : 격자영상 출력부
130 : 카메라부

Claims (9)

  1. 제어부가 생성한 격자 영상을 윈드실드에 출력하는 격자영상 출력부;
    상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영하는 카메라부; 및
    상기 카메라부에서 촬영한 격자 영상에 대한 격자별 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 격자를 분할하는 과정을 반복 수행하여 더 이상 분할할 격자가 없는 최종 격자 영상을 생성하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 격자영상 출력부를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력하고,
    상기 윈드실드에 출력된 최종 격자 영상을 상기 카메라부를 통해 촬영하고,
    상기 촬영한 최종 격자 영상에 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨 후, 상기 왜곡된 영상의 격자를 왜곡없는 최종 격자 영상에 맞춰 각기 이동시키고,
    상기 왜곡된 격자 영상의 이동 전/후의 위치 데이터를 이용해 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
    헤드업 디스플레이 정보 출력 시,
    상기 위치 데이터에 기초하여, 왜곡된 격자별 영역에 대응하는 헤드업 디스플레이 영상을 워핑 기법을 적용하여 왜곡없는 격자별 영역으로 이동시키는 방식으로 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    윈드실드의 크기에 맞는 하나의 격자를 포함한 격자 영상을 처음 생성한 후,
    왜곡도를 측정하여 왜곡도가 기준보다 큰 격자를 분할하는 과정을 반복하여 왜곡도가 큰 부분일수록 상대적으로 더 많이 분할된 격자가 포함된 최종 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는,
    정사각형, 가로 방향이 긴 직사각형, 세로 방향이 긴 직사각형의 격자가 조합된 최종 격자 영상을 생성하며,
    상기 격자 영상이 출력되는 윈드실드 내에서 왜곡도가 심한 부분일수록 해당 부분에 출력되는 격자를 계속해서 반복 분할하여 크기가 더욱 작은 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 장치.
  6. 제어부가 윈드실드에 출력한 헤드업 디스플레이 영상의 보정을 위한 격자 영상을 생성하여 격자영상 출력부를 통해 윈드실드에 출력하는 단계;
    상기 제어부가 카메라부를 통해 상기 윈드실드에 출력된 격자 영상을 촬영하고, 상기 촬영한 격자 영상의 격자별 왜곡도를 측정하는 단계;
    상기 제어부가 왜곡도와 오차율 관계 그래프를 참조하여, 상기 측정한 격자별 왜곡도가 기 설정된 목표 오차율보다 크면 해당 격자를 분할하여 새로운 격자 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 격자 영상을 생성하여 윈드실에 출력하고 격자별 왜곡도를 측정하여 왜곡도가 오차율보다 큰 격자를 분할하여 새로운 격자를 생성하는 과정을 더 이상 추가로 분할할 격자가 없을 때까지 반복 수행하여 최종 격자 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 최종 격자 영상이 생성되면,
    상기 제어부는,
    상기 격자영상 출력부를 통해 상기 최종 격자 영상을 윈드실드에 출력하고, 상기 윈드실드에 출력되어 왜곡된 최종 격자 영상을 상기 카메라부를 통해 촬영하는 단계;
    상기 촬영한 최종 격자 영상에 상기 윈드실드에 출력되기 전의 왜곡없는 최종 격자 영상을 오버레이 시킨 후, 상기 왜곡된 최종 격자 영상의 격자들을 왜곡없는 최종 격자 영상의 격자에 맞춰 각기 이동시키는 단계;
    상기 왜곡된 격자 영상의 이동 전/후의 위치 데이터를 이용해 헤드업 디스플레이 영상을 보정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 격자 영상을 생성함에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보정을 시작하는 최초에는 윈드실드 크기에 대응하는 1개의 격자를 포함하는 격자 영상을 생성하고, 보정이 진행됨에 따라 격자가 추가로 분할되어 크기가 다른 격자들이 조합된 최종 격자 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 격자별 왜곡도를 측정하는 단계에서,
    상기 제어부는,
    상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 하나인 경우에는 그 하나의 격자에 대한 왜곡도를 측정하고, 상기 격자 영상에 포함된 격자의 개수가 다수인 경우에는 각 격자별 왜곡도를 측정하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 영상 보정 방법.
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