WO2023286742A1 - ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023286742A1
WO2023286742A1 PCT/JP2022/027288 JP2022027288W WO2023286742A1 WO 2023286742 A1 WO2023286742 A1 WO 2023286742A1 JP 2022027288 W JP2022027288 W JP 2022027288W WO 2023286742 A1 WO2023286742 A1 WO 2023286742A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pixel
image
value
virtual image
inspection
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027288
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健 川合
Original Assignee
日本精機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本精機株式会社 filed Critical 日本精機株式会社
Priority to JP2023534797A priority Critical patent/JPWO2023286742A1/ja
Priority to CN202280048869.6A priority patent/CN117642674A/zh
Publication of WO2023286742A1 publication Critical patent/WO2023286742A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators

Definitions

  • the present disclosure relates to a virtual image evaluation method and virtual image evaluation device for a head-up display.
  • the virtual image of the inspection image and the normal reference point are photographed, and based on the positional deviation of the virtual image of the inspection image obtained from the photographed image and the shooting reference point, the inspection image and the enlargement are performed.
  • Techniques for adjusting relative positions with mirrors are known.
  • an object of the present disclosure is to make it possible to accurately evaluate whether correction of distortion of a virtual image is realized in a desired manner.
  • an image output device that outputs an image, and an optical system that magnifies and projects the image onto a windshield of a vehicle, wherein the image is projected onto the windshield by projecting the magnified image onto the windshield.
  • a virtual image evaluation method for a head-up display that displays a virtual image of the head-up display so that it can be viewed from inside the vehicle, an inspection image display step of displaying an inspection image on the image output device; an imaging step of imaging the projection object when the inspection image is projected onto the projection object corresponding to the windshield; an evaluation step of evaluating the distortion of the virtual image from the captured image of the projection target obtained in the imaging step;
  • the inspection image display step includes: setting a plurality of target positions corresponding to a plurality of evaluation points for strain evaluation; setting a plurality of reference pixel groups each composed of a plurality of continuous pixels in the inspection image at positions spaced apart from each other and corresponding to the plurality of target positions; In the xy coordinate system of the inspection image, the pixel row value Bxi associated with the y
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a head-up display according to one embodiment;
  • FIG. It is a sectional view of a head up display. It is a figure which shows roughly the inspection system containing the virtual image evaluation apparatus by a present Example.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of an inspection image;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of pixels forming one reference pixel group;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a camera image;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a target position and its resolution for one reference pixel group;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a two-dimensional xy coordinate system of an inspection image;
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of movement of the center of gravity, and is an explanatory diagram of the center of gravity when different luminance values are given to some pixels in the reference pixel group shown in FIG. 7 ;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of selecting a table for setting luminance values of pixels;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram (part 1) of a setting table;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram (part 2) of a setting table;
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 3) of the setting table;
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 4) of the setting table;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram (No. 5) of a setting table;
  • FIG. 16 is an explanatory diagram (No. 6) of the setting table;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram (part 1) of a setting table
  • FIG. 11 is an explanatory diagram (part 2) of a setting table
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part
  • FIG. 12 is an explanatory diagram (No. 7) of the setting table;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram (part 8) of a setting table;
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 9) of a setting table;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of imaging characteristics of a camera;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of coefficients used in luminance correction based on imaging characteristics of a camera;
  • It is a functional diagram which shows the function of a virtual image evaluation apparatus. It is a schematic flowchart which shows the flow of the virtual image evaluation method by a present Example. It is a figure which shows the table for a setting of table number "51.”
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of setting pixel values for one reference pixel group;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the head-up display 12 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the head-up display 12 according to this embodiment.
  • the head-up display 12 is arranged inside the instrument panel 11 of the vehicle 10, as shown in FIG.
  • the head-up display 12 displays a virtual image V by reflecting the projected display light L on the windshield 13 of the vehicle 10 toward the driver (user) 14 of the vehicle 10 . That is, the head-up display 12 emits (projects) display light L emitted from a liquid crystal display device 20, which will be described later, onto the windshield 13 (projection member), and displays a display image (virtual image) V obtained by this emission to the driver. Visualize it to 14. Accordingly, the driver 14 can visually recognize the virtual image V superimposed on the scenery.
  • the head-up display 12 includes a liquid crystal display 20, a plane mirror 30, a concave mirror 40, and a housing 50, as shown in FIG.
  • the liquid crystal display 20 includes a light source 21, for example, a light-emitting diode mounted on a wiring board R, and a light source 21 on the front side (directly above) of the light source 21 so as to transmit illumination light from the light source 21 and form display light L.
  • a TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display element 22 is provided.
  • a light source 21 is arranged behind the liquid crystal display element 22 , and the liquid crystal display element 22 displays vehicle information with light emitted from the light source 21 .
  • the plane mirror 30 has a cold mirror 31 and a mounting member 32 for mounting and fixing the cold mirror 31 .
  • the cold mirror 31 may include, for example, a substantially rectangular glass substrate 31a and a first reflective layer 31b formed on one side of the glass substrate 31a (the side facing the reflecting member 41 of the concave mirror 40).
  • the cold mirror 31 may be disposed in an inclined state at a position such that the display light L emitted by the liquid crystal display 20 is reflected toward the concave mirror 40 (reflecting member 41).
  • the concave mirror 40 includes a reflecting member 41 that reflects the display light L from the cold mirror 31 (that is, the liquid crystal display element 22) and a holding member 42 that holds the reflecting member 41, as shown in FIG.
  • the reflective member 41 may be formed by depositing a second reflective layer 41a on a substrate having a concave surface. Note that the substrate having the concave surface may be integrated with the holding member 42 .
  • the reflective member 41 may be arranged in an inclined state at a position where the second reflective layer 41 a faces the cold mirror 31 and the translucent cover 54 and can be viewed from the translucent cover 54 .
  • FIGS. 1 and 2 show the head-up display 12 having a specific configuration
  • the virtual image evaluation method and the virtual image evaluation apparatus of the present embodiment described below can be applied to head-up displays having other configurations.
  • the present embodiment includes an image output device (for example, a liquid crystal display 20) that outputs an image related to the display light L, and an optical system (for example, a concave mirror 40, etc.) that magnifies the image and projects it onto the windshield 13 of the vehicle. ), and by projecting an enlarged image onto the windshield 13, the display image (virtual image) V of the image can be displayed visually from inside the vehicle.
  • an image output device for example, a liquid crystal display 20
  • an optical system for example, a concave mirror 40, etc.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the inspection system 1 including the virtual image evaluation device 100 according to this embodiment.
  • FIG. 3 also shows the head-up display 12 to be inspected.
  • the head-up display 12 means the head-up display 12 to be inspected unless otherwise specified.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of the inspection image m1.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of the camera image m4.
  • the inspection system 1 includes, in addition to the virtual image evaluation device 100 , a master windshield 130 having a configuration such as curvature similar to that of the actual windshield 13 , and a camera 140 .
  • the virtual image evaluation device 100 is a processing device that performs various processes, and may be configured by a computer, for example.
  • the virtual image evaluation device 100 is communicably connected to the head-up display 12 and the camera 140 .
  • the master windshield 130 serves as a projection target for the inspection image m1 from the head-up display 12, and may be positioned with respect to the head-up display 12 in the same relative positional relationship as the actual windshield 13.
  • the camera 140 captures an inspection image m1 projected onto the master windshield 130 during inspection.
  • the camera 140 may be positioned with respect to the master windshield 130 so that it has an optical axis that corresponds to the line of sight of the driver 14 .
  • the image of the master windshield 130 obtained by imaging with the camera 140 is also referred to as "camera image m4".
  • the virtual image evaluation device 100 outputs an inspection image m1 to the liquid crystal display 20 of the head-up display 12 during inspection.
  • the inspection image m1 has a plurality of reference pixel groups m2 each composed of a plurality of continuous pixels at positions spaced apart from each other.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram of an example of pixels forming one reference pixel group m2.
  • one reference pixel group m2 consists of 7 ⁇ 7 pixels as shown in FIG. 4A.
  • each reference pixel group m2 is set in the coordinate system of the inspection image m1 so that the center of gravity G, which will be described later, matches or approaches the target position.
  • a target position is set for each of the plurality of reference pixel groups m2.
  • the target position is predetermined such that the distortion of the projected image of the inspection image m1 captured by camera 140 is reduced or eliminated in a desired manner (see FIG. 5). That is, the target position is determined based on various design values of the head-up display 12 so that the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner.
  • the target position may then be determined with a resolution of, for example, 0.05 pixels.
  • the virtual image evaluation device 100 acquires a camera image when the inspection image m1 (see FIG. 4) output to the liquid crystal display 20 as described above is projected onto the master windshield 130. Based on the acquired camera image, the virtual image evaluation apparatus 100 evaluates whether the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner.
  • the camera image has pixel groups (hereinafter also referred to as "inspection pixel groups m5") corresponding to each of the plurality of reference pixel groups m2.
  • each position of the inspection pixel group m5 matches each position of the evaluation point for distortion evaluation.
  • the target positions related to the plurality of reference pixel groups m2 in the inspection image m1 are determined so that each position of the inspection pixel group m5 coincides with each position of the evaluation point for distortion evaluation.
  • each position of the inspection pixel group m5 is calculated based on the camera image, and when each position of the calculated inspection pixel group m5 matches each position of the evaluation point for distortion evaluation, correction of distortion of the virtual image is performed. It can be evaluated that it is realized in the desired mode. Regarding the evaluation of whether each position of the calculated inspection pixel group m5 matches each position of the evaluation points for distortion evaluation, the allowable error may be adjusted as appropriate.
  • the smaller the resolution of the target position the more accurate the evaluation can be achieved. That is, the smaller the resolution of the target position, the more accurately it is possible to evaluate whether the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner.
  • the inspection image m1 is generated and output in a manner that can substantially reduce the resolution of the target position that can be achieved.
  • a method for generating such an inspection image m1 will be described in detail below.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the target position and its resolution for one reference pixel group m2.
  • the target position for one reference pixel group m2 is determined so that the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner.
  • the physical position of is determined in units of pixels. Therefore, if the target position does not coincide with the center position P0 of one pixel like the position P1 shown in FIG. 6, the reference pixel group m2 centering on the target position cannot be set. In this case, the maximum deviation between the center of the reference pixel group m2 and the target position is half of one pixel. In other words, the achievable target position resolution is 0.5 pixels each in the x and y directions.
  • the position of the one inspection pixel group m5 corresponding to the one reference pixel group m2 is the same as that of the one reference pixel group It is determined according to the center position of m2.
  • the position of the one inspection pixel group m5 corresponding to the one reference pixel group m2 will be the same as that of the one reference pixel group m2. It deviates from the position corresponding to the center position of m2.
  • the center of gravity G expressed by the following equation is defined, and the center of gravity G of one reference pixel group m2 is adjusted to match or approach the target position. Adjust the luminance value of each pixel forming the group m2.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the xy coordinate system for each pixel of the inspection image.
  • the position of each pixel in the inspection image is represented by a pixel-based coordinate system.
  • the color information value of G is also simply referred to as "luminance value l" so as not to be confused with the center of gravity G.
  • luminance value l In a grayscale image, RGB colors have the same value, and the value of G color information is substantially the same as the luminance value.
  • Equation 1 the calculation of the center of gravity G by the formula of Equation 1 is as follows.
  • the center of gravity G of the reference pixel group m2 corresponds to the central position of the reference pixel group m2 from the viewpoint of luminance values.
  • the position of each inspection pixel group m5 in the camera image m4 is calculated based on the brightness. Therefore, by adjusting the luminance value of each pixel constituting one reference pixel group m2 so that the center of gravity G of one reference pixel group m2 coincides with or approaches the target position, distortion of the virtual image can be corrected. It can be seen that it is possible to accurately evaluate whether the desired mode is realized.
  • the reference pixel group m2 is part of the inspection image m1, and the inspection pixel group m5 is also part of the camera image m4.
  • the luminance value l of pixels other than the reference pixel group m2 (see the background pixel m3 in FIG. 4) in the inspection image m1 may be the minimum value (“0”).
  • the luminance value l of each pixel of the reference pixel group m2 is basically a predetermined reference value.
  • some pixels (corrected pixels px1 and px2 described later) of the reference pixel group m2 may have a luminance value l smaller than a predetermined reference value.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the movement of the center of gravity G, and is an explanatory diagram of the center of gravity G when different luminance values l are given to some pixels in the reference pixel group m2 shown in FIG.
  • the center of gravity G (8, 5) as described above.
  • the center of gravity G can be shifted to the negative side in the x direction by changing the luminance value l of the pixel on the side to a larger value.
  • the center of gravity G (7.5, 5), and only 0.5 pixels
  • the center of gravity G can be shifted to the negative side in the x direction.
  • the minimum unit that is, the resolution of the target position that can be achieved
  • the center of gravity G can be shifted
  • the luminance value l of each pixel is changed in various ways, the calculation load increases. Therefore, it is possible to appropriately set the change pattern (correction pattern) of the luminance value l of each pixel in consideration of these contradictions. desirable.
  • the minimum unit that is, the resolution of the target position that can be achieved
  • the center of gravity G is shifted
  • each reference pixel group m2 is moved to the corresponding target position. Accordingly, the luminance value l of each pixel is set.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of selecting a luminance value setting table for each pixel.
  • the horizontal upper first column represents the amount of deviation of the center of gravity G in the x direction, "0" being no deviation from the nominal center of gravity, and "-0.05” being relative to the nominal center of gravity. 0.05 pixels to the negative side in the x direction.
  • the first column on the left side in the vertical direction represents the deviation amount of the center of gravity G in the y direction, where "0" means no deviation from the nominal center of gravity, and "-0.05” means the nominal deviation. It means that the center of gravity is shifted by 0.05 pixels to the negative side in the y direction.
  • table numbers specifying the corresponding setting tables are assigned to other columns from “0" to "440". That is, in this case, a total of 441 setting tables are prepared.
  • the table number "198" ” means that the brightness value of each pixel can be set using the setting table.
  • a total of 441 setting tables can be created in advance based on the movement principle of the center of gravity G explained in FIG.
  • some of them will be explained. It should be noted that a person skilled in the art can create 441 setting tables in advance based on some of these explanations.
  • FIG. 10A to 12 setting tables applicable to the reference pixel group m2 having a 7 ⁇ 7 pixel configuration as shown in FIG. 7 and the like will be described.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram of a table for setting table numbers "10", "31”, etc., and is a diagram explaining the reference pixel px0 and the correction pixel px1 in the reference pixel group m2.
  • the corrected pixel px1 is adjacent to the lower edge (outer edge) of the reference pixel px0, but as shown in FIGS. can create other configuration tables accordingly.
  • table numbers "241", "262", etc. can be created, and so on.
  • FIG. 11A is an explanatory diagram of a table for setting table numbers "198", "176", etc., and is a diagram explaining the reference pixel px0, the correction pixel px1, and the correction pixel px2 in the reference pixel group m2. is. Similar to the corrected pixel px1, the corrected pixel px2 has a luminance value set to a value different from a predetermined reference value (in this embodiment, a value lower than the predetermined reference value, that is, luminance value l ⁇ 255). pixels.
  • the corrected pixels px2 are arranged in the y direction, unlike the corrected pixels px1 arranged in the x direction. That is, they form a y-direction pixel row. Note that the x-direction pixel row including the correction pixel px1 and the y-direction pixel row including the correction pixel px2 share corner pixels.
  • the x-direction pixel row including the correction pixel px1 and the y-direction pixel row including the correction pixel px2 are adjacent to the lower edge (outer edge) and the right edge (outer edge) of the reference pixel px0.
  • FIGS. 11B to 11D when the x-direction pixel column including the correction pixel px1 and the y-direction pixel column including the correction pixel px2 are adjacent to the other outer edge of the reference pixel px0, accordingly:
  • the setting tables shown in FIGS. 10A to 11D correspond to the setting tables indicated by hatched areas R90 and R91 in FIG. 9 among the 441 setting tables shown in FIG.
  • the rest of the setting tables can be similarly created by appropriately setting the luminance values of the correction pixels px1 and px2.
  • the luminance values of the corrected pixels px1 and px2 do not need to be the same, and may be different values.
  • the luminance values of the correction pixels px1 and px2 are made different, in FIGS.
  • patterns 1201 to 1204 for the corrected pixel px2 may be used.
  • the brightness value is set based on the setting table. may not be able to obtain luminance values consistent with
  • linear interpolation is performed to make the curve 1302 closer to the curve 1300 .
  • the luminance value after correction is obtained based on the following complementary formula.
  • Luminance value after correction y1+((y2-y1)*((luminance value before correction)-x1)/(x2-x1))) Equation (1)
  • y 1 , y 2 , x 1 , x 2 are the coefficients for linear interpolation
  • curve 1302 is fit to approximate curve 1300 based on the imaging characteristics of camera 140 .
  • the imaging characteristics (curve 1302) of camera 140 shown in FIG. 13 y1, y2, x1, and x2 as shown in FIG. 14 may be used.
  • FIG. 14 the imaging characteristics
  • each value of y1, y2, x1, and x2 is associated with each of sections 1 to 15.
  • Intervals 1 to 15 respectively represent luminance intervals from x1 to x2 to which luminance values before correction belong. For example, if the luminance value before correction is "18", the luminance value after correction is derived based on the values of y1, y2, x1, and x2 that belong to section 4 and are associated with section 4. . Note that if the luminance value before correction is different from the luminance reference value, each value of y1, y2, x1, and x2 associated with the interval related to the closest luminance reference value may be used.
  • the virtual image evaluation device 100 according to the present embodiment and its operation example (virtual image evaluation method) will be described.
  • FIG. 15 is a functional diagram showing functions of the virtual image evaluation device 100.
  • the virtual image evaluation apparatus 100 includes an inspection image display control section 150, an image acquisition section 152, and an evaluation section 154, as shown in FIG.
  • the inspection image display control unit 150, the image acquisition unit 152, and the evaluation unit 154 are realized by executing one or more programs in a storage device by the CPU of a computer (not shown) that constitutes the virtual image evaluation apparatus 100. can.
  • the inspection image display control unit 150 includes a target position setting unit 1501, a reference pixel group setting unit 1502, a pixel value setting unit 1503, a pixel value correction unit 1504, and an image signal output unit 1505.
  • FIG. 16 is a schematic flow chart showing the flow of the virtual image evaluation method according to this embodiment.
  • This virtual image evaluation method first includes a step of arranging the head-up display 12 to be inspected in the inspection system 1 shown in FIG. 3 (step S150).
  • this virtual image evaluation method includes an inspection image display step (step S152) of displaying an inspection image on the liquid crystal display element 22 of the head-up display 12 to be inspected.
  • the inspection image display step includes a target position setting step (step S1521), a reference pixel group setting step (step S1522), a pixel value setting step (step S1523), and a pixel value correction step (an example of the correction step). ) (step S1524) and an output step (step S1525).
  • the inspection image display step (step S152) is realized by the virtual image evaluation device 100.
  • the target position setting unit 1501 sets multiple target positions corresponding to multiple evaluation points for strain evaluation. For example, when obtaining the camera image m4 shown in FIG. 5, a plurality of target positions corresponding to 21 ⁇ 9 evaluation points are set. The target position is determined based on various design values, as described above, so that the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner.
  • the method of correcting the distortion of the virtual image includes correction by the concave mirror 40 with a free curved surface that cancels the distortion, correction by deformation of the displayed image that cancels the distortion (image correction by image warping), and a combination of these methods. It may be realized by a correction or the like to be performed.
  • the target position setting unit 1501 may set the target position with a resolution of 0.05 pixels.
  • the target position may be set as follows. First, for (19.955, 10.622), the difference (-0.045, -0.378) is calculated for (20, 11) rounded off to the first decimal place. This difference is doubled (-0.09, -0.756) and then rounded to two decimal places to get (-0.1, -0.8). Then, by halving these values (-0.1, -0.8), the center-of-gravity movement amounts (-0.05, -0.4) are obtained. In this case, the target position is a position (19.95, 10.6) that achieves the amount of center-of-gravity movement (-0.05, -0.4) with respect to (20, 11).
  • the reference pixel group setting unit 1502 sets each target position (eg, 21 ⁇ 9 target positions) obtained in the target position setting step (step S1521).
  • a plurality of reference pixel groups are arranged in association with each other. That is, the positions of a plurality of reference pixel groups in the inspection image are determined.
  • the ideal position related to one target position is (19.955, 10.622) in the xy coordinate system
  • (19.955, 10.622) is rounded to the first decimal place ( 20, 11) may be the position of one reference pixel group associated with the one target position.
  • the one reference pixel group is positioned such that its center pixel (see the pixel having center position P0 in FIG. 6) is located at (20, 11).
  • the pixel value setting unit 1503 calculates each pixel constituting each reference pixel group m2 (for example, a reference pixel group m2 of 21 ⁇ 9 points) based on the above-described formula (1). Adjust the brightness value of The luminance value of the background pixel m3 (see FIG. 4) is set to "0".
  • the pixel value setting unit 1503 adjusts the luminance value of each pixel for each reference pixel group so that the center of gravity G represented by Equation 1 matches or approaches the target position. For example, in the above example, when the central pixel of the reference pixel group is located at (20, 11) with respect to the target position (19.95, 10.6), the amount of center-of-gravity movement (-0.05, -0. In order to realize 4), the pixel value setting unit 1503 adjusts the luminance value of each pixel in the reference pixel group. In this case, the table number "51" shown in FIG. 9 corresponding to the center-of-gravity movement amount (-0.05, -0.4) is used.
  • the pixel value setting unit 1503 sets the pixel value of the correction pixel (correction pixel px1, etc.) specified in the setting table to the pixel value of the corresponding pixel in the reference pixel group.
  • Set as a value An example of the setting table with the table number "51" is shown in FIG.
  • the setting table with the table number “51” is a setting table based on the pattern 1201 shown in FIG. Therefore, in this case, the pixel corresponding to the corrected pixel px1 in the reference pixel group is set to the luminance value l"18", and the pixel corresponding to the corrected pixel px2 in the reference pixel group is set to the luminance value l"196". ” is set.
  • the pixel value correction unit 1504 corrects each pixel value set in the pixel value setting step (step S1523) based on the imaging characteristics of the camera 140 of the inspection system 1.
  • the correction method based on the imaging characteristics of the camera 140 is as described above with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. For example, in the pixel value setting step (step S1523), as shown in FIG. Based on the values of y1, y2, x1, and x2 associated with section 4, the luminance value after correction is derived.
  • the luminance value l of each pixel after correction is as shown in FIG.
  • the image signal output unit 1505 has each reference pixel group m2 at the position determined in the reference pixel group setting step (step S1522), and each pixel of each reference pixel group m2 is , the inspection image m1 having the luminance value set in the pixel value setting step (step S1523) or the pixel value correcting step (step S1524) is generated.
  • the image signal output unit 1505 supplies an image signal for generating such an inspection image m1 to the head-up display 12 and outputs it via the head-up display 12 .
  • the inspection image m1 output by the head-up display 12 in this manner is projected onto the master windshield 130 of the inspection system 1.
  • this virtual image evaluation method includes an imaging step (step S154) of imaging the master windshield 130 with the camera 140 when the inspection image is projected onto the master windshield 130.
  • the image acquisition unit 152 acquires the camera image m4 (see FIG. 5) via the camera 140.
  • this virtual image evaluation method includes an evaluation step (step S156) of evaluating the distortion of the virtual image when the display light L is projected from the head-up display 12 onto the windshield 13 based on the camera image m4.
  • the evaluation unit 154 calculates the position of each inspection pixel group m5 (for example, inspection pixel group m5 of 21 ⁇ 9 points) from the camera image m4, and compares each calculated position with the distortion evaluation The distortion of the virtual image is evaluated by comparing each position of the evaluation point of . That is, the evaluation unit 154 determines whether the distortion of the virtual image is corrected in a desired manner based on the position of each inspection pixel group m5 (for example, inspection pixel group m5 of 21 ⁇ 9 points) from the camera image m4. evaluate.
  • each inspection pixel group m5 from the camera image m4 changes according to the center of gravity G of the reference pixel group m2 to which the luminance value l of each pixel is set as described above. Therefore, according to this embodiment, the distortion of the virtual image can be evaluated with high accuracy.
  • the shape of one reference pixel group m2 was a rectangle (more specifically, a square of 7 ⁇ 7 pixels), but any shape other than a rectangle (for example, a circle or an ellipse) is used. , polygon).
  • the correction pixels px1 and px2 are positioned at the outer edge of the reference pixel px0 (consisting of the set of reference pixels px0) so that the number of the correction pixels px1 and px2 in the reference pixel group m2 does not become excessive. (outer edge of the pixel area), but it is not limited to this.
  • the correction pixels may be set inside the pixel area formed by the set of the reference pixels px0.
  • the luminance value l was used as the pixel value for distortion evaluation, but instead of or in addition to this, a characteristic value (for example, a color value) other than the luminance value may be used.
  • a characteristic value for example, a color value
  • RGB color values of pixel values may be treated as pixel values for evaluation or correction pixels.
  • Inspection system 12 Head-up display 13 Windshield 20 Liquid crystal display 21
  • Light source 22 Liquid crystal display element (an example of an image output device) 30 Plane mirror (an example of an optical system) 31 Cold mirror 31a Glass substrate 31b First reflective layer 32 Mounting member 40 Concave mirror (an example of optical system) 41 Reflective member 41a Second reflective layer 42 Holding member 50 Housing 54 Translucent cover 100 Virtual image evaluation device 130 Master windshield (an example of projection object) 140 Camera (an example of imaging means ) 150 Inspection image display control unit 1501 Target position setting unit 1502 Reference pixel group setting unit 1503 Pixel value setting unit 1504 Pixel value correction unit 1505 Image signal output unit 152 Image acquisition unit 154 Evaluation unit m1 Inspection image m2 Reference pixel group m3 Background Pixel m4 Camera image m5 Inspection pixel group

Abstract

虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価する。 画像出力器に表示させた検査用画像を投影対象物に投影した際の、投影対象物を撮像し、撮影画像から虚像の歪みを評価するヘッドアップディスプレイの虚像評価方法が開示される。本方法は、歪み評価用の複数の評価点に対応する複数の目標位置を設定する工程と、検査用画像において、連続した複数の画素からそれぞれ構成される複数の基準画素群を、複数の目標位置に応じて配置する工程と、複数の基準画素群のそれぞれの画素値に基づく重心Ｇが、目標位置に一致又は近接するように、検査用画像における基準画素群のそれぞれを構成する各画素の画素値を設定する工程とを含む。

Description

ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置
　本開示は、ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置に関する。
　ヘッドアップディスプレイの虚像調整技術として、検査用画像の虚像と正規基準点とを撮影し、撮影画像から求めた検査用画像の虚像の撮影基準点との位置ずれに基づいて、検査用画像と拡大鏡との相対位置を調整する技術が知られている。
特開２０１３－２１８３４６号公報
　ところで、車両のウインドシールドに虚像を表示するヘッドアップディスプレイにおいては、ウインドシールドの湾曲形状によって虚像の歪みが生じる傾向がある。このような歪みを相殺する技術として、歪みを相殺する自由曲面の凹面鏡による補正や、歪みを相殺する表示画像の変形による補正（画像ワーピングによる画像補正）、これらを併用する補正等が知られている。
　しかしながら、このような虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価する技術が知られていない。
　そこで、本開示は、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価可能とすることを目的とする。
　１つの側面では、画像を出力する画像出力器と、前記画像を拡大し車両のウインドシールドに投影する光学系と、を備え、前記拡大された前記画像の前記ウインドシールドへの投影により、前記画像の虚像を前記車両の車内から視認可能に表示させるヘッドアップディスプレイの虚像評価方法であって、
　前記画像出力器に検査用画像を表示させる検査画像表示工程と、
　前記ウインドシールドに対応する投影対象物に前記検査用画像を投影した際の、前記投影対象物を撮像する撮像工程と、
　前記撮像工程で得られた前記投影対象物の撮影画像から前記虚像の歪みを評価する評価工程と、を備え、
　前記検査画像表示工程は、
　歪み評価用の複数の評価点に対応する複数の目標位置を設定する工程と、
　前記検査用画像において、連続した複数の画素からそれぞれ構成される複数の基準画素群を、互いに離間した位置であって、前記複数の目標位置に応じた位置に設定する工程と、
　前記検査用画像のｘｙ座標系で、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列に係る画素列値Ｂｘｉ、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列に係る画素列値Ｂｙｉ、対応する一の基準画素群を構成するｙ方向画素列の数ｎｘ及びｘ方向画素列の数ｎｙとしたとき、前記基準画素群ごとに、後出の数１の式で表される重心Ｇが、対応する前記目標位置に一致又は近接するように、前記基準画素群を構成する各画素の画素値を設定する工程とを含む、ことを特徴とするヘッドアップディスプレイの虚像評価方法が提供される。
　本開示によれば、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価することが可能となる。
一実施例によるヘッドアップディスプレイの概略図である。 ヘッドアップディスプレイの断面図である。 本実施例による虚像評価装置を含む検査システムを概略的に示す図である。 検査用画像の一例の説明図である。 一の基準画素群を構成する画素の一例の説明図である。 カメラ画像の一例の説明図である。 一の基準画素群に関する目標位置と、その分解能の説明図である。 検査用画像の２次元のｘｙ座標系の説明図である。 重心の移動の説明図であり、図７に示した基準画素群のうちの、一部の画素に、異なる輝度値を与えた場合の重心の説明図である。 各画素の輝度値の設定用テーブルの選択方法の説明図である。 設定用テーブルの説明図（その１）である。 設定用テーブルの説明図（その２）である。 設定用テーブルの説明図（その３）である。 設定用テーブルの説明図（その４）である。 設定用テーブルの説明図（その５）である。 設定用テーブルの説明図（その６）である。 設定用テーブルの説明図（その７）である。 設定用テーブルの説明図（その８）である。 設定用テーブルの説明図（その９）である。 カメラの撮像特性の説明図である。 カメラの撮像特性に基づく輝度補正で用いる係数の説明図である。 虚像評価装置の機能を示す機能図である。 本実施例による虚像評価方法の流れを示す概略的なフローチャートである。 テーブル番号“５１”の設定用テーブルを示す図である。 一の基準画素群に係る画素値の設定例を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
　以下では、まず、本実施例の虚像評価方法及び虚像評価装置が適用可能なヘッドアップディスプレイについて概説してから、本実施例の虚像評価方法及び虚像評価装置について説明する。
　［ヘッドアップディスプレイの構成］　図１は、本実施例によるヘッドアップディスプレイ１２の概略図である。図２は、本実施例によるヘッドアップディスプレイ１２の概略的な断面図である。
　ヘッドアップディスプレイ１２は、図１に示すように、車両１０のインストルメントパネル１１内部に配設される。ヘッドアップディスプレイ１２は、投射する表示光Ｌを車両１０のウインドシールド１３で車両１０の運転者（利用者）１４の方向に反射させ、虚像Ｖの表示を行う。すなわち、ヘッドアップディスプレイ１２は、後述する液晶表示器２０から発せられる表示光Ｌをウインドシールド１３（投影部材）に出射（投射）し、この出射によって得られた表示像（虚像）Ｖを運転者１４に視認させる。これにより運転者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて視認できる。
　ヘッドアップディスプレイ１２は、図２に示すように、液晶表示器２０と、平面鏡３０と、凹面鏡４０と、筐体５０とを備える。
　液晶表示器２０は、配線基板Ｒに実装された例えば発光ダイオードからなる光源２１と、この光源２１からの照明光を透過して表示光Ｌを形成するように光源２１の前方側（真上）に位置する例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型の液晶表示素子２２とを備える。液晶表示素子２２の背後に光源２１が配設され、液晶表示素子２２は、光源２１から発せられる光により、車両情報を表示する。
　平面鏡３０は、コールドミラー３１と、このコールドミラー３１を取付固定するための取付部材３２とを有する。コールドミラー３１は、例えば、略矩形状のガラス基板３１ａと、このガラス基板３１ａの片面（凹面鏡４０の反射部材４１と向かい合う面）に形成された第１の反射層３１ｂとを備えてよい。コールドミラー３１は、液晶表示器２０が発した表示光Ｌを、凹面鏡４０（反射部材４１）側へ反射させるような位置に傾斜状態にて配設されてよい。
　凹面鏡４０は、図２に示すようにコールドミラー３１（すなわち、液晶表示素子２２）からの表示光Ｌを反射させる反射部材４１と、この反射部材４１を保持する保持部材４２とを備える。
　反射部材４１は、凹面を有する基板に第２の反射層４１ａを蒸着形成することで、形成されてよい。なお、凹面を有する基板は、保持部材４２と一体であってもよい。反射部材４１は、その第２の反射層４１ａがコールドミラー３１及び透光性カバー５４に対向し、透光性カバー５４から臨める位置に傾斜状態にて配設されてよい。
　なお、図１及び図２には、特定の構成のヘッドアップディスプレイ１２が示されているが、以下で説明する本実施例の虚像評価方法及び虚像評価装置は、他の構成のヘッドアップディスプレイに適用可能である。具体的には、本実施例は、表示光Ｌに係る画像を出力する画像出力器（例えば液晶表示器２０）と、画像を拡大し車両のウインドシールド１３に投影する光学系（例えば凹面鏡４０等）と、を備え、拡大された画像のウインドシールド１３への投影により、画像の表示像（虚像）Ｖを車両の車内から視認可能に表示させる任意のヘッドアップディスプレイに適用可能である。
　［虚像評価方法及び虚像評価装置］　次に、図３以降を参照して、本実施例による虚像評価方法及び虚像評価装置について説明する。
　図３は、本実施例による虚像評価装置１００を含む検査システム１を概略的に示す図である。図３には、検査対象のヘッドアップディスプレイ１２が併せて示されている。以下、ヘッドアップディスプレイ１２とは、特に言及しない限り、検査対象のヘッドアップディスプレイ１２を意味する。図４は、検査用画像ｍ１の一例の説明図である。図５は、カメラ画像ｍ４の一例の説明図である。
　検査システム１は、虚像評価装置１００に加えて、実際のウインドシールド１３と同様の曲率等の構成を有するマスタウインドシールド１３０と、カメラ１４０とを含む。
　虚像評価装置１００は、各種処理を行う処理装置であり、例えばコンピュータにより構成されてよい。虚像評価装置１００は、ヘッドアップディスプレイ１２及びカメラ１４０に通信可能に接続される。
　マスタウインドシールド１３０は、ヘッドアップディスプレイ１２からの検査用画像ｍ１の投影対象物となり、実際のウインドシールド１３と同じ相対位置関係でヘッドアップディスプレイ１２に対して位置付けられてよい。
　カメラ１４０は、検査時、マスタウインドシールド１３０に投影された検査用画像ｍ１を撮像する。カメラ１４０は、運転者１４の視線方向に対応した光軸を有するように、マスタウインドシールド１３０に対して位置付けられてもよい。以下では、カメラ１４０の撮像により得られるマスタウインドシールド１３０の画像を、「カメラ画像ｍ４」とも称する。
　虚像評価装置１００は、検査時、ヘッドアップディスプレイ１２の液晶表示器２０に対して検査用画像ｍ１を出力させる。検査用画像ｍ１は、例えば、図４に示すように、連続した複数の画素からそれぞれ構成される複数の基準画素群ｍ２を、互いに離間した位置に有する。図４Ａは、一の基準画素群ｍ２を構成する画素の一例の説明図である。本実施例では、一例として、一の基準画素群ｍ２は、図４Ａに示すように、７×７のピクセルからなる。
　検査用画像ｍ１において、複数の基準画素群ｍ２は、互いに離間して配置される。各基準画素群ｍ２の位置は、検査用画像ｍ１の座標系で、後述する重心Ｇが、目標位置に一致又は近接するように、設定される。
　目標位置は、複数の基準画素群ｍ２のそれぞれごとに設定される。目標位置は、カメラ１４０で捕捉される検査用画像ｍ１の投影像の歪みが所望の態様で低減又は除去されるように（図５参照）、あらかじめ決定される。すなわち、目標位置は、ヘッドアップディスプレイ１２における各種設計値に基づいて、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されるように、決定される。この際、目標位置は、例えば０．０５ピクセルの分解能で決定されてよい。
　虚像評価装置１００は、検査時、上述したように液晶表示器２０に出力させた検査用画像ｍ１（図４参照）をマスタウインドシールド１３０に投影させた際の、カメラ画像を取得する。そして、虚像評価装置１００は、取得したカメラ画像に基づいて、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを評価する。
　カメラ画像は、図５に模式的に示すように、複数の基準画素群ｍ２のそれぞれに対応した画素群（以下、「検査画素群ｍ５」とも称する）を有する。虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されている場合、検査画素群ｍ５の各位置は、歪み評価用の評価点の各位置に一致する。換言すると、検査画素群ｍ５の各位置が歪み評価用の評価点の各位置に一致するように、検査用画像ｍ１における複数の基準画素群ｍ２に係る目標位置が決定されている。従って、カメラ画像に基づいて検査画素群ｍ５の各位置を算出し、算出した検査画素群ｍ５の各位置が、歪み評価用の評価点の各位置に一致する場合は、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されていると評価できる。なお、算出した検査画素群ｍ５の各位置が、歪み評価用の評価点の各位置に一致するかどうかの評価に関して、どの程度の誤差まで許容するかは、適宜、調整されてよい。
　ところで、このような評価方法においては、目標位置の分解能が小さいほど、精度の高い評価を実現できる。すなわち、目標位置の分解能が小さいほど、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価できる。
　そこで、本実施例では、実現可能な目標位置の分解能を実質的に小さくできる態様で、検査用画像ｍ１を生成及び出力する。以下、このような検査用画像ｍ１の生成方法について、詳細に説明する。
　図６は、一の基準画素群ｍ２に関する目標位置と、その分解能の説明図である。一の基準画素群ｍ２に関する目標位置は、上述したように、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されるように決定されるのに対して、検査用画像ｍ１における一の基準画素群ｍ２の物理的な位置は、画素単位で決まる。従って、目標位置が、図６に示す位置Ｐ１のように、一画素の中心位置Ｐ０に一致しない場合、目標位置を中心とした基準画素群ｍ２を設定できない。この場合、基準画素群ｍ２の中心と、目標位置とのずれは、最大で１ピクセルの半分となる。換言すると、実現可能な目標位置の分解能は、ｘ方向及びｙ方向でそれぞれ０．５ピクセルとなる。
　ここで、一の基準画素群ｍ２を構成する各画素の輝度値をすべて同じ値にすると、当該一の基準画素群ｍ２に対応する一の検査画素群ｍ５の位置は、当該一の基準画素群ｍ２の中心位置に応じて決まる。
　他方、一の基準画素群ｍ２を構成する各画素の輝度値のいくつかを異ならせると、当該一の基準画素群ｍ２に対応する一の検査画素群ｍ５の位置は、当該一の基準画素群ｍ２の中心位置に応じた位置からずれる。
　本実施例では、このような特性を利用して、以下の式で表せる重心Ｇを定義し、一の基準画素群ｍ２の重心Ｇが目標位置に一致又は近接するように、当該一の基準画素群ｍ２を構成する各画素の輝度値を調整する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　ここで、数１の式において、検査用画像の画素単位のｘｙ座標系で、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列に係る画素列値Ｂｘｉとし、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列に係る画素列値Ｂｙｉとしている。また、ｎｘは、一の基準画素群ｍ２のｘ方向の画素数（＝ｙ方向画素列の数）であり、ｎｙは、一の基準画素群ｍ２のｙ方向の画素数（＝ｘ方向画素列の数）である。この場合、画素列値Ｂｘｉは、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列を構成する各画素の画素値の積算値を含み、画素列値Ｂｙｉは、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列を構成する各画素の画素値の積算値を含む。
　図７は、検査用画像の画素単位のｘｙ座標系の説明図である。画素単位のｘｙ座標系では、図７に示すような座標系において、ｘ方向のｉ番目の画素のｘ座標は、ｘ＝ｉとし、ｙ方向のｉ番目の画素のｙ座標は、ｙ＝ｉとする。従って、図７に示される基準画素群ｍ２の中心の画素（“Ｃ”を付された画素）のｘ座標は、ｘ＝８であり、ｙ座標は、ｙ＝５である。以下では、検査用画像の各画素の位置は、画素単位の座標系で表現する。
　この場合、図７に示される基準画素群ｍ２について、ｙ座標＝２のｘ方向画素列は、（５，２）から（１１，２）までの、ｘ方向に並ぶ７つの画素により構成され、ｙ座標＝３のｘ方向画素列は、（５，３）から（１１，３）までの、ｘ方向に並ぶ７つの画素により構成され、以下同様である。また、ｘ座標＝５のｙ方向画素列は、（５，２）から（５，８）までの、ｙ方向に並ぶ７つの画素により構成され、ｘ座標＝６のｙ方向画素列は、（６，２）から（６，８）までの、ｙ方向に並ぶ７つの画素により構成され、以下同様である。
　従って、図７に示される基準画素群ｍ２について、数１の式を適用する場合、ｘｉはｘｉ＝５から１１まで変化し、ｎｘ＝７であり、ｙｉはｙｉ＝２から８まで変化し、ｎｙ＝７である。
　なお、図７に示す例において、基準画素群ｍ２の各画素の色情報は同じＲ＝２５５，Ｇ＝２５５，Ｂ＝２５５であるとする。重心Ｇの算出には、例えばＲＧＢのうちの、任意の１つ色情報（ここでは、Ｇの色情報）が利用されてもよい。なお、以下では、Ｇの色情報の値について、重心Ｇと混乱しないように、単に「輝度値ｌ」とも称する。なお、グレースケール画像ではＲＧＢ各色は同値となり、Ｇの色情報の値は、輝度値と実質的に同じである。
　この場合、数１の式により重心Ｇを演算すると、以下のとおりである。分母となる輝度総和値（ΣＢｘｉ、ΣＢｙｉ）＝２５５＊７＊７＝１２４９５分子となるＸ座標輝度総和値（Σ（ｘｉ×Ｂｘｉ））＝（（２５５＊５）＋（２５５＊６）＋（２５５＊７）＋（２５５＊８）＋（２５５＊９）＋（２５５＊１０）＋（２５５＊１１））＊７＝９９９６０分子となるＹ座標輝度総和値（Σ（ｙｉ×Ｂｙｉ））＝（（２５５＊２）＋（２５５＊３）＋（２５５＊４）＋（２５５＊５）＋（２５５＊６）＋（２５５＊７）＋（２５５＊８））＊７＝６２４７５従って、重心Ｇ＝（９９９６０／１２４９５，６２４７５／１２４９５）＝（８，５）と計算できる。以下、このように基準画素群ｍ２の各画素の輝度値がすべて同じ所定の基準値（ここでは、最大輝度の画素値であり、輝度値ｌ＝２５５）であるときの、重心Ｇを「ノミナル重心」とも称する。
　このように基準画素群ｍ２の重心Ｇは、輝度値の観点から基準画素群ｍ２の中心位置に対応することが分かる。カメラ画像ｍ４において各検査画素群ｍ５の位置は、輝度に基づいて算出される。従って、一の基準画素群ｍ２の重心Ｇを、目標位置に一致又は近接するように、当該一の基準画素群ｍ２を構成する各画素の輝度値を調整することで、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを精度良く評価できることが分かる。
　ところで、基準画素群ｍ２は、検査用画像ｍ１のうちの一部であり、検査画素群ｍ５も、同様に、カメラ画像ｍ４の一部である。このような検査画素群ｍ５の位置を精度良く検出するためには、周辺画素との輝度差を大きくすることが望ましい。従って、本実施例では、検査用画像ｍ１における基準画素群ｍ２以外の画素（図４の背景画素ｍ３参照）の輝度値ｌは、最小値（“０”）であってよい。また、基準画素群ｍ２の各画素の輝度値ｌは、基本的には、所定の基準値とされる。所定の基準値は、ここでは、最大輝度の画素値（輝度値ｌ＝２５５）である。なお、後述するように、基準画素群ｍ２の一部の画素（後述する補正画素ｐｘ１、ｐｘ２）は、所定の基準値よりも小さい輝度値ｌを有する場合がある。
　図８は、重心Ｇの移動の説明図であり、図７に示した基準画素群ｍ２のうちの、一部の画素に、異なる輝度値ｌを与えた場合の重心Ｇの説明図である。
　図７に示す例において、基準画素群ｍ２の各画素の輝度値ｌは同じ輝度値ｌ＝２５５であるため、上述したように、重心Ｇ＝（８，５）であるが、例えば、重心Ｇをｘ方向負側にずらしたい場合（矢印Ｒ８参照）、ずらす前の重心Ｇに対して、ｘ方向正側にある画素の、輝度値ｌを小さい値に変更し、及び／又は、ｘ方向負側にある画素の、輝度値ｌを大きい値に変更することで、重心Ｇをｘ方向負側にずらすことができる。例えば、ｘ座標＝１１のｙ方向画素列の各画素の、輝度値ｌ＝２５５を、輝度値ｌ＝０とすると、重心Ｇ＝（７．５，５）となり、０．５ピクセル分だけ、重心Ｇをｘ方向負側にずらすことができる。
　なお、以上からも分かるように、各画素の輝度値ｌを多様に変化させると、重心Ｇをずらすことができる最小単位（すなわち実現可能な目標位置の分解能）は、より小さくすることができる。他方、各画素の輝度値ｌを多様に変化させると、計算負荷が高くなるので、これらの背反を考慮して、各画素の輝度値ｌの変化パターン（補正パターン）を適切に設定することが望ましい。
　そこで、本実施例では、重心Ｇをずらすことができる最小単位（すなわち実現可能な目標位置の分解能）が、０．０５ピクセル分となる態様で、基準画素群ｍ２ごとに、対応する目標位置に応じて各画素の輝度値ｌを設定する。
　図９は、各画素の輝度値の設定用テーブルの選択方法の説明図である。
　図９において、横方向上側第１列は、ｘ方向での重心Ｇのずれ量を表し、“０”は、ノミナル重心に対してずれなしであり、“－０．０５”は、ノミナル重心に対してｘ方向負側に０．０５ピクセル分だけずれることを意味する。ノミナル重心とは、上述したように、基準画素群ｍ２の各画素の輝度値がすべて同じ所定の基準値（ここでは、最大輝度の画素値であり、輝度値ｌ＝２５５）であるときの、重心Ｇを意味する。
　また、図９において、縦方向左側第１列は、ｙ方向での重心Ｇのずれ量を表し、“０”は、ノミナル重心に対してずれなしであり、“－０．０５”は、ノミナル重心に対してｙ方向負側に０．０５ピクセル分だけずれることを意味する。
　また、図９において、他の列には、対応する設定用テーブルを特定するテーブル番号が“０”から“４４０”で割り当てられている。すなわち、この場合、合計４４１個の設定用テーブルが用意されている。
　従って、例えば、ノミナル重心に対して、ｘ方向負側に０．０５ピクセル分だけずれ、かつ、ｙ方向負側に０．０５ピクセル分だけずれた重心Ｇを実現するには、テーブル番号“１９８”の設定用テーブルを用いて、各画素の輝度値の設定を行えばよいことを意味する。
　合計４４１個の設定用テーブルは、図８で説明した重心Ｇの移動原理に基づいて事前に作成できる。ここでは、合計４４１個の設定用テーブルのすべてを説明することに代えて、一部について説明する。なお、当業者であれば、このような一部の説明に基づいて、４４１個の設定用テーブルを事前に作成することは可能である。
　以下では、図１０Ａから図１２を参照して、合計４４１個の設定用テーブルのうちの、一部の設定用テーブルについて説明する。また、図１０Ａから図１２では、図７等で示したような、７×７画素構成の基準画素群ｍ２に適用可能な設定用テーブルについて説明する。
　図１０Ａは、テーブル番号“１０”、“３１”等の設定用テーブルの説明図であり、基準画素群ｍ２のうちの、基準画素ｐｘ０と、補正画素ｐｘ１とを説明する図である。基準画素ｐｘ０とは、輝度値が所定の基準値（ここでは、最大輝度の画素値であり、輝度値ｌ＝２５５）に設定される画素であり、補正画素ｐｘ１とは、輝度値が所定の基準値とは異なる値（本実施例では、所定の基準値よりも低い値、すなわち、輝度値ｌ＜２５５）に設定される画素である。
　図１０Ａに示す設定用テーブルは、補正画素ｐｘ１に設定される輝度値ｌを規定するテーブルである。例えば、テーブル番号“１０”の設定用テーブルでは、図１０Ａに示す各補正画素ｐｘ１に、輝度値ｌ＝０が設定される。なお、図１０Ａに示すｘｇ及びｙｇは、当該設定用テーブルで規定した輝度値パターンにより実現される重心Ｇ＝（ｘｇ，ｙｇ）を表す。ただし、図１０Ａ（後出する図１０Ｂ以降も同様）に示すｘｇ及びｙｇは、ノミナル重心＝（７，７）の基準画素群ｍ２に関する各座標値である。これは、以下の図１０Ｂから図１２についても同様である。ノミナル重心が（７，７）とは異なる基準画素群ｍ２については、ノミナル重心を置き換えれば同様に適用できる。
　図１０Ａに示す例では、補正画素ｐｘ１が基準画素ｐｘ０の下縁（外縁）に隣接するが、図１０Ｂから図１０Ｄに示すように、補正画素ｐｘ１が基準画素ｐｘ０の他の外縁に隣接する場合は、それに応じて、他の設定用テーブルを作成できる。例えば、図１０Ｂに示す例では、テーブル番号“２４１”、“２６２”等を作成でき、以下、同様である。
　図１１Ａは、テーブル番号“１９８”、“１７６”等の設定用テーブルの説明図であり、基準画素群ｍ２のうちの、基準画素ｐｘ０と、補正画素ｐｘ１と、補正画素ｐｘ２とを説明する図である。補正画素ｐｘ２とは、補正画素ｐｘ１と同様に、輝度値が所定の基準値とは異なる値（本実施例では、所定の基準値よりも低い値、すなわち、輝度値ｌ＜２５５）に設定される画素である。補正画素ｐｘ２は、ｘ方向に並ぶ補正画素ｐｘ１とは異なり、ｙ方向に並ぶ。すなわち、ｙ方向画素列を構成する。なお、補正画素ｐｘ１を含むｘ方向画素列と、補正画素ｐｘ２を含むｙ方向画素列とは、角の画素を共有する関係である。
　図１１Ａに示す設定用テーブルは、補正画素ｐｘ１に設定される輝度値ｌと、補正画素ｐｘ２に設定される輝度値ｌとを規定するテーブルである。例えば、テーブル番号“１９８”の設定用テーブルでは、図１１Ａに示す各補正画素ｐｘ１に、輝度値ｌ＝２２２が設定され、かつ、図１１Ａに示す各補正画素ｐｘ２に、輝度値ｌ＝２２２が設定される。
　図１１Ａに示す例では、補正画素ｐｘ１を含むｘ方向画素列と、補正画素ｐｘ２を含むｙ方向画素列とは、基準画素ｐｘ０の下縁（外縁）及び右縁（外縁）に隣接するが、図１１Ｂから図１１Ｄに示すように、補正画素ｐｘ１を含むｘ方向画素列と、補正画素ｐｘ２を含むｙ方向画素列とが、基準画素ｐｘ０の他の外縁に隣接する場合は、それに応じて、他の設定用テーブルを作成できる。例えば、図１１Ｂに示す例では、テーブル番号“２００”、“１８０”等を作成でき、以下、同様である。
　このような図１０Ａから図１１Ｄに示す設定用テーブルは、図９に示した４４１個の設定用テーブルのうちの、図９でハッチング領域Ｒ９０、Ｒ９１で示す設定用テーブルに対応する。残りの設定用テーブルも、同様に、補正画素ｐｘ１、ｐｘ２の輝度値を適切に設定することで作成できる。この場合、補正画素ｐｘ１、ｐｘ２の輝度値は、同じである必要はなく、互い異なる値とされてもよい。補正画素ｐｘ１、ｐｘ２の輝度値を異ならせる場合、図１１Ａから図１１Ｄでは、補正画素ｐｘ１を含むｘ方向画素列と、補正画素ｐｘ２を含むｙ方向画素列とが重なる角の一の画素は、補正画素ｐｘ１とされているが、補正画素ｐｘ２とするパターン１２０１から１２０４（図１２参照）が利用されてもよい。
　次に、図１３及び図１４を参照して、カメラ１４０の撮像特性に基づく輝度補正方法について説明する。
　ところで、上述したように、本実施例では、設定用テーブルに基づき輝度値を設定するが、カメラ１４０のカメラ画像ｍ４においては、カメラ１４０の撮像特性に起因して、設定用テーブルに基づく輝度値に整合した輝度値が得られない場合がある。
　例えば、図１３は、カメラ１４０の撮像特性の説明図であり、横軸に、入力輝度を取り、縦軸に、出力輝度を取ったときの、カメラ１４０の撮像特性を示す曲線１３０２が示されている。また、図１３には、入力輝度＝出力輝度となる撮像特性を示す曲線１３００が併せて示されている。
　図１３にて曲線１３０２で示すように、カメラ１４０の撮像特性は、入力輝度＝出力輝度となる撮像特性（曲線１３００）に対して、ずれがある。かかるずれが補償されない場合、カメラ１４０のカメラ画像ｍ４においては、設定用テーブルに基づく輝度値に整合した輝度値が得られない。
　そこで、本実施例では、好ましくは、設定用テーブルに基づく輝度値は、更に、カメラ１４０の撮像特性に基づいて補正されてよい。すなわち、設定用テーブルに基づく輝度値は、更に、カメラ１４０の撮像特性の、入力輝度＝出力輝度となる撮像特性（曲線１３００）に対するずれが補償されるように、補正されてよい。
　なお、補正方法は、任意であり、曲線１３０２が曲線１３００に一致又は近接するように補正が実現されてもよい。
　本実施例では、一例として、線形補間により曲線１３０２が曲線１３００に近接するように補正が実現される。具体的には、以下の補完式に基づいて、補正後の輝度値を得る。補正後の輝度値＝ｙ１＋（（ｙ２－ｙ１）＊（（補正前の輝度値）－ｘ１）／（ｘ２－ｘ１）））
　　式（１）この場合、ｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２は、線形補間に係る係数であり、カメラ１４０の撮像特性に基づいて、曲線１３０２が曲線１３００に近接するように適合される。なお、図１３に示すカメラ１４０の撮像特性（曲線１３０２）の場合、図１４に示すような、ｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２が利用されてもよい。図１４において、区間１から１５のそれぞれには、ｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２の各値が対応付けられている。区間１から１５は、それぞれ、補正前の輝度値が属するｘ１からｘ２までの輝度区間を表す。例えば、補正前の輝度値が“１８”である場合、区間４に属し、区間４に対応付けられたｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２の各値に基づいて、補正後の輝度値が導出される。なお、補正前の輝度値が輝度基準値と異なる場合、最も近い輝度基準値に係る区間に対応付けられたｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２の各値が利用されてもよい。
　このようなカメラ１４０の撮像特性に基づく輝度補正を行うことで、カメラ画像ｍ４に基づいて、基準画素群ｍ２の重心Ｇに応じた検査画素群ｍ５の位置を精度良く算出できる。その結果、カメラ画像ｍ４に基づいて、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを、高い信頼性で精度良く評価できる。
　次に、図１５及び図１６を参照して、本実施例による虚像評価装置１００及びその動作例（虚像評価方法）について説明する。
　図１５は、虚像評価装置１００の機能を示す機能図である。虚像評価装置１００は、図１５に示すように、検査画像表示制御部１５０と、画像取得部１５２と、評価部１５４とを含む。なお、検査画像表示制御部１５０、画像取得部１５２及び評価部１５４は、虚像評価装置１００を構成するコンピュータ（図示せず）のＣＰＵが記憶装置内の１つ以上のプログラムを実行することで実現できる。
　検査画像表示制御部１５０は、目標位置設定部１５０１と、基準画素群設定部１５０２と、画素値設定部１５０３と、画素値補正部１５０４と、画像信号出力部１５０５とを含む。
　検査画像表示制御部１５０の各部の動作は、図１６を参照しつつ説明する。
　図１６は、本実施例による虚像評価方法の流れを示す概略的なフローチャートである。
　本虚像評価方法は、まず、図３に示した検査システム１において、検査対象のヘッドアップディスプレイ１２を配置する工程（ステップＳ１５０）を含む。
　ついで、本虚像評価方法は、検査対象のヘッドアップディスプレイ１２の液晶表示素子２２に検査用画像を表示させる検査画像表示工程（ステップＳ１５２）を含む。
　検査画像表示工程（ステップＳ１５２）は、目標位置設定工程（ステップＳ１５２１）と、基準画素群設定工程（ステップＳ１５２２）と、画素値設定工程（ステップＳ１５２３）と、画素値補正工程（補正工程の一例）（ステップＳ１５２４）と、出力工程（ステップＳ１５２５）とを含む。
　検査画像表示工程（ステップＳ１５２）は、虚像評価装置１００により実現される。
　具体的には、目標位置設定工程（ステップＳ１５２１）では、目標位置設定部１５０１は、歪み評価用の複数の評価点に対応する複数の目標位置を設定する。例えば、図５に示したカメラ画像ｍ４を得る場合、２１×９点の評価点に対応する複数の目標位置を設定する。目標位置は、上述したように、各種設計値に基づいて、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されるように、決定される。なお、虚像の歪みの補正の方法は、上述したように、歪みを相殺する自由曲面の凹面鏡４０による補正や、歪みを相殺する表示画像の変形による補正（画像ワーピングによる画像補正）、これらを併用する補正等により実現されてよい。
　目標位置設定工程（ステップＳ１５２１）では、目標位置設定部１５０１は、０．０５ピクセルの分解能で、目標位置を設定してよい。例えば、一の目標位置に係る理想位置がｘｙ座標系で（１９．９５５、１０．６２２）である場合、以下のようにして、目標位置を設定してよい。まず、（１９．９５５、１０．６２２）に対して、小数第一位を四捨五入した（２０、１１）に対して差分（－０．０４５、－０．３７８）を算出する。この差分を２倍（－０．０９、－０．７５６）にしてから、小数第二位を四捨五入して（－０．１、－０．８）を得る。ついで、この値（－０．１、－０．８）を１／２することで、重心移動量（－０．０５、－０．４）を得る。この場合、目標位置は、（２０、１１）に対して重心移動量（－０．０５、－０．４）を実現した位置（１９．９５、１０．６）となる。
　基準画素群設定工程（ステップＳ１５２２）では、基準画素群設定部１５０２は、検査用画像において、目標位置設定工程（ステップＳ１５２１）で得た各目標位置（例えば、２１×９点の目標位置）に対応付けて、複数の基準画素群を配置する。すなわち、検査用画像における複数の基準画素群の位置を決定する。この場合、一の目標位置に係る理想位置がｘｙ座標系で（１９．９５５、１０．６２２）である場合、（１９．９５５、１０．６２２）に対して、小数第一位を四捨五入した（２０、１１）が、当該一の目標位置に対応付けられる一の基準画素群の位置とされてよい。この場合、当該一の基準画素群は、その中心画素（図６の中心位置Ｐ０を有する画素参照）が（２０、１１）に位置するように位置付けられる。
　画素値設定工程（ステップＳ１５２３）では、画素値設定部１５０３は、上述した数１の式に基づいて、各基準画素群ｍ２（例えば、２１×９点の基準画素群ｍ２）を構成する各画素の輝度値を調整する。なお、背景画素ｍ３（図４参照）の輝度値は、“０”とされる。
　具体的には、画素値設定部１５０３は、基準画素群ごとに、数１の式で表される重心Ｇが、目標位置に一致又は近接するように、各画素の輝度値を調整する。例えば、前述した例で、目標位置（１９．９５、１０．６）に対して基準画素群の中心画素が（２０、１１）に位置する場合、重心移動量（－０．０５、－０．４）を実現するように、画素値設定部１５０３は、当該基準画素群の各画素の輝度値を調整する。この場合、重心移動量（－０．０５、－０．４）に対応した図９に示したテーブル番号“５１”が利用される。画素値設定部１５０３は、テーブル番号“５１”の設定用テーブルに基づいて、当該設定用テーブルに規定された補正画素（補正画素ｐｘ１等）の画素値を、基準画素群における対応する画素の画素値として設定する。なお、テーブル番号“５１”の設定用テーブルは、一例として、図１７に示すとおりである。この場合、テーブル番号“５１”の設定用テーブルは、図１２に示したパターン１２０１に基づく設定用テーブルである。従って、この場合、基準画素群における補正画素ｐｘ１に対応する画素には、輝度値ｌ“１８”が設定されるとともに、基準画素群における補正画素ｐｘ２に対応する画素には、輝度値ｌ“１９６”が設定される。
　画素値補正工程（ステップＳ１５２４）では、画素値補正部１５０４は、検査システム１のカメラ１４０の撮像特性に基づいて、画素値設定工程（ステップＳ１５２３）で設定した各画素値を補正する。カメラ１４０の撮像特性に基づく補正方法は、図１３及び図１４を参照して上述したとおりである。例えば、画素値設定工程（ステップＳ１５２３）で図１７に示すテーブル番号“５１”の設定用テーブルに基づいて輝度値ｌ“１８”が設定された画素に対しては、図１４に示すように、区間４に対応付けられたｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２の各値に基づいて、補正後の輝度値が導出される。同様に、画素値設定工程（ステップＳ１５２３）で図１７に示すテーブル番号“５１”の設定用テーブルに基づいて輝度値ｌ“１９６”が設定された画素に対しては、図１４に示すように、区間１３に対応付けられたｙ１、ｙ２、ｘ１、ｘ２の各値に基づいて、補正後の輝度値が導出される。この場合、補正後の各画素の輝度値ｌは、図１８のとおりとなる。
　出力工程（ステップＳ１５２５）では、画像信号出力部１５０５は、基準画素群設定工程（ステップＳ１５２２）で決定された位置に各基準画素群ｍ２を有し、かつ、各基準画素群ｍ２の各画素が、画素値設定工程（ステップＳ１５２３）又は画素値補正工程（ステップＳ１５２４）で設定された輝度値を有する検査用画像ｍ１を生成する。具体的には、画像信号出力部１５０５は、このような検査用画像ｍ１を生成するための画像信号をヘッドアップディスプレイ１２に供給し、ヘッドアップディスプレイ１２を介して出力する。このようにしてヘッドアップディスプレイ１２により出力された検査用画像ｍ１は、検査システム１のマスタウインドシールド１３０に投影される。
　ついで、本虚像評価方法は、マスタウインドシールド１３０に検査用画像を投影した際の、マスタウインドシールド１３０をカメラ１４０により撮像する撮像工程（ステップＳ１５４）を含む。撮像工程（ステップＳ１５４）では、画像取得部１５２は、カメラ１４０を介してカメラ画像ｍ４（図５参照）を取得する。
　ついで、本虚像評価方法は、カメラ画像ｍ４に基づいて、ヘッドアップディスプレイ１２からウインドシールド１３に表示光Ｌを投影した場合の虚像の歪みを評価する評価工程（ステップＳ１５６）を含む。
　評価工程（ステップＳ１５６）では、評価部１５４は、カメラ画像ｍ４から各検査画素群ｍ５（例えば、２１×９点の検査画素群ｍ５）の位置を算出し、算出した各位置と、歪み評価用の評価点の各位置とを比較することで、虚像の歪みを評価する。すなわち、評価部１５４は、カメラ画像ｍ４から各検査画素群ｍ５（例えば、２１×９点の検査画素群ｍ５）の位置に基づいて、虚像の歪みの補正が所望の態様で実現されているかを評価する。
　カメラ画像ｍ４から各検査画素群ｍ５の位置は、上述したように各画素の輝度値ｌが設定された基準画素群ｍ２の重心Ｇに応じて変わる。従って、本実施例によれば、虚像の歪みを精度良く評価できる。
　以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
　例えば、上述した実施例では、一の基準画素群ｍ２の形態は、矩形（より具体的には７×７ピクセルの正方形）であったが、矩形以外の任意の形態（例えば円形や、楕円形、多角形）であってよい。
　また、上述した実施例では、基準画素群ｍ２のうちの、補正画素ｐｘ１、ｐｘ２の数が過大とならないように、補正画素ｐｘ１、ｐｘ２を、基準画素ｐｘ０の外縁（基準画素ｐｘ０の集合からなる画素領域の外縁）に配置しているが、これに限られない。例えば、補正画素ｐｘ１、ｐｘ２に加えて又は代えて、基準画素ｐｘ０の集合からなる画素領域の内部に、補正画素を設定してもよい。
　また、上述した実施例では、歪みの評価用の画素値として輝度値ｌを利用したが、これに代えて又は加えて、輝度値以外の特性値（例えば色値）が利用されてもよい。輝度値以外の特性値として色値を利用する場合、画素値のＲＧＢ各色の色値を評価用の画素値あるいは補正画素として扱うようにしてもよい。
１　検査システム１２　ヘッドアップディスプレイ１３　ウインドシールド２０　液晶表示器２１　光源２２　液晶表示素子（画像出力器の一例）３０　平面鏡（光学系の一例）３１　コールドミラー３１ａ　ガラス基板３１ｂ　第１の反射層３２　取付部材４０　凹面鏡（光学系の一例）４１　反射部材４１ａ　第２の反射層４２　保持部材５０　筐体５４　透光性カバー１００　虚像評価装置１３０　マスタウインドシールド（投影対象物の一例）１４０　カメラ（撮像手段の一例）１５０　検査画像表示制御部１５０１　目標位置設定部１５０２　基準画素群設定部１５０３　画素値設定部１５０４　画素値補正部１５０５　画像信号出力部１５２　画像取得部１５４　評価部ｍ１　検査用画像ｍ２　基準画素群ｍ３　背景画素ｍ４　カメラ画像ｍ５　検査画素群

Claims (9)

  1. 　画像を出力する画像出力器（２２）と、前記画像を拡大し車両のウインドシールド（１３）に投影する光学系と、を備え、前記拡大された前記画像の前記ウインドシールドへの投影により、前記画像の虚像を前記車両の車内から視認可能に表示させるヘッドアップディスプレイ（１２）の虚像評価方法であって、
    　前記画像出力器に検査用画像（ｍ１）を表示させる検査画像表示工程と、
    　前記ウインドシールドに対応する投影対象物（１３０）に前記検査用画像を投影した際の、前記投影対象物を撮像する撮像工程と、
    　前記撮像工程で得られた前記投影対象物の撮影画像から前記虚像の歪みを評価する評価工程と、を備え、
    　前記検査画像表示工程は、
    　歪み評価用の複数の評価点に対応する複数の目標位置を設定する工程と、
    　前記検査用画像において、連続した複数の画素からそれぞれ構成される複数の基準画素群を、互いに離間した位置であって、前記複数の目標位置に応じた位置に設定する工程と、
    　前記検査用画像のｘｙ座標系で、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列に係る画素列値Ｂｘｉ、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列に係る画素列値Ｂｙｉ、対応する一の基準画素群を構成するｙ方向画素列の数ｎｘ及びｘ方向画素列の数ｎｙとしたとき、前記基準画素群ごとに、以下の式で表される重心Ｇが、対応する前記目標位置に一致又は近接するように、前記基準画素群を構成する各画素の画素値を設定する工程とを含む、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　ことを特徴とするヘッドアップディスプレイの虚像評価方法。
  2. 　前記画素列値Ｂｘｉは、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列を構成する各画素の画素値の積算値を含み、
    　前記画素列値Ｂｙｉは、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列を構成する各画素の画素値の積算値を含む、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の虚像評価方法。
  3. 　前記検査用画像は、背景画素と、前記基準画素群で構成され、
    　前記基準画素群は、所定の基準値に画素値が設定される基準画素と、前記所定の基準値とは異なる補正画素値に画素値が設定される補正画素で構成される、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の虚像評価方法。
  4. 　前記補正画素は、前記基準画素の外縁に隣接する、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の虚像評価方法。
  5. 　前記背景画素の画素値は、可変範囲内で最低輝度の画素値であり、
    　前記所定の基準値は、可変範囲内で最大輝度の画素値である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の虚像評価方法。
  6. 　前記基準画素群は、矩形の画素群である、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の虚像評価方法。
  7. 　前記撮像工程で用いられる撮像手段（１４０）の撮像特性に基づいて前記検査用画像の前記基準画素群の前記画素値を補正する補正工程、
    　を備えることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の虚像評価方法。
  8. 　画像を出力する画像出力器（２２）と、前記画像を拡大し車両のウインドシールド（１３）に投影する光学系と、を備え、前記拡大された前記画像の前記ウインドシールドへの投影により、前記画像の虚像を前記車両の車内から視認可能に表示させるヘッドアップディスプレイ（１２）の虚像評価装置（１００）であって、
    　前記画像出力器に検査用画像を表示させる検査画像表示制御部と、
    　前記ウインドシールドに対応する投影対象物に前記検査用画像を投影した際の、前記投影対象物の撮影画像を取得する画像取得部と、
    　前記画像取得部により取得された前記撮影画像に基づいて、前記虚像の歪みを評価する評価部と、を備え、
    　前記検査画像表示制御部は、
    　歪み評価用の複数の基準点となる複数の目標位置を設定する目標位置設定部と、
    　前記検査用画像において、連続した複数の画素からそれぞれ構成される複数の基準画素群を、互いに離間した位置であって、前記複数の目標位置に応じた位置に設定する基準画素群設定部と、
    　前記検査画像表示制御部は、ｘ座標＝ｘｉのｙ方向画素列に係る画素列値Ｂｘｉ、ｙ座標＝ｙｉのｘ方向画素列に係る画素列値Ｂｙｉ、対応する一の基準画素群を構成するｙ方向画素列の数ｎｘ及びｘ方向画素列の数ｎｙとしたとき、前記基準画素群ごとに、以下の式で表される重心Ｇが、対応する前記目標位置に一致又は近接するように、前記基準画素群を構成する各画素の画素値を設定する画素値設定部とを含む、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     　ことを特徴とする虚像評価装置。
  9. 　前記検査画像表示制御部は、前記式で表される重心Ｇが、前記検査用画像の一画素の０．０５倍未満の距離となるように、前記検査用画像における前記基準画素群のそれぞれを構成する各画素の画素値を設定する、
    　ことを特徴とする請求項８に記載の虚像評価装置。
PCT/JP2022/027288 2021-07-12 2022-07-11 ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置 WO2023286742A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023534797A JPWO2023286742A1 (ja) 2021-07-12 2022-07-11
CN202280048869.6A CN117642674A (zh) 2021-07-12 2022-07-11 平视显示器的虚像评价方法及虚像评价装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021114683 2021-07-12
JP2021-114683 2021-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023286742A1 true WO2023286742A1 (ja) 2023-01-19

Family

ID=84919413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/027288 WO2023286742A1 (ja) 2021-07-12 2022-07-11 ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023286742A1 (ja)
CN (1) CN117642674A (ja)
WO (1) WO2023286742A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731902A (en) * 1996-08-19 1998-03-24 Delco Electronics Corporation Head-up display combiner binocular test fixture
JP2011209457A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法および同製造方法に用いるのに適した虚像調整装置
US20180160087A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Hud image optimization through software control of displayed graphics

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731902A (en) * 1996-08-19 1998-03-24 Delco Electronics Corporation Head-up display combiner binocular test fixture
JP2011209457A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ装置の製造方法および同製造方法に用いるのに適した虚像調整装置
US20180160087A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Hud image optimization through software control of displayed graphics

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023286742A1 (ja) 2023-01-19
CN117642674A (zh) 2024-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10551879B1 (en) Dynamic distortion correction for optical compensation
US10469722B2 (en) Spatially tiled structured light projector
US10274728B2 (en) Stacked display panels for image enhancement
US6222593B1 (en) Image projecting system
US9599822B2 (en) Corrective optics for reducing fixed pattern noise in a virtual reality headset
TWI389095B (zh) 藉由使用人類視覺系統的特徵之矩陣顯示器中缺陷之視覺遮罩的方法及裝置
EP1496694A2 (en) Image processing system, information storage medium and image processing method
US20180205937A1 (en) Tileable structured light projection for wide field-of-view depth sensing
US10948283B1 (en) Tileable structured light projection system
RU2013156243A (ru) Проекционное устройство отображения и способ отображения полного изображения для проекционных поверхностей произвольной формы или наклонных проекционных поверхностей
CN107728410B (zh) 激光投影仪的图像失真校正方法和激光投影仪
US10721447B2 (en) Projection display and image correction method
US11942009B2 (en) Display non-uniformity correction
US10558036B2 (en) Using oscillation of optical components to reduce fixed pattern noise in a virtual reality headset
US10714023B2 (en) Display including liquid crystal layer with organic light emitting diode backlight
JP2017187536A (ja) 光源装置及び画像投射装置
US10996514B1 (en) Offsetting non-uniform brightness using a backlight assembly
WO2023286742A1 (ja) ヘッドアップディスプレイの虚像評価方法及び虚像評価装置
JP2017134327A (ja) 画像表示装置及び画像処理装置
JP2011103534A (ja) 映像表示システム
US10521926B1 (en) Tileable non-planar structured light patterns for wide field-of-view depth sensing
US10436975B2 (en) Segmented backlight for liquid crystal display
US20220165193A1 (en) Display degradation compensation
WO2021200650A1 (ja) 表示装置及び表示システム
US20180231773A1 (en) Display system for a windshield and method for configuring the display system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22842086

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023534797

Country of ref document: JP