(57)【要約】【課題】車載表示装置における表示歪みを簡単かつ正確に測定できる表示歪み測定装置等を提供すること。【解決手段】表示歪み測定装置は、元画像を表示する光Ｒ及び光Ｌをウインドシールドにて反射させ、ドライバーの左右の目にそれぞれ入力し、車両前方に元画像を虚像として立体表示する車載表示装置における表示歪みを測定するものであって、ウインドシールドにて反射した後の光Ｒが表示する表示画像Ｒ及びウインドシールドにて反射した後の光Ｌが表示する表示画像Ｌをそれぞれ撮影する撮影手段と、元画像と、撮影手段で撮影した表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、元画像と、撮影手段で撮影した表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する画像解析手段とを備える。【選択図】図１
2008209212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像を表示する光Ｒ及び光Ｌをそれぞれ射出する表示器を備え、前記光Ｒ及び前記光Ｌをウインドシールド又はコンバイナにて反射させ、前記光Ｒをドライバーの右目に出力し、前記光Ｌをドライバーの左目に入力し、車両前方に前記元画像を虚像として立体表示する車載表示装置における表示歪みを測定する表示歪み測定装置であって、
前記ウインドシールド又はコンバイナにて反射した後の前記光Ｒが表示する表示画像Ｒ及び前記ウインドシールド又はコンバイナにて反射した後の前記光Ｌが表示する表示画像Ｌをそれぞれ撮影する撮影手段と、
前記元画像と、前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、前記元画像と、前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する画像解析手段と、
を備えることを特徴とする表示歪み測定装置。
【請求項２】
前記画像解析手段は、
前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｒ、及び前記表示画像Ｌにおいて、それぞれ、輝度を測定する画素である認識点を設定し、
前記元画像において、その前後で明暗が変化する水平方向の境界線を上下方向における一端から他端に移動させ、また、その前後で明暗が変化する垂直方向の境界線を左右方向における一端から他端に移動させたとき、
前記表示画像Ｒの前記認識点において輝度が変化する時刻を求め、その時刻における前記水平方向の境界線及び前記垂直方向の境界線の位置に基づき、前記元画像と前記表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、
前記表示画像Ｌの前記認識点において輝度が変化する時刻を求め、その時刻における前記水平方向の境界線及び前記垂直方向の境界線の位置に基づき、前記元画像と前記表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の表示歪み測定装置。
【請求項３】
前記画像解析手段は、
前記認識点として、前記表示画像Ｒ及び前記表示画像Ｌにおける一部の画素を設定し、
前記表示画像Ｒ及び前記表示画像Ｌにおいて、前記認識点として設定されない画素については、補間計算により、前記元画像との間で対応する画素の位置関係を算出することを特徴とする請求項２記載の表示歪み測定装置。
【請求項４】
前記撮影手段は、前記ウインドシールド又はコンバイナにて反射した前記光Ｒ及び前記光Ｌにおける主たる振動方向の光を透過させる向きに配置された、偏向フィルタを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示歪み測定装置。
【請求項５】
前記ウインドシールド又はコンバイナにおいて前記光Ｒ及び前記光Ｌが反射する部分と、前記虚像との間に、単一色の遮蔽部材を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示歪み測定装置。
【請求項６】
脱着可能な端子を有する通信手段によって、前記車載表示装置に接続し、前記元画像の制御を行うとともに、前記対応する画素の位置関係を前記車載表示装置に送信する請求項１〜５のいずれかに記載の表示歪み測定装置。
【請求項７】
元画像を表示する光Ｒ及び光Ｌをそれぞれ射出する表示器を備え、前記光Ｒ及び前記光Ｌをウインドシールド又はコンバイナにて反射させ、前記光Ｒをドライバーの右目に出力し、前記光Ｌをドライバーの左目に入力し、車両前方に前記元画像を虚像として立体表示する車載表示装置における表示歪みを補正する表示歪み補正装置であって、
請求項１〜６のいずれかにおける前記撮影手段及び前記画像解析手段と、
前記画像解決手段で算出した位置関係を用い、前記表示画像Ｒと前記表示画像Ｌとで、同一垂直座標上の画素が同一の画素となるように、前記元画像を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする表示歪み補正装置。
【請求項８】
元画像を表示する光Ｒ及び光Ｌをそれぞれ射出する表示器を備え、前記光Ｒ及び前記光Ｌをウインドシールド又はコンバイナにて反射させ、前記光Ｒをドライバーの右目に出力し、前記光Ｌをドライバーの左目に入力し、車両前方に前記元画像を虚像として立体表示する車載表示装置における表示歪みを測定する表示歪み測定方法であって、
前記ウインドシールド又はコンバイナにて反射した後の前記光Ｒが表示する表示画像Ｒ及び前記ウインドシールド又はコンバイナにて反射した後の前記光Ｌが表示する表示画像Ｌを、それぞれ、撮影手段を用いて撮影し、
前記元画像と、前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、前記元画像と、前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する
ことを特徴とする表示歪み測定方法。
【請求項９】
前記対応する画素の位置関係を算出するとき、
前記撮影手段で撮影した前記表示画像Ｒ、及び前記表示画像Ｌにおいて、それぞれ、輝度を測定する画素である認識点を設定し、
前記元画像において、その前後で明暗が変化する水平方向の境界線を上下方向における一端から他端に移動させ、また、その前後で明暗が変化する垂直方向の境界線を左右方向における一端から他端に移動させたとき、
前記表示画像Ｒの前記認識点において輝度が変化する時刻を求め、その時刻における前記水平方向の境界線及び前記垂直方向の境界線の位置に基づき、前記元画像と前記表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、
前記表示画像Ｌの前記認識点において輝度が変化する時刻を求め、その時刻における前記水平方向の境界線及び前記垂直方向の境界線の位置に基づき、前記元画像と前記表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する
ことを特徴とする請求項８記載の表示歪み測定方法。
【請求項１０】
前記対応する画素の位置関係を算出するとき、
前記認識点として、前記表示画像Ｒ及び前記表示画像Ｌにおける一部の画素を設定し、
前記表示画像Ｒ及び前記表示画像Ｌにおいて、前記認識点として設定されない画素については、補間計算により、前記元画像との間で対応する画素の位置関係を算出することを特徴とする請求項９記載の表示歪み測定方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の表示歪み測定方法を行い、
さらに、前記対応する画素の位置関係を用い、前記表示画像Ｒと前記表示画像Ｌとで、同一垂直座標上の画素が同一の画素となるように、前記元画像を補正することを特徴とする表示歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両で使用するステレオ型ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等の表示歪みを測定する表示歪み測定装置、及び表示歪みを補正する表示歪み補正装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ステレオＨＵＤでは、画像を表示する右目用の光Ｒ及び左目用の光Ｌを表示器で射出し、これらをウインドシールド（ＷＳ）にて反射させ、光Ｒをドライバーの右目に出力し、光Ｌをドライバーの左目に入力することで、車両前方に画像を虚像として立体表示する。
【０００３】
上記のように、車両用ステレオＨＵＤは、反射面としてＷＳを用いるが、ＷＳの曲率は完全には一定ではないため、曲率の違いに起因する表示歪みが発生し、立体視を阻害する。例えば、図１５の（a）のような格子の画像を車両上のステレオＨＵＤで表示したとしても、左目では図１５の（ｂ）のように湾曲して見え、右目では図１５（ｃ）のように湾曲して見え、右目と左目とで見える画像が異なってしまう。車両用ステレオＨＵＤは、このように、右目と左目とで見える画像が異なると画像自体を１つに融合して見ることができなくなり正常に認識できなくなる。
【０００４】
そこで、車両用ステレオＨＵＤにおける表示歪みを測定し、その測定結果に基づいて補正する必要があるが、ＷＳの形状は１枚１枚異なるため、車両用ステレオＨＵＤにおける表示歪みの測定及び補正は、車両毎に行う必要がある。
表示歪みの補正についてはこれまでに特開平10-149085号公報（特許文献１）の技術が開示されている。
【特許文献１】特開平10-149085号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ステレオ型ＨＵＤは右目用と左目用の表示歪み補正後の表示を完全一致させなければ立体視できないのであるが、上記特許文献１の方法は、関数で近似的に２つ（右目用と左目用）の表示を補正するものに過ぎず、精度が十分でないから、右目用と左目用の表示を完全に一致させることはできない。すなわち、上記特許文献１の方法では、ステレオ型ＨＵＤにおける立体視を十分実現することができない。
【０００６】
また、上述したとおり、車両用ステレオＨＵＤにおける表示歪みの測定及び補正は、車両毎に行う必要があるが、上記特許文献１の方法では、１台１台、歪みの関数を算出する必要があり、手間と時間がかかりすぎて実用的ではない。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、ステレオ型ＨＵＤ等の車載表示装置における表示歪みを簡単かつ正確に測定できる表示歪み測定装置及び測定方法、並びに表示歪みを簡単かつ正確に補正できる補正装置及び補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）請求項１の表示歪み測定装置は、元画像と、撮影手段で光Ｒを撮影した表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、元画像と、光Ｌを撮影手段で撮影した表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出することができる。
【０００９】
この対応する画素の位置関係を用いて、例えば、補正用変換テーブルを作成し、元画像を補正用変換テーブルで変換してから、表示器で光Ｒ及び光Ｌを射出するようにすれば、ドライバーが表示画像Ｒ及び表示画像Ｌを見たとき、ＷＳ等に起因する歪みが現れず、表示画像Ｒと表示画像Ｌとが同一となるので、立体視が可能となる。
（２）請求項２の表示歪み測定装置は、元画像において、その前後で明暗が変化する水平方向の境界線を上下方向における一端から他端に移動させ、また、その前後で明暗が変化する垂直方向の境界線を左右方向における一端から他端に移動させたときの、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌにおける認識点における輝度の変化に基づき、元画像と、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する。
【００１０】
本発明によれば、例えば、複数の認識点の輝度のデータを一括して取得することができるので、個々の認識点ごとに、輝度のデータを取得する場合と比べて、対応する画素の位置関係を迅速に算出することができる。
【００１１】
また、本発明では、輝度自体ではなく、輝度の変化を用いているので、表示器の輝度ムラや周囲の輝度の変化があっても、表示歪み測定を正確に行うことができる。
（３）請求項３の表示歪み測定装置は、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌにおける一部の画素を認識点として設定し、認識点として設定されない画素については、補間計算により、元画像との間で対応する画素の位置関係を算出するので、全ての点を認識点とする場合よりも、対応する画素の位置関係を迅速に算出することができる。
（４）請求項４の表示歪み測定装置において、撮影手段は、ウインドシールド又はコンバイナにて反射した光Ｒ及び光Ｌにおける主たる振動方向の光を透過させる向きに配置された、偏向フィルタを備える。そのことにより、車両の横方向等から車室内に入る光が、撮影手段に入射することを防止し、測定精度を向上させることができる。
（５）請求項５の表示歪み測定装置は、ウインドシールド又はコンバイナにおいて光Ｒ及び光Ｌが反射する部分と、虚像との間に、単一色の遮蔽部材を備えることにより、撮影手段で撮影される画像に、光Ｒ及び光Ｌにより表示される画像以外の物体の映像が映らないようにすることができる。そのことにより、撮影手段が、光Ｒ及び光Ｌにより表示される画像を正確に認識し、表示歪み測定を正しく行うことができる。
（６）請求項６の表示歪み測定装置は、車載表示装置の元画像を制御し、その元画像を用いて表示歪みの測定を行うことができるので、専用の表示装置を車両に持ち込んで測定を行う場合に比べて、表示歪みの測定が容易である。
【００１２】
また、本発明では、元画像の更新と撮影手段による撮影との両方を、表示歪み測定装置が制御するのであるから、例えば、元画像を少しずつ更新しながら、撮影手段で光Ｒ及び光Ｌにより表示される画像を撮影し、表示歪みの測定を行う場合、元画像の更新タイミングと、撮影手段による撮影タイミングとの調整が容易である。
（７）請求項７の表示歪み補正装置は、画像解析手段で算出した位置関係を用い、表示画像Ｒと表示画像Ｌとで、同一垂直座標上の画素が同一の画素となるように、元画像を補正することができる。これによって、車載表示装置の表示歪みを容易に補正でき、ドライバーの立体視を可能にする。
（８）請求項８の表示歪み測定方法によれば、元画像と、撮影手段で光Ｒを撮影した表示画像Ｒとにおいて、対応する画素の位置関係を算出するとともに、元画像と、光Ｌを撮影手段で撮影した表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出することができる。
【００１３】
この対応する画素の位置関係を用いて、例えば、補正用変換テーブルを作成し、元画像を補正用変換テーブルで変換してから、表示器で光Ｒ及び光Ｌを射出するようにすれば、ドライバーが表示画像Ｒ及び表示画像Ｌを見たとき、ＷＳ等に起因する歪みが現れず、表示画像Ｒと表示画像Ｌとが同一となるので、立体視が可能となる。
（９）請求項９の表示歪み測定方法は、元画像において、その前後で明暗が変化する水平方向の境界線を上下方向における一端から他端に移動させ、また、その前後で明暗が変化する垂直方向の境界線を左右方向における一端から他端に移動させたときの、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌの認識点における輝度の変化に基づき、元画像と、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌとにおいて、対応する画素の位置関係を算出する。
【００１４】
本発明によれば、例えば、複数の認識点の輝度のデータを一括して取得することができるので、個々の認識点ごとに、輝度のデータを取得する場合と比べて、対応する画素の位置関係を迅速に算出することができる。
【００１５】
また、本発明では、輝度自体ではなく、輝度の変化を用いているので、表示器の輝度ムラや周囲の輝度の変化があっても、表示歪み測定を正確に行うことができる。
（１０）請求項１０の表示歪み測定方法は、表示画像Ｒ及び表示画像Ｌにおける一部の画素を認識点として設定し、認識点として設定されない画素については、補間計算により、元画像との間で対応する画素の位置関係を算出するので、全ての点を認識点とする場合よりも、対応する画素の位置関係を迅速に算出することができる。
（１１）請求項１１の表示歪み補正方法は、請求項８〜１０のいずれかに記載の表示歪み測定方法で算出した、対応する画素の位置関係を用い、表示画像Ｒと表示画像Ｌとで、同一垂直座標上の画素が同一の画素となるように、元画像を補正することができる。これによって、車載表示装置の表示歪みを容易に補正でき、ドライバーの立体視を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明する。
１．車載表示装置の構成及び作用
まず、本発明の表示歪み補正装置が補正する対象である車載表示装置１の構成及び作用について図１〜図３に基づいて説明する。図１、図２は、それぞれ、車載表示装置１を搭載した車両の側面図、上面図であり、図３は車載表示装置１の構成を表すブロック図である。
【００１７】
車載表示装置１は、表示器としてのステレオ型ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）３と、画像処理装置５とから構成され、画像処理装置５は、図３に示すように、ＣＰＵ７、補正データ記憶用メモリ９、画像用メモリ１１を備えている。表示を行うとき、ＣＰＵ７は、画像用メモリ１１から所望の画像データを取り出し、ＷＳ（ウインドシールド）の歪み等の影響を排除し、画像データ通りの画像がドライバーに見えるようにするための補正を行う。なお、この補正は、補正データ記憶用メモリ９に記憶された、右目用の補正用変換テーブル及び左目用の補正用変換テーブルを用いるものであるが、これらの補正用変換テーブルについては後述する。右目用の補正用変換テーブルで補正された画像データ、左目の補正用変換テーブルで補正された画像データは、それぞれ、ステレオ型ＨＵＤ３に出力され、ステレオ型ＨＵＤ３は、図１に示すように、右目用の補正用変換テーブルで補正された画像データに基づく光Ｒ、及び左目用の補正用変換テーブルで補正された画像データに基づく光Ｌをそれぞれ射出する。射出された光Ｒ及び光Ｌは、それぞれ、ＷＳにて反射し、光Ｒはドライバーの右目に入り、光Ｌはドライバーの左目に入る。その結果、ドライバーから見ると、車両前方に、光Ｒ及び光Ｌにより表される画像の虚像が、立体表示される。
【００１８】
なお図２において、１０１、１０３、１０５、１０７、１０９はそれぞれ、車両のハンドル、インパネ、右前タイヤ、左前タイヤ、ボンネットを表す。
２．表示歪み補正装置の構成
次に、表示歪み補正装置１３の構成を、図１〜図５に基づいて説明する。図４は、表示歪み補正装置１３の構成を表すブロック図であり、図５（ａ）は、表示歪み補正装置１３を適用する車両の上面図であり、図５（ｂ）は、後述する偏向フィルタ２９が選択的に透過させる光の振動方向を表す説明図である。
【００１９】
表示歪み補正装置１３は、車両工場の製造ラインに設置される装置であり、図１〜図２、及び図４に示すように、画像解析装置１５、右目用カメラ１７、左目用カメラ１９、及び遮蔽部材２０を備えている。
【００２０】
上記画像解析装置１５は、図４に示すように、ＣＰＵ２１、右目用カメラ１７で撮影した画像を一時記録するキャプチャ用フレームメモリ２３、左目用カメラ１９で撮影した画像を一時記録するキャプチャ用フレームメモリ２５、撮影したカメラ画像について画素ごとに輝度値をフレーム順で記憶しておくメモリである輝度データ記憶用メモリ２７を備えている。
【００２１】
画像解析装置１５のＣＰＵ２１は、表示歪みを測定する際に、測定用の表示パターン画像（後述）を画像処理装置５に表示させる機能、右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９で撮影した画像について画素ごとの輝度値を撮影フレーム順に輝度データ記憶用メモリ２７に書き込む機能、輝度値のデータの収集完了後、オフラインで「右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９で撮影した画像における画素」と「画像データにおける画素」との対応関係を算出し、その対応関係を用いて補正用変換テーブルを作成し、結果を画像処理装置５に出力する機能を有する。また、ＣＰＵ２１は、その他、後述する各処理を実行する。画像解析装置１５は、車外に設置されており、表示歪みを測定する際には、コネクタ３１で画像処理装置５と接続されるが、それが終了すると、コネクタ３１は接続が解除される。
【００２２】
上記右目用カメラ１７は、表示歪みを測定するときは、図示しない移動手段により、図２に示すように、光Ｒを撮影することができる、ドライバーの右目に対応する位置に移動し、測定が終了すると、車外に戻される。また、左目用カメラ１９も、同様に、表示歪みを測定するときは、光Ｌを撮影することができる、ドライバーの左目に対応する位置に移動し、測定が終了すると、車外に戻される。
【００２３】
上記右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９は、カメラの撮影走査線が地面に対して水平になるように設置される。そうすることにより、ステレオ型ＨＵＤ３の画像を斜めに撮影してしまい、後述する歪みの測定が正常に行えなくなってしまうようなことがない。表示歪みを測定するときにおける右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９の間隔は、ドライバーの右目と左目の間隔と同程度（例えば６ｃｍ程度）とする。
上記右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９の解像度は、１０２４×１２８０画素であり、垂直方向及び水平方向のいずれについても、ステレオ型ＨＵＤ３の解像度（４８０×６４０画素）よりも高い。これによって、ステレオ型ＨＵＤ３の画素を正確に撮影できるため、画素レベルでの表示歪みの測定が可能になる。
上記右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９の光入射口には、図５（ａ）に示すように、それぞれ、偏光フィルタ２９が取り付けられている。偏向フィルタ２９は、水平方向の振動（図５（ｂ）における矢印Ｘの方向）の光のみを選択的に透過させ、その他の方向に振動する光は実質的に遮断する。ステレオ型ＨＵＤ３から上方に向けて射出され、ＷＳで反射する光Ｒ、及び光Ｌにおける主たる振動方向は、図５（ｂ）における矢印Ｙが示すように、水平方向であり、その方向は偏向フィルタ２９が透過させる振動方向であるから、光Ｒ、及び光Ｌは、偏向フィルタ２９を透過する。一方、車両の横方向から車室内に入射し、ＷＳで反射する光（外乱光）の主たる振動方向は、水平方向とは異なる方向であるから、外乱光は偏向フィルタ２９で遮断される。
上記遮蔽部材２０は、均一な色を有し、さらに光を反射しない材質から成る。遮蔽部材２０は、表示歪みを測定するときは、図示しない移動手段により、図１及び図２に示すように、ＷＳでの光Ｒ及び光Ｌの反射位置と虚像の位置とを結ぶ線分上であって、ＷＳの車両前方方向に設置され、表示歪みの測定が終わると、車両から離れた位置に戻される。上記遮蔽部材２０は、右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９で撮影される撮影画像にステレオ型ＨＵＤ３による画像以外の物体の映像が映らないようにする機能を奏する。
【００２４】
３．表示歪み補正装置が実行する処理
次に、表示歪み補正装置１３のＣＰＵ２１が、右目用の補正用変換テーブル及び左目用の補正用変換テーブルを作成する処理を図６〜図８のフローチャート、及び図９〜図１２の説明図を用いて説明する。
【００２５】
まず、処理を始める前に、画像解析装置１５は、コネクタ３１により、画像処理装置５に接続され（図１、図３、及び図４参照）、右目用カメラ１７は、ドライバーの右目に対応する位置に移動し、左目用カメラ１９は、ドライバーの左目に対応する位置に移動する（図１、図２参照）。さらに、遮蔽部材２０は、ＷＳの前方に設置される（図１、図２参照）。この状態で、図６〜図８のフローチャートに示す処理が実行される。
【００２６】
図６のステップ１１０では、以下に説明する処理を実行するためのアプリケーションを起動する。なお、このアプリケーションは、表示歪み補正装置１３が備えるＲＯＭ（図示略）に記憶されている。
【００２７】
ステップ１２０では、右目用カメラ１７の全画素のうち、後に、輝度量変化を検出する１００個の画素（以下、「認識点」とする）Ｄ1〜Ｄ100を設定し、それらの座標を取得する。認識点Ｄ1〜Ｄ100は、右目用カメラ１７で撮影できる画像の解像度が８００（水平）×６００（垂直）の場合、図９に示すように、垂直方向に１０分割（８０線分おき）、水平方向に１０分割（６０線分おき）し、それら分割線の交点の画素とする。
【００２８】
また、左目用カメラ１９で撮影した画像についても、同様に、認識点Ｄ1〜Ｄ100を設定する。
ステップ１３０では、変数Ｎの値を０とする。
【００２９】
ステップ１４０では、変数Ｎの値を１だけ増加させる。
ステップ１５０では、測定用の表示パターン画像を表示させる指示を画像処理装置５に出力する。具体的には、前記ステップ１４０で設定したＮの値を画像処理装置５に出力する。このとき、画像処理装置５は、図１０（ａ）に示すように、全画素のうち、左からＮ番目の画素を通る垂直線を境界として、そこより左側は白色（輝度が高い）、そこより右側は黒色（輝度が低い）の表示パターン画像データを作成し、ステレオ型ＨＵＤ３は、その表示パターン画像データに基づき、光Ｒ、光Ｌを射出する。
【００３０】
ステップ１６０では、前記ステップ１５０で射出され、ＷＳで反射した後の光Ｒを右目用カメラ１７で撮影する。そして、認識点Ｄ1〜Ｄ100における、画素ごとの輝度値と、撮影した時刻と、その時点におけるＮの値を輝度データ記憶用メモリ２７（図４参照）に記憶する。なお、輝度値は階調レベルでもかまわない。
【００３１】
また、同様に、ＷＳで反射した後の光Ｌを左目用カメラ１９で撮影し、認識点Ｄ1〜Ｄ100における、画素ごとの輝度値と、撮影した時刻と、その時点におけるＮの値を輝度データ記憶用メモリ２７に記憶する。
【００３２】
このとき、右目用カメラ１７で撮影した画像、及び左目用カメラ１９で撮影した画像は、ＷＳの歪み等の原因により、図１１（ａ）に示すように、歪んだ画像となっている。
なお、前記ステップ１５０におけるステレオ型ＨＵＤ３の表示更新タイミングとカメラ撮影のタイミングとがずれないように、確実に前記ステップ１５０におけるステレオ型ＨＵＤ３の表示更新が完了してからカメラで表示画像を撮影するのがのぞましい。しかし、そのタイミングを制御する場合、構成が複雑になるため、例えば、ステレオ型ＨＵＤ３の画像の描写更新を数フレームごとにおこなうことで余裕をとることが望ましい。
ステップ１７０では、Ｎの値が、ステレオ型ＨＵＤ３の水平方向における画素数に達したか（図１０（ａ）に示す表示パターン画像において、垂直方向の境界が右端まで達したか）を判断する。ＹＥＳの場合は図７のステップ１８０に進み、ＮＯの場合はステップ１４０に戻る。
ステップ１８０では、変数Ｍの値を０とする。
【００３３】
ステップ１９０では、変数Ｍの値を１だけ増加させる。
ステップ２００では、測定用の表示パターン画像の指示を画像処理装置５に出力する。具体的には、前記ステップ１９０で設定したＭの値を画像処理装置５に出力する。このとき、画像処理装置５は、図１０（ｂ）に示すように、全画素のうち、上からＭ番目の画素を通る水平線を境界として、そこより上側は白色（輝度が高い）、そこより下側は黒色（輝度が低い）の表示パターン画像データを作成し、ステレオ型ＨＵＤ３は、その表示パターン画像データに基づき、光Ｒ、光Ｌを射出する。
【００３４】
ステップ２１０では、前記ステップ２００で射出され、ＷＳで反射した後の光Ｒを右目用カメラ１７で撮影する。そして、認識点Ｄ1〜Ｄ100における、画素ごとの輝度値と、撮影した時刻と、その時点におけるＭの値を輝度データ記憶用メモリ２７（図４参照）に記憶する。輝度値は階調レベルでもかまわない。
【００３５】
また、同様に、ＷＳで反射した後の光Ｌを左目用カメラ１９で撮影し、認識点Ｄ1〜Ｄ100における、画素ごとの輝度値と、撮影した時刻と、その時点におけるＮの値を輝度データ記憶用メモリ２７に記憶する。
【００３６】
このとき、右目用カメラ１７で撮影した画像は、ＷＳの歪み等の原因により、図１１（ｂ）に示すように、歪んだ画像となっている。
なお、前記ステップ２００におけるステレオ型ＨＵＤ３の表示更新タイミングとカメラ撮影のタイミングとがずれないように、確実に前記ステップ２００におけるステレオ型ＨＵＤ３の表示更新が完了してからカメラで表示画像を撮影するのがのぞましい。しかしそのタイミングを制御する場合、構成が複雑になるため、例えばステレオ型ＨＵＤ３の画像の描写更新を数フレームごとにおこなうことで余裕をとることが望ましい。
ステップ２２０では、Ｍの値が、ステレオ型ＨＵＤ３の垂直方向における画素数に達したか（図１０（ｂ）に示す表示パターン画像において、水平方向の境界が下端まで達したか）を判断する。ＹＥＳの場合は図８のステップ２３０に進み、ＮＯの場合はステップ１９０に戻る。
ステップ２３０では、認識点Ｄ1〜Ｄ100を識別する変数Ｌを０とする。なお、変数Ｌの１、２、３・・・１００は、それぞれ、認識点Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3・・・Ｄ100に対応する。
ステップ２４０では、Ｌを１だけ増加させる。
ステップ２５０では、まず、右目用カメラ１７で撮影した画像における、変数Ｌに対応する認識点ＤL（Ｌは１〜１００のうちのいずれかの整数）について、前記ステップ１６０において記憶した輝度値を、図１２（ａ）に示すように、画像を撮影した時刻順に配列する。そして、式１を用いて、全ての時刻につき、輝度量の変化ΔＧを算出し、最も輝度量の変化ΔＧが大きい時刻Ｔmax1を取得する。
（式１）ΔＧ＝Ｇn−Ｇn-1
ここで、Ｇnは、ある時刻Ｔnにおける輝度値であり、Ｇn-1は、時刻Ｔnの直前に取得した輝度値である。
上記Ｔmax1は、図１１（ａ）における中間の画像が示すように、右目用カメラ１７が撮影した画像において、認識点ＤLを垂直方向（歪みがあるため完全な垂直方向ではない）の境界が通過した時刻である。
次に、変数Ｌに対応する認識点ＤLついて、前記ステップ２１０において記憶した、認識点ＤLの輝度値についても、図１２（ａ）に示すように、画像を撮影した時刻順に配列する。そして、式１を用いて、全ての時刻につき、輝度量の変化を算出し、最も輝度量の変化が大きい時刻Ｔmax2を取得する。このＴmax2は、図１１（ｂ）における中間の画像が示すように、右目用カメラ１７が撮影した画像において、認識点ＤLを水平方向（歪みがあるため完全な水平方向ではない）の境界が通過した時刻である。
【００３７】
また、同様に、左目用カメラ１９で撮影した画像に認識点ＤLについても、Ｔmax1、及びＴmax2を取得する。
ステップ２６０では、右目用カメラ１７で撮影した画像における認識点ＤLについて、前記ステップ２５０で求めたＴmax1における前記Ｎの値であるＮαを取得する。ここで、時刻Ｔmax1において、認識点ＤLは、右目用カメラ１７が撮影した画像のうち、垂直方向の境界上にあり、そのとき、表示パターン画像では、垂直方向の境界が、左端からＮα番目の画素を通る位置にあるのであるから、認識点ＤLは、表示パターン画像において、左端からＮα番目の画素を通る垂直線上の画素に対応する。
次に、右目用カメラ１７で撮影した画像における認識点ＤLについて、前記ステップ２５０で求めたＴmax2における前記Ｍの値であるＭβを取得する。ここで、時刻Ｔmax2において、認識点ＤLは、右目用カメラ１７が撮影した画像のうち、水平方向の境界上にあり、そのとき、表示パターン画像では、水平方向の境界が、上端からＭβ番目の画素を通る位置にあるのであるから、認識点ＤLは、表示パターン画像において、上端からＭβ番目の画素を通る水平線上の画素に対応する。
以上の結果から、右目用カメラ１７で撮影した画像において、変数Ｌに対応する認識点ＤLは、元画像（ステレオ型ＨＵＤ３が光Ｒ、光Ｌを生成させるときに用いる画像）において、左からＮα番目、上からＭβ番目の画素に対応することが分かる。
【００３８】
また、同様に、  左目用カメラ１９で撮影した画像の認識点ＤLについても、元画像において対応する画素を求める。
ステップ２７０では、全ての認識点Ｄ1〜Ｄ100について、元画像における対応画素を算出したか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップ２８０に進み、ＮＯの場合はステップ２４０に進む。
ステップ２８０では、右目用カメラ１７の全画素のうち、認識点Ｄ1〜Ｄ100に選択されていない画素と、元画像における画素との対応関係を、前記ステップ２６０で算出した、認識点Ｄ1〜Ｄ100の対応関係に基づき、補間処理により算出する。
また、左目用カメラ１９の全画素のうち、認識点Ｄ1〜Ｄ100に選択されていない画素と、元画像における画素との対応関係を、前記ステップ２６０で算出した、認識点Ｄ1〜Ｄ100の対応関係に基づき、補間処理により算出する。
ステップ２９０では、右目用カメラ１７の各画素と、元画像における各画素との対応関係に基づき、右目用の補正用変換テーブルを作成し、補正用メモリ９に保存する。ここで、右目用の補正用変換テーブルは、次の条件を満たすように、計算して作成される。すなわち、図１３に示すように、元画像の画像データを、右目用の補正用変換テーブルを用いて変換し、その変換後の画像データを用いて、ステレオ型ＨＵＤ３から光Ｒを射出し、ＷＳで反射させたときの表示画像Ｒが、元画像と同一の画像となるようにする。
また、同様に、左目用カメラ１９の各画素と、元画像における各画素との対応関係に基づき、左目用の補正用変換テーブルを作成し、補正用メモリ９に保存する。
上記の処理の終了後、コネクタ３１における接続は解除され、右目用カメラ１７、左目用カメラ１９、及び遮蔽部材２０は、それぞれ、車両から離れた位置に移動する。
【００３９】
４．表示歪み補正装置が奏する効果
次に、表示歪み補正装置１３が奏する効果を説明する。
（１）表示歪み補正装置１３は、上記のとおり、右目用の補正用変換テーブル及び左目用の補正用変換テーブルを作成し、車載表示装置１は、それらを用いて画像データを補正するので、ＷＳに歪み等があっても、ＷＳで反射した後の光Ｒが表す表示画像と、ＷＳで反射した後の光Ｌが表す表示画像とにおいて、同一の垂直座標上に同一の画像画素データを存在させることができる。これによって、車載表示装置１の表示歪みを容易に補正でき、ドライバーの立体視を可能にする。
（２）表示歪み補正装置１３は、補正用変換テーブルを作成するとき、認識点Ｄ１〜Ｄ100の輝度データを一括して取得することができる（図６のステップ１６０、図７のステップ２１０）。そのため、個々の認識点ごとにデータを取得する場合と比べて、補正用変換テーブルの作成を迅速に行うことができる。
（３）表示歪み測定装置１３は、カメラが撮影した画像の全画素のうち、一部の画素のみを認識点として設定し、認識点として設定されない画素については、補間計算により、元画像との間で対応する画素の位置関係を算出するので、全ての点を認識点とする場合よりも、補正用変換テーブルの作成を迅速に行うことができる。
（４）表示歪み補正装置１３は、輝度の変化に基づいて、認識点Ｄ1〜Ｄ100が、カメラが撮影した画像のうち、垂直方向（又は水平方向）の境界上にあることを判断するので、カメラが撮影した画像に、図１４に示すような、表示輝度ムラがあっても、正確な判断を行うことができる。
（５）表示歪み補正装置１３は、右目用カメラ１７及び左目用カメラ１９の光入射口に偏光フィルタ２９を備えることにより、車両の横方向等から車室内に入射する光を遮断し、外乱光による影響を除くことができる。
（６）表示歪み補正装置１３は、遮蔽部材２０により、カメラで撮影される撮影画像に、ステレオ型ＨＵＤ３により表示される画像以外の物体の映像が映らないようにする。そのことにより、ステレオ型ＨＵＤ３により表示される画像を正確に認識し、処理を正しく行うことができる。
（７）表示歪み補正装置１３は、車載表示装置１の元画像を制御し、その元画像を用いて表示歪みの測定を行うことができるので、専用の表示装置を持ち込んで測定を行う場合に比べて、表示歪みの測定が容易である。
【００４０】
また、表示歪み補正装置１３は、元画像の制御とカメラによる撮影との両方を行うから、元画像の更新タイミングと、カメラによる撮影タイミングとの調整が容易である。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００４１】
例えば、輝度変化量の算出処理について式１のかわりに式２を使用しても良い。この式２では時間間隔を大きくとっているため、式１よりも平滑化した輝度変化量を得ることができる。つまり耐ノイズ性に優れた結果を得ることができる。
（式２）ΔＧ＝（Ｇn−Ｇn-m）／ｍ
ここで、ΔＧは輝度量の変化であり、Ｇnは、ある時刻Ｔnにおける輝度値であり、Ｇn-mは、時刻Ｔnよりも、ｍ回前における輝度値である。
また、上記実施の形態では、ステレオ型ＨＵＤ３により表示する表示パターンを、端から１線分ずつ塗りつぶしていくようにしているが、水平（垂直）方向１線分（単一色）を片端から他端に移動しながら「カメラ上の予め指定した画素の輝度」と、「ステレオ型ＨＵＤ３に描画されている線分の垂直（水平）座標」の撮影フレーム順のデータを取得し、得られた輝度データから最も輝度の高い点を抽出して、その時点でステレオ型ＨＵＤ３に描画されている線分の垂直（水平）方向座標をカメラ上の認識点Ｄ1〜Ｄ100の画素の対応点の垂直（水平）方向座標としても良い。
また、表示歪みの測定を実施する前には、あらかじめカメラの輝度感度（ゲイン）を調整しておくのがのぞましい。例えば、ステレオ型ＨＵＤ３のすべての画素において歪み測定で使用する単一色表示をステレオ型ＨＵＤ３に出力した場合、カメラで撮影した画像のすべての画素の輝度値が指定した値以上になるように表示階調レベル調整するようにしておく。もしくはステレオ型ＨＵＤ３の全面に前記単一色を表示した場合、カメラで撮影した画像の画素において、輝度の暗い画素の画像データを補正して階調をあげて明るく調整する。また輝度の明るい画素の画像データを補正して階調を下げて暗く調整しておくと良い。
また、今回表示歪みの測定の際、「カメラの画素座標」と「ステレオ型ＨＵＤ３の表示画素座標」を画素単位で扱っているが、カメラ画素の対応点が表示器中の複数の画素の中央付近である場合は、対応画素の座標として小数表現を用いてもよい。
また、車載表示装置１は、光Ｒ及び光Ｌを、ＷＳではなく、コンバイナで反射させるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車載表示装置１を搭載した車両の側面図である。
【図２】車載表示装置１を搭載した車両の上面図である。
【図３】車載表示装置１の構成を表すブロック図である。
【図４】表示歪み補正装置１３の構成を表すブロック図である。
【図５】（ａ）は表示歪み補正装置１３を搭載した車両の上面図であり、（ｂ）は偏向フィルタ２９が透過させる光の振動方向を表す説明図である。
【図６】表示歪み補正装置１３のＣＰＵ２１が、右目用の補正用変換テーブルを作成する処理を表すフローチャートである。
【図７】表示歪み補正装置１３のＣＰＵ２１が、右目用の補正用変換テーブルを作成する処理を表すフローチャートである。
【図８】表示歪み補正装置１３のＣＰＵ２１が、右目用の補正用変換テーブルを作成する処理を表すフローチャートである。
【図９】右目用カメラ１７で撮影した画像において認識点Ｄ1〜Ｄ100の分布を表す説明図である。
【図１０】ステレオ型ＨＵＤ３が表示する画像の変化を表す説明図である。
【図１１】右目用カメラ１７が撮影した画像の推移を表す説明図である。
【図１２】（ａ）は認識点における輝度の変化を表すグラフであり、（ｂ）は時間と境界の座標との関係を表すグラフである。
【図１３】補正用変換テーブルの定め方を表す説明図である。
【図１４】カメラで撮影した画像における表示輝度ムラを表す説明図である。
【図１５】（ａ）は元画像を表し、（ｂ）は、ＷＳで反射後、歪みが生じている、左目で見える画像を表し、（ｃ）は、ＷＳで反射後、歪みが生じている、右目で見える画像を表す。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・車載表示装置    ３・・・ステレオ型ＨＵＤ      ５・・・画像処理装置
７・・・ＣＰＵ          ９・・・補正データ記憶用メモリ  １１・・・画像用メモリ
１３・・・表示歪み補正装置    １５・・・画像解析装置    １７・・・右目用カメラ
１９・・・左目用カメラ        ２０・・・遮蔽部材        ２１・・・ＣＰＵ
２３、２５・・・キャプチャ用フレームメモリ、２７・・・輝度データ記憶用メモリ
２９・・・偏光フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１３】
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【図１４】
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