(57)【要約】　　　（修正有）【課題】フロントガラスに投影されてそれから反射された像によって運転者に情報を表示するアイレベル表示において多重像をほぼなくすために、投影された像を補正するため、フロントガラスを通した視覚に好ましくないか、または高価な追加の光学手段の準備を伴う手段の必要をなくすことである。【解決手段】投影像を補正する方法は、実質的に、プロジェクタ３によってフロントガラス２に投影される前に、補正像をデジタル行列の形で生成することにある。１つの実施形態では、補正処理段階は、フロントガラスによって生じた多重化に固有の行列の逆行列を計算することを含む。別の実施形態では、エラー関数を、所定の閾値より低く最小化することによって、所要の補正像を生成する段階を含む。【選択図】　　　図１
2004026133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイレベル像プロジェクタ用の像補正方法であって、
デジタル像を行列の形で、その各セルが投影によって見える像上の点を表わすようにして生成させる段階と、
フロントガラスの光学的および幾何学的特徴によって決まり、かつ多重投影像を生じる像多重化効果を減少させるように、投影像の変形を生じさせる補正処理を実施する段階と、
光束をフロントガラスに投射する段階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
補正像処理段階は、所定数の像線から生成される行列の各横線を、像の多重化方向から離れる方向に移動させる段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
補正処理段階は、フロントガラスによって生じた像多重化効果に固有の行列の逆行列化によって計算した補正行列を生成する段階と、表示すべき行列に行列積を作用させ、それによって、フロントガラスに投影すべき補正行列を生成する段階とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
補正処理段階は、さらに、補正行列の値を、その行列の値のいずれも負にならないように移動させる段階を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
補正行列の値を移動させる段階に続いて、補正行列のダイナミックを減少させる段階を含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
所定閾値より大きいコントラストを有する投影用の像を生じさせるように、補正行列で測定されたコントラストの関数として、最初に生成された像のコントラストの増幅段階を実施することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
補正処理段階は、フロントガラスによって導入された像多重化効果をシミュレートする行列（ＤｘＢ）と、実際に生成された行列（Ａ）との差を有するエラー行列を生成する段階と、エラー基準を作成する段階と、適応中の投影すべき像の行列（Ｂ）のセルを変更して、エラー行列および／またはそのスカラー測定値を最小化にする段階とを含むことを特徴とする請求項２または３記載の方法。
【請求項８】
エラー基準を作成する段階は、投影すべき像の多重化効果をシミュレートする前記行列（ＤｘＢ）の０〜１の範囲の値を投影する段階と、シミュレーション行列、および投影すべき行列間の間隔の絶対値の合計などの所定関数に従って、スカラーエラー値を推定する段階と、投影すべき行列のセルを、スカラーエラー基準が所定閾値を下回るように変更する段階とを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
エラーを最小化する過程で、投影すべき行列の各列を複数の部分列に分割して、最小化の成分の数を減少させることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
エラーの最小化の基準は、投影すべき像に行列のグラディエント演算子を作用させ、投影すべき像のグラディエント、および元の像のグラディエントについて最小化を試験することにより、投影すべき像の遷移に関連させて設定されることを特徴とする請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
基準を最小化する段階は、距離基準および導関数に関する基準の所定の線形結合の計算を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
エラーの最小化の基準を計算する段階は、目のダイナミックを考慮しうるように、対数を計算する段階を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
自動車のフロントガラスに像を投影するためのアイレベル像プロジェクタに適用することによって、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法を実施する装置であって、
投影すべき像の発生器（１０）と、
フロントガラスの光学的および幾何学的特徴によって決まる補正処理段階を適用し、見える像の多重化効果を減少させるように、投影像の変形を生じるための像補正器（１１）と、
処理後の像を受け取って、少なくとも部分的に、フロントガラスの方へ反射される光束を生じるように配置された、補正像をフロントガラス（２）上に投影するための像プロジェクタ（１２）とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる「アイレベル」表示用の像補正方法に関する。また本発明は、このような方法を実施するための装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の技術において、車両のフロントガラスから反射された、車両の乗員や運転者に情報を伝達するための像を生成するさまざまなシステムが公知である。アイレベルでの像の表示によって、運転者は、通常は車両の計器盤内などに配置されている情報表示用の器具、または他の手段の方へ頭を向けることなく、情報を受け取ることができる。
【０００３】
しかし、車両のフロントガラスは、ガラスまたはポリマーの層状シートからなり、これらは、多重反射および屈折を生じる。言い換えると、光線が、フロントガラスの２層間の１つの接合面から次へ進む毎に、アイレベル表示プロジェクタから放出された光束が、反射および屈折の両方を行うので、観察者は、異なった強度であるが、同一像が多重化して、少なくとも２回出現した像を感知することとなる。
【０００４】
これが、フロントガラスによって生じた像多重化効果であり、多重像は、主投射ビームと、主投射ビームから像多重化方向と呼ぶことができる方向へ変位した、少なくとも１つのコピーとで構成される。
【０００５】
これらの欠点を解決するために、フロントガラス上に局部的に、一定波長に対する反射率が非常に高いために、他の反射を無視できる程度にする半反射層、またはホログラフィックリフレクタを使用することが提案されている。フロントガラスの層は、自然光をほぼ透過するため、それらは原則的に、運転者のまっすぐな視覚を損なわないことが必要である。
【０００６】
しかし、半反射層は、反射応答が角度に依存するために、見えてしまう。この欠点は、運転者に視覚的不快感を与える。さらに、安全上の理由から、ほとんどの自動車規則によって、この局部変形は、フロントガラスの一部の領域で禁止されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１つの目的は、アイレベル像プロジェクタを使用した時に、フロントガラスを通した視覚を損ないやすくする原因をなくすことである。
【０００８】
本発明の別の目的は、アイレベル像プロジェクタを有する車両のフロントガラス内で、それ自体が視覚の邪魔になる可能性がある高価な光学装置を、フロントガラスに組み込む（またはそれに関連させる）必要をなくすことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様によれば、アイレベル像プロジェクタ用の像補正方法は、
デジタル像を行列の形で、それの各セルが、投影によって見える像上の点を表すようにして生成する段階と、
フロントガラスの光学的および幾何学的特徴によって決まり、多重投影像を生じる像多重化効果を減少させるように、投影像の変形を生じる補正処理段階を適用する段階と、
光束をフロントガラスに投射する段階とを含むことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、補正像処理段階は、所定数の像線から生成される行列の各横線を、像の多重化方向から離れる方向に移動させる段階を含む。
【００１１】
本発明の好適な特徴によれば、補正処理段階は、フロントガラスによって生じた像多重化効果に固有の行列の逆行列化によって計算した補正行列を生成する段階と、表示すべき行列に行列積を作用させ、それによって、フロントガラスに投影すべき補正行列を生成する段階とを含む。
【００１２】
また、好ましくは、補正処理段階は、さらに、補正行列の値を、その行列の値のいずれも負にならないように移動させる段階を含む。
【００１３】
補正行列の値を移動させる段階に続いて、補正行列のダイナミックを減少させる段階を有するのが好ましい。これらの状況において、所定閾値より大きいコントラストを有する投影用の像を生じるように、補正行列で測定されたコントラストの関数として、最初に生成された像におけるコントラストの増幅段階を実施するのが好ましい。
【００１４】
本発明のさらなる特徴によれば、補正処理段階は、フロントガラスによって導入された像多重化効果をシミュレートする行列と実際に生成された行列との差を有するエラー行列を生成する段階と、エラー基準を作成する段階と、適応中の投影すべき像の行列のセルを変更して、エラー行列またはそのスカラー測定値を最小化できるようにする段階とを含む。
【００１５】
さらに、エラー基準を作成する段階は、投影すべき像の多重化効果をシミュレートする前記行列の０〜１の範囲の値を投影する段階と、シミュレーション行列および投影すべき行列間の間隔の絶対値の合計などの所定関数に従ってスカラーエラー値を推定する段階と、投影すべき行列のセルを、スカラーエラー基準が所定閾値を下回るように変更する段階とを含むのが好ましい。
【００１６】
エラーを最小化する過程で、投影すべき行列の各列を複数の部分列に分割して、最小化の成分の数を減少させるのが好ましい。
【００１７】
エラーの最小化の基準は、好ましくは、投影すべき像に行列のグラディエント演算子を作用させ、投影すべき像のグラディエント、および元の像のグラディエントについて最小化を試験することにより、投影すべき像の遷移に関連させるようにして設定される。
【００１８】
基準を最小化する段階は、距離基準および導関数に関する基準の所定の線形結合の計算を含むのが好ましい。エラーの最小化の基準を計算するこの段階は、目のダイナミックを考慮できるように対数を計算する段階を含む。
【００１９】
本発明の第２態様によれば、自動車フロントガラスに像を投影するためのアイレベル像プロジェクタに適用することによって、本発明の第１態様による方法を実行する装置は、
投影すべき像の発生器と、
フロントガラスの光学的および幾何学的特徴によって決まる補正処理段階を適用し、見える像の多重化効果を減少させるように投影像の変形を生じるための像補正器と、
処理後の像を受け取って、少なくとも部分的にフロントガラスの方へ反射される光束を生じるように配置された、補正像をフロントガラス上に投影するための像プロジェクタとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して、非制限的な例として挙げる本発明の幾つかの好適な実施形態の以下の詳細な説明を読めば、より明確に明らかになると思う。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１の概略図は、車両１の計器盤４に設置されたアイレベル像プロジェクタにおける前述の像多重化の問題を示している。このプロジェクタは、図１に垂直線として示された光線などの平行光線の形で光を放出する液晶表示パネル３上に、像放出面を有し、その光は、車両のフロントガラス２の内側面に入射点５で入射して、第１強度Ｉ（９）を有する反射光線９を、第２強度Ｒ（９）を有する屈折光線と共に生じる。
【００２２】
強度Ｒ（９）の屈折光線は、フロントガラスの厚さを通過し続けて、フロントガラス２が車両１の外部の空気と分離する表面からなるガラス−空気ジオプターを、点６で通過する。
【００２３】
前述したように、光線は、部分反射および部分屈折を行うので、反射光線（図示せず）は、車両の内部へ戻って、再びフロントガラスの材料、および車両の内部の空気間の分離面を通過する。その結果、第３光強度分離が生じて、屈折光線８が発生する。そのため、運転席の観察者は、第１反射によって、すなわち、光線９によって生じた像のずれた弱いコピーを受け取る。
【００２４】
状況によっては、さらなる屈折光線が生じることもわかっている。たとえば、最初に放出された像の強度が強く、他の屈折も、光線９および８と同様であるが、さらに上方にずれた第３光線に敏感に反応して、それも見える時などである。
【００２５】
また、積層フロントガラスの場合、投影面３から放出された光線の光学的伝播経路で、多くのジオプターに出会うため、投影面３上の１点から像の観察者に向けて送られる光線の数が増加することも理解されるであろう。
【００２６】
現在の技術水準では、フロントガラスの１つの領域が、上記の像の多重化を減少させるために、基本的にプリズムまたはホログラム発生器からなる光学装置の収容用に確保されている。
【００２７】
しかし、本発明の背景で前述したように、これは、フロントガラスの製造と、アイレベル像プロジェクタの快適な使用の面の両方で不都合を生じる。この最後の点は、特に、情報の表示をフロントガラス表面上の比較的小さい空間内で行うことができるだけであるために発生し、この空間は、像多重化効果を補正するための光学部品を配置する空間である。
【００２８】
運転状況によって、特に夜間運転中で、車両が暗視補助装置を備えているとき、フロントガラス内の可視領域のできるだけ多くが、アイレベル像プロジェクタによって生成された像を受け取ることができることが重要である。
【００２９】
本発明は、フロントガラスを変更する必要をなくし、また、本説明の方法は、予め記録されているフロントガラスの幾何学的および光学的特徴の関数として、フロントガラス２によって生じる（広い意味での）多重化効果を補正するように変形した像を、アイレベル像を放出する放出面３のレベルで生じる段階を含んでいる。
【００３０】
次に、図２のブロック図を参照する。投影するべき像は、像発生器１０によって生成される。発生器１０は、各像を行列の形で、その各セルが、観察者に提示することが望まれる像上の１点の特徴に対応するようにして生成する。特に、グレースケールの像の場合、各セルは、０と、投影することが望まれる光線９の最大強度に対応する最大値との間の範囲内の正の数に制限される。
【００３１】
カラー像の場合、各セルが、部分行列またはベクトルを含み、それの各セルが、投影することが望まれる光線９の色成分を表す数を有する。
【００３２】
像発生器１０は、カメラまたは赤外線カメラ、カメラによって得られた像を分析して処理する回路、および像発生器１０の入力部に接続された出力回路を備え、（霧中や低照度状態などでの）視覚や暗視を助ける適当な装置の出力部に接続することができる。
【００３３】
像発生器１０は、現在の技術状態において周知であるような、ＣＤ−ＲＯＭリーダまたはＧＰＳインターフェースおよび経路情報提示回路を備える道路案内装置によって生成される地図、またはマップ像を表示する装置の出力部に接続することができる。
【００３４】
また、像発生器１０は、車両の構成部品のさまざまな警報状況、または状態を表すアイコンの形か、車両の速度や燃料タンクの燃料レベル、またはバッテリ充電レベルの表示などの英数字メッセージの形で、視覚情報を提供できるように、車両に搭載されたコンピュータによって発生した情報を表示する装置の出力部に接続することができる。
【００３５】
像発生器１０は、それが受け取る入力信号に対して、運転者に提示すべき像を表す各行列をハードウェアのその他の部分で利用できるように作成する処理段階を実行する。特に、像発生器１０は、
入力像を表す行列を正方行列に変換する回路と、
像のダイナミックを適応させる回路と、
像内のコントラストを適応させる回路とを個別に、または組み合わせて有することができる。
【００３６】
本装置はさらに、像発生器１０の出力部に接続された像補正器１１を備えている。像補正器１１は、図１を参照しながら前述したように、フロントガラス２の光学的および幾何学的特徴に応じた補正処理段階を加える。処理段階は、実質的に、フロントガラス２への投影によって見える像の多重化効果が減少させるように、投影像を変形させる段階からなる。この補正処理段階の本質については後述する。
【００３７】
本装置はさらに、像をフロントガラス２に向けて投影する像プロジェクタ１２を備えている。プロジェクタ１２は、像補正器１１が像を処理した後に、それの出力部から像を受け取って、少なくとも部分的にフロントガラスに向けて反射される光束を発生する。
【００３８】
ある実施形態では、この光束は、必要に応じて映写レンズを備えた液晶パネルによって生成される。
【００３９】
他の実施形態では、光束は、
プラズマパネル、
別体または一体形にすることができる発光ダイオードパネル、および
小型ブラウン管、
のいずれかを使用して生成される。
【００４０】
像プロジェクタ１２は、投影像の光束、および他の特徴を調整する回路を備えている。この調整は、運転者の指定通りに行うことができるが、自動手段（図示せず）によって自動的に行ってもよく、あるいは、両方の調整方法を利用できるように、プロジェクタを構成してもよい。
【００４１】
自動調整が行われる場合、それは、投影像の光束をフロントガラス上に検出された光学的状況、たとえば、フロントガラスを照らす日光量、または対向車両のヘッドライトによって生じるビームの存在に適応させるようにされる。
【００４２】
以下の説明では、像発生器１０によって生成された像が、整数の係数を有する正定正方行列によって表される場合について考える。
【００４３】
フロントガラス２によって加えられる変形は、プロジェクタ３によって投影された像が、行列Ｂによって表され、フロントガラス２によって車両の運転者に向けて反射された像が、
Ｃ＝Ｄ（Ｂ）　　　　　　　　　　　　　（１）
の関係で定義される行列Ｃで表されるようにする行列変換関数Ｄ（）によって表される。
【００４４】
本発明者は、フロントガラス２によって加えられる総括反射係数をρで表し、すべての非対角要素がゼロで、主対角線が値１のセルからなる単位行列をＩで表したとき、フロントガラス２によって加えられる変形Ｄ（）は、ほとんどの場合に、
Ｃ＝ρ（Ｉ＋Ｄκ）Ｂ　　　　　　　　　　（２）
の関係によって正確に表されることを発見した。
【００４５】
ここで、本発明の説明を簡単にするために、ほぼ均質で平坦なフロントガラスを考える。当該技術分野の専門家であれば、所定の曲率を有し、必要ならばフロントガラス２に投影された像の位置に従って変化する全般的な反射の法則を有する複雑なフロントガラスの場合に、本説明を適応させることができると思う。
【００４６】
したがって、本発明の方法の好適な実施形態では、行列Ｄκは、κ番目の主対角線以外のすべての要素がゼロである正方行列からなり、その各セルの値は（１−ρ）である。
【００４７】
生じる変形は、運転者に向けて実際に反射された像の、フロントガラスの上部の方への移動に対応する。
【００４８】
（１−ρ）の項は、フロントガラス２の後面上の第２反射に対応する。フロントガラスの光学的特徴が、フロントガラスに沿って垂直な方向に沿って可変である場合、（１−ρ）の項が、κ番目の主対角線に沿って一定ではありえないことは明白である。その場合、当該技術分野の専門家であれば、上記処理を適当に変更することができると思う。
【００４９】
同様に、特にフロントガラス２が複数の層の形で設けられ、互いに接触している層の表面が個別のジオプトリーを構成する場合、幾つかの行列Ｄκを使用することができる。
【００５０】
κおよび非ゼロのκ番目の主対角線の要素の値は、本明細書に記載する方法を実施する装置の構成時に、事前測定によって決定される。それによって、それを特定のフロントガラスおよび車両に合わせることができる。
【００５１】
別の実施形態では、行列Ｄは、像プロジェクタ３から出射された光線５が入射するフロントガラス２上の各点の透過、および反射における複雑な光学的挙動を表すセルの二次元配置からなる。したがって、Ｄ［ｉ］［ｊ］は、フロントガラス２上の対応領域の点Ｍ［ｘ］［ｙ］から送られた光線５の透過および反射を測定する係数、または１組の係数である。
【００５２】
そのような係数は、ρの、すなわち、光線５がフロントガラス２と出会う第１ジオプターでの反射係数の分析関数によって表される。
【００５３】
そのような場合、上記方程式（１）は、
Ｃ＝Σκ（Ｒ＋Ｄκ）Ｂ　　　　　　　　（３）
に書き直される。但し、
κのさまざまな値は、フロントガラス２の厚さに含まれる各ジオプターによって加えられる各垂直移動に対応し、
Ｒは、ｒ番目の要素が、そのｒ番目の要素と幾何学的関係にあるフロントガラス上の入射領域の光学特徴に対応する対角行列であり、
Ｄκは、フロントガラス２のジオプターの１つの多重化効果に関連したκ線の垂直偏差の行列であり、それの非ゼロのκ番目の主対角線は、幾何学的関係にあるフロントガラス上の入射領域の光学特徴に対応するｒ番目の要素を有する。
【００５４】
別の実施形態では、総括反射係数ρは、波長によって、したがって、像プロジェクタ３によって生じる色によって決まる。その結果、この場合、多重化の補正処理は、方程式（３）の行列Ｄκの各項、または対角行列Ｒの項の適応を考慮に入れる。
【００５５】
さらなる実施形態では、車両の計器盤４上に、アイレベル像プロジェクタ３が配置されているため、投射光５の放射角度は、図１に示された方向は異なり、特にプロジェクタ３の放出面に沿って一定ではない。
【００５６】
その場合や、プロジェクタ３が投影を変更するための光学部品を支持している場合、当該技術分野の専門家には、上記行列関数Ｄ（）にどのように適応させるかがわかる所定の法則に従って、光学特徴をもたらすことができると思う。
【００５７】
さらに別の実施形態では、投影すべき像が透視像であって、両眼視されることを意図している。したがって、特別な補正法則を決定して、上記行列関数Ｄ（）に適応させなければならない。
【００５８】
本発明の方法によれば、フロントガラス２の２面からなる２つのジオプターだけについて、以上に定義された方程式（３）により、
Ｔ（Ａ）＝（Ｒ＋Ｄκ）−１Ａ　　　　　　（４）
の関係によって定義される補正処理Ｔ（）を加えることによって、像の行列Ａについて、フロントガラス２の多重化効果に相当する行列関数Ｄ（）の逆関数をとる。
【００５９】
方程式（４）において、Ａは、本発明の方法を実施するための装置の像発生器１１によって、補正回路１１の入力部に加えられた像を表す整数正定正方行列である。
【００６０】
したがって、本発明の原理は、
Ｂ＝Ｔ　ｘ　Ａ　　　　　　　　　　　　（５）
の行列関係によって定義される補正像行列Ｂを生成することであり、ここで、Ｔは、フロントガラスの、さらに妥当であれば、適当なプロジェクタ３の光学的および幾何学的特徴の関数として、方程式（５）について上記演算から推定される逆行列である。
【００６１】
当該技術分野の専門家であれば、上記のさまざまな状況で、逆行列をどのようにとるかがわかると思う。
【００６２】
したがって、本発明の方法は、公知の方法によって逆行列をとることにある。このため、行列ＲおよびＤκのさまざまな係数を、補正回路１１の適当なメモリに予めロードする。
【００６３】
特に搭載した車両のプロジェクタ３およびフロントガラス２の幾何学的および光学的特徴の関数として（作動装置の構成中に）計算された正方行列Ｔの形で決定されて、適当なメモリに書き込まれるのは、逆行列をとる処理が入力部に現れる像行列Ａに依存しないからである。
【００６４】
しかし、大部分のアイレベル像プロジェクタでは、負の係数を有する像を投影することができない。フロントガラス２によって生じる像多重化を表す行列Ｄなどの正定正方行列の逆行列をとる処理によると、負の係数が生じる。
【００６５】
次に、補正方法の第２実施形態に関連する図３を参照する。この実施形態では、補正方法は、逆行列Ｔを計算してメモリに書き込む構成ステップＳ１の後に、第２ステップＳ２として、像発生器１０（図２）によって運転者に表示すべき像Ａを生成する段階と、
Ｂ１＝Ｔ　ｘ　Ａ　　　　　　　　（６）
の関係によって定義される行列の積を計算する段階とを含む。
【００６６】
特に非干渉光用のプロジェクタ３の場合、行列Ｂ１に負のセルが存在することの問題点を解決するために、本方法は、第３ステップＳ３を含んでいる。この第３ステップでは、第１段階での方程式（５）の計算後に、行列Ｂのセルの値を、それらのほとんどの負数がゼロ値になるように移動させることによって、第２補正段階が実施される。
【００６７】
必要ならば、行列Ｂ１のセルの最も大きい正の値の飽和を避けるために、次に、行列Ｂ１の負の値から大きい値へ移動させた後の行列Ｂ１の最も大きい正の値は、像の飽和値より小さくなる、すなわち、グレースケール内の輝度の最大値、たとえば、８ビットの像コーディングの場合に、２５５より小さくなるように、行列Ｂ１のダイナミックを減少させる段階を実行する。
【００６８】
１つの特別な実施形態では、以下の段階、すなわち、
行列Ｂ１＝Ｔ　ｘ　Ａの計算、
値ＤＥＣＡＬ（Ｂ１）＝ＭＩＮ（Ｂ１）の計算、
値ＤＹＮ（Ｂ１）＝ＭＡＸ（Ｂ１）の計算、
Ｂ＝（Ｂ１＋ＤＥＣＡＬ（Ｂ１）ｘ［１］）｛ＤＥＣＡＬ（Ｂ１）＋ＤＹＮ
（Ｂ１）｝−１　　　　　　　　　　　　（７）
によって定義される行列の計算
を連続的に実行する。ここで、
スカラー関数ＤＥＣＡＬ（）は、好ましくは演算子ＭＩＮ（）によって、Ｂ１の最も小さい値、すなわち、最も大きい負の値を探すことによって、行列Ｂ１の各セルを正の値にするための移動を決定することができる。
スカラー関数ＤＹＮ（）は、好ましくは演算子ＭＡＸ（）によってＢ１の最も大きい正の値を探すことによって、像Ｂ１のダイナミックを決定することができる。
行列［１］は、すべての場所に１を含むＢ１と同次元の行列である。
生成された行列Ｂは次に、ステップＳ４で、（図２の装置の）アイレベル像プロジェクタ１２によって投影される。次に、像Ａの表示が中断されなければ、制御はステップＳ２に戻る。
【００６９】
しかし、この処理は、プロジェクタ３を使用して投影された像のコントラストを減少させることがわかっている。
【００７０】
本発明のさらなる変形例によれば、十分に高いコントラストの補正像Ｂを生じることができる、１より大きい乗算利得を作用させることによって、像発生器１０によって生成される像Ａを強化する解決策がとられる。
【００７１】
一例では、像発生器によって生成された像Ａの増幅利得を、ユーザが車両の計器盤上の調整ボタンによって、手動で調整する。
【００７２】
別の例では、像発生器によって生成された像Ａの増幅利得を、ステップＳ２（図３）の終了時に生成された像Ｂ１のコントラストを検出するモジュールによって自動的に調整し、所定の閾値を基準にして、自動的に上昇させる。
【００７３】
フロントガラスによって生じる重複による変形を表す行列の逆行列をとるという課題に対する別の取り組み方法は、補正エラー行列が最小になるように、像発生器１０（図２）によって生じた像Ａの適応を行う段階を含んでいる。
【００７４】
本発明のこの実施形態では、補正エラー行列Ｅは、表記が上記と同様であるとして、
Ｅ＝Ｄ　ｘ　Ｂ　−　Ａ　　　　　　　　（８）
の関係によって決定される。
多重化エラー補正モジュール１１（図２）の出力部に生じる行列Ｂを、行列Ａで初期化する。次に、それの各係数を、方程式（８）で定義された行列Ｅのノルムと同様なエラー測定関数を最小化できるように計算する。
【００７５】
第１例では、行列Ｍの逆行列をとるという課題に対するこの第２方法は、
Ｄが、フロントガラスによって生じた像多重化効果を表す定義済みの行列を表し、
ｓｉｇｍｏ（）が、０〜１の範囲内で適応中の行列Ｂのセルの実空間を投影する関数であって、適応中の行列Ｂの列Ｃｉのセルのいずれか１つの値をｘとした時に、
ｓｉｇｍｏ（ｘ）＝１／２（１−ｅｘ／２）／（１＋ｅｘ／２）　　　（１０）
の関係によって定義される関数であり、
Ｖが、補正モジュール１１のメモリに予め書き込まれている、行列Ｂの各列Ｃｉに予め決定された部分列の数によって決まる所定の第１係数であり、
Ｒａｐｐが、図１の光線５などの光線上の像Ｂによって生じた入射光強度に対する、図１の光線８などの、フロントガラス上で反射した後に回復する光の強度の比の測定から定められる所定の第２係数である時、
ＣＲＩＴＥＲＩＯＮΣｉ（Ｄ　ｘ　ｓｉｇｍｏ（Ｃｉ）−Ｖ　ｘ　Ｒａｐｐ）２　（９）
の関係に従って最小化の程度を計算することにある。
【００７６】
適応中の行列Ｂの各列Ｃｉを部分列に分解することによって、各列の成分の数を最小値まで減少させることができる。
【００７７】
ここで、列、すなわち、現在の適用例に当てはまることを本発明者が発見したように、線の多重化である像の主多重化の方向に垂直な方向のベクトル要素をはじめとした適応計算が提示されるのである。
【００７８】
像の多重化が、投影像の列の移動によって発生していたのであれば、線の適応処理であったことは明らかである。像の多重化がもっと複雑である場合、それは、２つの、すなわち、線および列の適応処理の線形結合によって表されると思われる。
【００７９】
次に、上記方法を実施するための装置の一例を説明するために、図４を参照する。図４に示されているように、補正モジュール１１は、
適応中の行列Ｂの列Ｃｉを表す変数、または適応処理の終了時に、プロジェクタ３によってフロントガラスに投影すべき補正像を発生する回路１２へ送られる補正行列の一部である、その行列の部分列を登録するレジスタ２０と、
定義済みの関数ｓｉｇｍｏ（）を、レジスタ２０内の行列Ｂの列Ｃｉの各成分か、所定の部分列の各々に作用させるモジュール２１と、
補正適応処理の各段階で、モジュール２１の処理結果を書き込んで、行列Ｂの列Ｃｉまたは各部分列の値を管理できるようにするレジスタ２２と、
フロントガラスの光学的および幾何学的特徴を最初にロードしたメモリに書き込まれている、フロントガラスによって生じた像多重効果を表す行列Ｄを掛ける掛算器２３と、
フロントガラスで効果的に見えるように像の列を表す、演算子２３によって行われた行列の積の結果を書き込むレジスタ２４と、
レジスタ２４の出力部で予想される視覚化における計算中の列を受け取る負の第１入力部と、上記エラー行列Ｅを作成するために、第２の所定の定Ｒａｐｐ（方程式（９）に関連して定義済みである）を介して、掛算器２６ｃの出力部に接続された正の第２入力部とを有する減算器２５と、
投影すべき像の補正行列Ｂを生じるために、１回目の適応処理中に行列Ｂの部分列Ｃｉに対応した行列Ａの列を選択する回路２６ａであり、したがって、投影前に補正すべき像Ａの発生器１０の出力端子に接続された入力端子を有する回路２６ａと、
回路２６ａの出力端子に接続されて、適応中の行列Ａの列Ｃｉまたはそれの各部分列を受け取ると共に、演算子ｓｉｇｍｏ（）（方程式（１０）に関連して定義済みである）を作用させるための入力端子を有し、さらに、かけ算器２６ｃの入力部に接続された出力端子を有する回路２６ｂと、
減算器２５の出力部から送出された各値の値を正方値まで高める演算子２７と、
演算子２７から送出された成分を、それらが生じる程度まで記憶し、上記方程式（９）で定義された演算により、それらを累積する演算子２８であって、投影すべき像と適応中の補正像との間の距離を最小化するための基準を表す値を有するデジタル信号を発生する出力部を有する演算子２８と、
演算子２８の出力部で発生した値ＣＲＩＴＥＲＩＯＮ（方程式（９）を参照）を受け取り、それを所定の閾値と比較することによって、ＣＲＩＴＥＲＩＯＮが前記所定値より小さい時、補正中の行列Ｂの適応を止める演算子２９と、
ＣＲＩＴＥＲＩＯＮを援用して決定されたエラーを減少させるように、適応中の行列Ｂの各列Ｃｉまたはレジスタ２０内に予め決定されている各部分列の各セルの変更を決定する演算子３０とを有する。
【００８０】
本発明のさまざまな実施形態において、演算子３０は、
下降グラディエントアルゴリズム、
シンプレックスアルゴリズム、
シミュレーション回復アルゴリズム、および
いわゆる「疑似ニュートン」最適化アルゴリズム
の各アルゴリズムを実行する。
【００８１】
特に下降グラディエントアルゴリズムの実行時において、演算子３０は、
最適化中の部分列内の各セルの開始値を調整する回路と、
アルゴリズムの開始速度を調整する回路と、
適応形式のグラディエントの下降の場合に解像度の程度を適応させる回路とを有する。
【００８２】
これらのさまざまな回路および演算子は、マイクロプロセッサなどのマイクロプログラムド回路か、動的サポートプログラムなどの信号処理装置を援用して実行されるプレプログラムド関数を使用して達成することができると考えられる。
【００８３】
本発明に従った方法の別の例では、適応処理は、量ＣＲＩＴＥＲＩＯＮが、投影すべき像の遷移に関連させるように確定エラーを最小化するための基準に関連するように制御される。このために、行列のグラディエント演算子を投影すべき像に作用させて、投影すべき像のグラディエントおよび元の像のグラディエントについて最小化を試験する。一般的に、グラディエント演算子は、Ｄ　ｘ　Ｂで表される多重化後の像のシミュレーションの行列に作用可能である。
【００８４】
像内に遷移にさらによく関連させるために、この基準を検討した。これに関連して、図４の演算子２８に関連して作成方法を説明した距離の基準は、導関数に比べて処理中の点の環境を考慮していない。したがって、適用された適応処理は、元の像と同じグラディエントを列が有する像の視覚化を行うことができる。
【００８５】
周知のように、列の導関数は、その列に演算子、すなわち、
2004026133.tif 000003
の形の行列Ｇｒａｄを掛けることによって得られる。
【００８６】
処理中の部分列の次元が４である場合、方程式（１１）の演算子Ｇｒａｄは、４ｘ４行列で表されている。導き出すベクトルの次元がＮである場合、行列ＮｘＮの形の演算子Ｇｒａｄが得られることがわかっている。
【００８７】
また、本発明は、線に関して適応を行う場合に容易に適用可能であり、さらに、両方向を組み合わせて結合像多重化を補正することができる。
【００８８】
演算子２６によって、演算子Ｇｒａｄを適応中に、レジスタ２４にある像の列に作用させて、実際に見える像の列を維持し、行列Ｄを援用して、補正モジュール内で合成されるようにする。
【００８９】
他方、列は１つの要素として処理されなければならない。列を部分列に分割することができない。したがって、導関数のエラーを最小化することによって適応基準を得るために、図４に示された補正回路の単純適応を行うことができる。
【００９０】
本発明のさらに別の態様によれば、処理の上記２つの実施形態に説明した基準ＣＲＩＴＥＲＩＯＮを最小化する段階は、行列Ｇｒａｄを使用した、図４に関連して以上に記載した距離基準Ｃｄｉｓと、後述の導関数に関する基準Ｃｄｅｒとの所定の線形結合の計算を含んでいる。
【００９１】
ここで、エラーを最小化することによる適応の基準は、α＋β＝１として、
ＣＲＩＴＥＲＩＯＮ＝α＊Ｃｄｉｓ　＋　β＊Ｃｄｅｒ　（１２）
に等しい。
係数αおよびβは、エラーの最小化を促進するように、予め決定されている。
【００９２】
本発明の別の態様によれば、エラーの最小化の基準を計算する段階は、目のダイナミックを考慮するために対数を計算する段階を含んでいる。
【００９３】
眼は、対数的な応答性を有する。それは、高輝度よりも低輝度において敏感である。したがって、本実施例の基礎となる着想は、距離、導関数、またはそれらの線形結合に関する上記の３つの変数のいずれか１つにすることができる基準の計算に対数関数を導入することである。
【００９４】
距離基準は、方程式（９）で決定され、人の目の感度を考慮するために、本発明に従ってそれを変更することにより、それは、
2004026133.tif 000004
になり、不定値ｌｏｇ（０）を有することを避けるために、ｅｐｓは、０以外の値に決定される。
【００９５】
それの最適値を得るために、その値を手動で試験した。
【００９６】
導関数に関する基準も、同様に、Ｃｄｅｒが、適応中の補正行列Ａ内の各列Ｃｉと関連した変数の関数と見なされる以下の関係を使用して適用される。その関係は、
2004026133.tif 000005
である。
【００９７】
したがって、上記方程式（８）で定められたエラーＥを最小化するための基準のいずれか１つを援用して、補正像Ｂを生成できるように像を補正するモジュール１１は、図４を参照しながら説明したモジュールのアーキテクチャに従って、上記方程式（１５）および（１８）によって与えられる関係を実行するための計算回路を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アイレベル像プロジェクタの像の問題点を示す図である。
【図２】本発明の方法を用いたアイレベルプロジェクタの多重化のブロック図である。
【図３】本発明に従った補正方法の第１実施形態のフローチャートである。
【図４】本発明の特定の実施形態としての本発明の方法を実行するための装置の一部のブロック図である。
【符号の説明】
１　車両
２　フロントガラス
３　液晶表示パネル
４　計器盤
５　入射点
６　透過点
８　屈折光線
９　反射光線
１０　像発生器
１１　像補正器
１２　像プロジェクタ
２０　レジスタ
２１　モジュール
２２　レジスタ
２３　掛算器
２４　レジスタ
２５　減算器
２６ａ　回路
２６ｂ　回路
２６ｃ　かけ算器
２７　　演算子
２８　　演算子
２９　　演算子
３０　　演算子
【図１】
2004026133.tif 000006
【図２】
2004026133.tif 000007
【図３】
2004026133.tif 000008
【図４】
2004026133.tif 000009