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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-06
(45)【発行日】2024-06-14
(54)【発明の名称】インテリジェントな透明遮光システム
(51)【国際特許分類】
G09G 5/37 20060101AFI20240607BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20240607BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20240607BHJP
G09G 5/00 20060101ALI20240607BHJP
【ＦＩ】
G09G5/37 100
G02F1/13 505
G02F1/133 575
G02F1/133 580
G09G5/00 510Z
G09G5/00 520A
G09G5/00 550C
G09G5/37 110
G09G5/37 320
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022182936
(22)【出願日】2022-11-15
(65)【公開番号】P2023075061
(43)【公開日】2023-05-30
【審査請求日】2022-11-15
(31)【優先権主張番号】63/280,692
(32)【優先日】2021-11-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】503356565
【氏名又は名称】東陽實業廠股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】林 宜冠
(72)【発明者】
【氏名】劉 立宣
【審査官】西島 篤宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２４２１３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５０２５６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／０４７４８６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－２９７７１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００５／１２４４３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０１４７０２８７（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｇ ３／００ － ５／４２
Ｂ６０Ｋ ３５／２３
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｇ０６Ｔ ５／９４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に適用されるインテリジェントな透明遮光システムであって、原運転画像を生成するカメラと、
アンチグレア画像を表示する透明ディスプレイと、
カメラ及び透明ディスプレイに信号的に接続され、前記カメラから前記原運転画像を受信し、前記原運転画像をグレースケール画像に変換し、予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像をアンチグレア画像に変換し、表示のために前記アンチグレア画像を前記透明ディスプレイに送信するプロセッサと、を含み、
前記グレースケール画像内の各画素はグレースケール値を有し、前記アンチグレア画像内の各画素はグレースケール値を有し、
前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記透明ディスプレイの遮光率は、前記アンチグレア画像内の画素のグレースケール値に対応し、
前記アンチグレア画像において、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ各画素は、マスク画素として定義され、前記下限値に等しいグレースケール値を持つ各画素は非マスク画素として定義され、
前記プロセッサは、前記アンチグレア画像内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、前記Ｍ×Ｎマトリックス内の前記非マスク画素を補助マスク画素として設定し、前記補助マスク画素のグレースケール値を、前記グレースケール画像の対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定し、Ｍ及びＮは、２以上の正の整数であり、
前記透明ディスプレイは、前記アンチグレア画像における前記マスク画素の前記グレースケール値及び前記補助マスク画素の前記グレースケール値に基づいて表示する、ことを特徴とするインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項2】
前記プロセッサは、前記予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像を二値化画像に変換し、次に、前記二値化画像の画素情報に基づいて前記グレースケール画像を前記アンチグレア画像に変換し、前記二値化画像内の各画素は強度値を有し、前記プロセッサが前記グレースケール画像を前記アンチグレア画像に変換するとき、前記二値化画像における強度値が前記下限値に等しい画素に対応する前記アンチグレア画像内の前記グレースケール値は下限値に設定され、前記二値化画像における強度値が上限値に等しい画素に対応する前記アンチグレア画像内の前記グレースケール値は、前記グレースケール画像におけるものと同様に維持される、ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項3】
プロセッサは、前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像の画素を、前記下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像の画素として直接設定し、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像の画素を、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像の画素として直接設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項4】
前記ベースとしての前記マスク画素は、前記Ｍ×Ｎマトリックスの中心画素又は非中心画素である、ことを特徴とする請求項１に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項5】
前記グレースケール画像では、前記グレースケール値は、前記下限値以上かつ前記上限値以下であり、前記二値化画像では、前記強度値は、下限値に等しいか、前記上限値に等しい、ことを特徴とする請求項２に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項6】
前記グレースケール画像では、前記グレースケール値は、前記下限値以上かつ上限値以下である、ことを特徴とする請求項３に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項7】
前記下限値は０に等しく、前記上限値は２５５に等しく、前記予め設定された閾値は１６０以上かつ２４０以下の値である、ことを特徴とする請求項５又は６に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項8】
車両に適用されるインテリジェントな透明遮光システムであって、
原運転画像を生成するカメラと、
アンチグレア画像を表示する透明ディスプレイと、
カメラ及び透明ディスプレイに信号的に接続され、前記カメラから前記原運転画像を受信し、前記原運転画像をグレースケール画像に変換し、予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像をアンチグレア画像に変換し、表示のために前記アンチグレア画像を前記透明ディスプレイに送信するプロセッサと、を含み、
前記グレースケール画像内の各画素はグレースケール値を有し、前記アンチグレア画像内の各画素はグレースケール値を有し、
前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記透明ディスプレイの遮光率は、前記アンチグレア画像内の画素のグレースケール値に対応し、
前記アンチグレア画像において、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ各画素は、マスク画素として定義され、前記下限値に等しいグレースケール値を持つ各画素は非マスク画素として定義され、
前記プロセッサは、前記アンチグレア画像内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、前記Ｍ×Ｎマトリックス内の前記非マスク画素を補助マスク画素として設定し、前記補助マスク画素のグレースケール値を、前記グレースケール画像の対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定し、Ｍ及びＮは、２以上の正の整数であり、
前記透明ディスプレイは、前記アンチグレア画像における前記マスク画素の前記グレースケール値及び前記補助マスク画素の前記グレースケール値に基づいて表示する、ことを特徴とするインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項9】
前記ベースとしての前記マスク画素は、前記Ｍ×Ｎマトリックスの中心画素又は非中心画素である、ことを特徴とする請求項８に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項10】
車両に適用されるインテリジェントな透明遮光システムであって、
原運転画像を生成するカメラと、
アンチグレア画像を表示する透明ディスプレイと、
カメラ及び透明ディスプレイに信号的に接続され、前記カメラから前記原運転画像を受信し、前記原運転画像をグレースケール画像に変換し、予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像をアンチグレア画像に変換し、表示のために前記アンチグレア画像を前記透明ディスプレイに送信するプロセッサと、を含み、
前記グレースケール画像内の各画素はグレースケール値を有し、前記アンチグレア画像内の各画素はグレースケール値を有し、
前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記透明ディスプレイの遮光率は、前記アンチグレア画像内の画素のグレースケール値に対応し、
前記プロセッサは、前記予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像を二値化画像に変換し、次に、前記二値化画像の画素情報に基づいて前記グレースケール画像を前記アンチグレア画像に変換し、前記二値化画像内の各画素は強度値を有し、
前記プロセッサが前記グレースケール画像を前記アンチグレア画像に変換するとき、前記二値化画像における強度値が前記下限値に等しい画素に対応する前記アンチグレア画像内の前記グレースケール値は下限値に設定され、前記二値化画像における強度値が上限値に等しい画素に対応する前記アンチグレア画像内の前記グレースケール値は、前記グレースケール画像におけるものと同様に維持され、
前記二値化画像では、前記上限値に等しい強度値を持つ各画素は、マスク画素として定義され、前記下限値に等しい強度値を持つ各画素は、非マスク画素として定義され、
前記プロセッサは、前記二値化画像内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、前記Ｍ×Ｎマトリックス内の前記非マスク画素を補助マスク画素として設定し、前記補助マスク画素の強度値を前記上限値に等しくなるように設定して過渡的な画像を形成し、前記過渡的な画像の各画素はグレースケール値を有し、
前記プロセッサは、前記過渡的な画像の前記マスク画素及び前記補助マスク画素のグレースケール値を、前記グレースケール画像の対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定し、
前記透明ディスプレイは、前記アンチグレア画像における前記マスク画素の前記グレースケール値及び前記補助マスク画素の前記グレースケール値に基づいて表示する、ことを特徴とするインテリジェントな透明遮光システム。
【請求項11】
前記ベースとしての前記マスク画素は、前記Ｍ×Ｎマトリックスの中心画素又は非中心画素である、ことを特徴とする請求項１０に記載のインテリジェントな透明遮光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遮光システムに関し、特に、インテリジェントな透明遮光システムに関する。
【背景技術】
【0002】
運転中、ドライバーは、目に不快感を与える可能性がある日光や対向車両のハイビームなどのグレア光源に遭遇することがある。さらに重要なのは、グレア光源の場合、ドライバーが前方の道路をはっきりと見ることができず、運転の安全性に不利になることである。特許文献１は、透明ディスプレイシステムを開示している。このシステムでは、フロントガラスに透明ディスプレイユニットが配置され、透明ディスプレイユニットは、遮光される投影領域で遮光機能を実現し、投影領域の形状は一般的には、円又は楕円として設定される。
【0003】
車両を運転する旅では、道路の景観は場所によって変わる。例えば、車は途中で、高い建物、高層建物、街路樹、及び広い場所などを通り抜けることがある。従って、道路の景観が変わると、ドライバーにとってグレア光源の形状が不規則になる。しかしながら、特許文献１では、透明ディスプレイユニットによって提供される遮光領域は円又は楕円である。円又は楕円の遮光領域は、グレア光源だけでなく、ノングレア光源の道路の景観も覆い、結果として過剰な遮光が生じることを理解しておく必要がある。全体的に、透明ディスプレイユニットを通してドライバーが見る道路の景観は暗いため、視線が悪いという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】中国特許第１０３９８５３３４号明細書
【発明の概要】
【0005】
上記の問題を鑑みて、本発明は、従来技術で開示されている円形又は楕円形の遮光領域に起因する過剰な遮光の不利な点を克服するためのインテリジェントな透明遮光システムを提供する。
【0006】
本発明のインテリジェントな透明遮光システムは、車両に適用され、
原運転画像を生成するカメラと、
アンチグレア画像を表示する透明ディスプレイと、
カメラ及び透明ディスプレイに信号的に接続され、前記カメラから前記原運転画像を受信し、前記原運転画像をグレースケール画像に変換し、予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像をアンチグレア画像に変換し、表示のために前記アンチグレア画像を前記透明ディスプレイに送信するプロセッサと、を含み、
前記グレースケール画像内の各画素はグレースケール値を有し、前記アンチグレア画像内の各画素はグレースケール値を有し、
前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記透明ディスプレイの遮光率は、前記アンチグレア画像内の画素のグレースケール値に対応する。
原運転画像を生成するカメラと、
アンチグレア画像を表示する透明ディスプレイと、
カメラ及び透明ディスプレイに信号的に接続され、前記カメラから前記原運転画像を受信し、前記原運転画像をグレースケール画像に変換し、予め設定された閾値に基づいて前記グレースケール画像をアンチグレア画像に変換し、表示のために前記アンチグレア画像を前記透明ディスプレイに送信するプロセッサと、を含み、
前記グレースケール画像内の各画素はグレースケール値を有し、前記アンチグレア画像内の各画素はグレースケール値を有し、
前記予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、下限値に等しいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記グレースケール画像内の画素は、前記予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ前記アンチグレア画像内の画素にそれぞれ対応し、
前記透明ディスプレイの遮光率は、前記アンチグレア画像内の画素のグレースケール値に対応する。
【0007】
本発明のインテリジェントな透明遮光システムによれば、カメラがグレア光源を捉えるとき、原運転画像は、グレア光源に対応する画素を含む。本発明は、原運転画像をアンチグレア画像に変換する。アンチグレア画像内の幾つかの画素のグレースケール値は、グレア光源の形状と輝度を直接反映することができる。つまり、グレア光源に対応するアンチグレア画像内の画素のグレースケール値は、マスクパターンとして表示できる予め設定された閾値よりも高くなる。
【0008】
従って、透明ディスプレイがアンチグレア画像を表示するとき、透明ディスプレイからのマスクパターン及び遮光率は、グレア光源の形状及び輝度に対応するため、グレア光源に対する遮光効果が提供される。従って、グレア光源の形状が不規則形状である場合、マスクパターンも対応する不規則形状である。グレア光源の輝度が高くなると、マスクパターンによって提供される遮光率も高くなる。一方、グレア光源の形状から除外された透明ディスプレイの他の部分は、光を遮蔽しない透明な状態を維持する。本発明は、従来技術における円形又は楕円形の遮光領域に起因する過剰な遮光の不利な点を効果的に克服するものである。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明のインテリジェントな透明遮光システムの概略ブロック図である。
【図2】本発明におけるカメラ及び透明ディスプレイの概略図である。
【図3】本発明におけるプロセッサ、カメラ、及び透明ディスプレイのコラボレーションのフローチャートである。
【図4】本発明におけるカメラによってキャプチャされる原運転画像の概略図である。
【図5A】本発明における原運転画像からアンチグレア画像への変換のフローチャートである。
【図5B】本発明における原運転画像からアンチグレア画像への別の変換のフローチャートである。
【図6】本発明における二値化画像（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ ｉｍａｇｅ）の概略図である。
【図7A】本発明におけるグレースケール画像の画素マトリックスの例の概略図である。
【図7B】本発明における二値化画像の画素マトリックスの例の概略図である。
【図7C】本発明におけるアンチグレア画像の画素マトリックスの例の概略図である。
【図8】本発明におけるアンチグレア画像内の画素のグレースケール値と透明ディスプレイの遮光率との間の関係を示すグラフである。
【図9】ドライバーの前方のシーンの概略図であり、透明ディスプレイに表示されるアンチグレア画像がマスクパターンを含む。
【図10A】本発明におけるグレースケール画像の画素マトリックスの別の例の概略図である。
【図11】ドライバーの前方のシーンの概略図であり、透明ディスプレイによって表示されるアンチグレア画像がマスクパターン及び補助マスクを含む。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明のインテリジェントな透明遮光システムは、自動車、スポーツ・ユーティリティ・ビークル、鉄道車両などの車両に適用できるが、これらに限定されない。本発明は、車両前方からの強い光をドライバーに自動的に遮蔽して、ドライバーが強い光によるグレアを感じるのを防ぐことができる。同時に、本発明により、ドライバーは、車両前方のノングレアシーンをはっきりと見ることができるため、前方の道路状況を考慮に入れることができる。図１及び図２を参照すると、本発明のインテリジェントな透明遮光システムの実施形態は、カメラ１０、透明ディスプレイ２０、及びプロセッサ３０を含む。
【0011】
カメラ１０の撮影方向は、ドライバーが運転しているときのドライバーの視線に対応し、車両前方に向かっているので、カメラ１０は原運転画像ＩＭ＿ｉｎを生成する。好ましくは、カメラ１０はドライバーの目と同じ高さに配置される。カメラ１０は、調整可能なラック（図示せず）上に取り付けられてもよい。調整可能なラックは、運転中のドライバーの視線に対応する方向にカメラ１０が撮影可能である限り、例えば、フロントガラスなどの内側に固定されてもよく、又は透明ディスプレイ２０のフレーム又はハウジングに組み込まれてもよい。
【0012】
透明ディスプレイ２０は、透明液晶ディスプレイスクリーン又は透明有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイスクリーンであってもよい。透明ディスプレイ２０は、ドライバーの視線の前方に配置される。ドライバーは、透明ディスプレイ２０を通して車両前方のシーンを見ることができる。透明ディスプレイが２０ドライバーの視線の前方に配置できる限り、透明ディスプレイ２０は、フロントガラスの内側に固定することができ、又は、別の調整可能なブラケット（図示せず）に配置することができる。また、透明ディスプレイ２０は、眼鏡フレームに取り付けられる眼鏡レンズの構成における透明液晶ディスプレイパネル又は透明ＯＬＥＤディスプレイパネルであってもよい。ドライバーが眼鏡フレームを装着すると、ドライバーは、透明ディスプレイ２０を通して車両前方のシーンを見ることができる。
【0013】
プロセッサ３０は、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、又はグラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）の回路モジュールであってもよい。プロセッサ３０は、カメラ１０及び透明ディスプレイ２０に信号的に接続される。例えば、プロセッサ３０は、低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）又はエンベデッドディスプレイポート（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ、ＥＤＰ）コネクタ及びケーブルを介してカメラ１０及び透明ディスプレイ２０にそれぞれ接続することができる。また、プロセッサ３０が画像を処理する際、プロセッサ３０は、画素座標に従って画像内の画素の位置を規定し、グレースケール値や強度値などの各画素の色情報を読み書きすることができることも理解できる。図１と図３を参照しながら、プロセッサ３０によって実行されるステップを以下に説明する。
【0014】
ステップＳ０１：プロセッサ３０は、カメラ１０から原運転画像ＩＭ＿ｉｎを受信する。原運転画像ＩＭ＿ｉｎの例は、図４を参照できる。一般に、原運転画像ＩＭ＿ｉｎはカラー画像である。カメラ１０の撮影方向は、運転中のドライバーの視線に対応するため、原運転画像ＩＭ＿ｉｎの内容は、ドライバーの目で見られるシーンに対応する。原運転画像ＩＭ＿ｉｎは、車両前方の道路４１、街路樹４２、及び空４３を含む。説明の便宜上、空４３には眩しい日光がある。
【0015】
ステップＳ０２：図５Ａを参照すると、プロセッサ３０は、グレースケール変換を実行して、原運転画像ＩＭ＿ｉｎをグレースケール画像ＩＭ＿ｇに変換する。グレースケール変換は、画像処理の分野の一般常識である。グレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の各画素は、グレースケール値を有する。プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の各画素のグレースケール値をメモリに記憶することができる。グレースケール値は、下限値以上かつ上限値以下である。例えば、下限値は０にすることができ、上限値は２５５にすることができる。即ち、グレースケール値は、０以上かつ２５５以下である。グレースケール画像ＩＭ＿ｇでは、グレースケール値が０の画素は純黒色に見える。グレースケール値が大きくなると、画素の色調は濃い灰色から薄い灰色に変わる。従って、グレースケール値が２５５の画素は純白色に見える。図４を例にとると、図４の空４３には眩しい日光がある。従って、空４３に対応するグレースケール画像ＩＭ＿ｇの幾つかの画素は、より高いグレースケール値を有することが理解できる。
【0016】
ステップＳ０３：プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに変換する。アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の各画素はグレースケール値を有する。ステップＳ０３の第１実施形態では、プロセッサ３０は、二値化変換（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を実行して、グレースケール画像ＩＭ＿ｇを二値化画像ＩＭ＿ｔｈに変換し、次に、二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素情報に基づいてグレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに変換する。また、ステップＳ０３の第２実施形態では、プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに直接変換してもよい。ステップＳ０３の第１実施形態及び第２実施形態は、以下のように開示される。
【0017】
１．ステップＳ０３の第１実施形態：
グレースケール画像ＩＭ＿ｇから二値化画像ＩＭ＿ｔｈへの二値化変換は、画像処理の分野の一般常識である。従って、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各画素は強度値を有し、且つ強度値は下限値（０）又は上限値（２５５）に等しい。本発明の実施形態では、プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の各画素のグレースケール値を、予め設定された閾値と比較する。予め設定された閾値は、１６０以上かつ２４０以下の値であってもよく、即ち、１６０≦予め設定された閾値≦２４０であってもよい。プロセッサ３０は、グレースケール値が予め設定された閾値以下のグレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の画素を、強度値が下限値（０）である二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素として設定し、グレースケール値が予め設定された閾値以上のグレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の画素を、強度値が上限値（２５５）である二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の画素として設定する。また、プロセッサ３０は、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各画素に対応する強度値をメモリに記憶する。図６は、図４に対応する二値化画像ＩＭ＿ｔｈである。二値化画像ＩＭ＿ｔｈのすべての画素のうち、図４に対応する空４３の幾つかの画素の強度値は２５５であり、マスクパターン５０が表現される。空４３から除外された他の部分４４の画素の強度値は、０である。
グレースケール画像ＩＭ＿ｇから二値化画像ＩＭ＿ｔｈへの二値化変換は、画像処理の分野の一般常識である。従って、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各画素は強度値を有し、且つ強度値は下限値（０）又は上限値（２５５）に等しい。本発明の実施形態では、プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の各画素のグレースケール値を、予め設定された閾値と比較する。予め設定された閾値は、１６０以上かつ２４０以下の値であってもよく、即ち、１６０≦予め設定された閾値≦２４０であってもよい。プロセッサ３０は、グレースケール値が予め設定された閾値以下のグレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の画素を、強度値が下限値（０）である二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素として設定し、グレースケール値が予め設定された閾値以上のグレースケール画像ＩＭ＿ｇ内の画素を、強度値が上限値（２５５）である二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の画素として設定する。また、プロセッサ３０は、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各画素に対応する強度値をメモリに記憶する。図６は、図４に対応する二値化画像ＩＭ＿ｔｈである。二値化画像ＩＭ＿ｔｈのすべての画素のうち、図４に対応する空４３の幾つかの画素の強度値は２５５であり、マスクパターン５０が表現される。空４３から除外された他の部分４４の画素の強度値は、０である。
【0018】
二値化画像ＩＭ＿ｔｈが生成された後、プロセッサ３０は、二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素座標及び強度値を含む画素情報に基づいてグレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに変換する。本発明では、二値化画像ＩＭ＿ｔｈにおける強度値が下限値（０）に等しい画素に対応するアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔにおけるグレースケール値は、プロセッサ３０によって下限値（０）に設定される。二値化画像ＩＭ＿ｔｈにおける強度値が上限値（２５５）に等しい画素に対応するアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔにおけるグレースケール値は、プロセッサ３０によってグレースケール画像ＩＭ＿ｇにおけるものと同様に維持される。即ち、予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇにおける画素は、下限値（０）に等しいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔにおける画素にそれぞれ対応する。予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇにおける画素は、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔにおける画素にそれぞれ対応する。よって、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔも、図６に示すようにマスクパターン５０を含む。アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔのマスクパターン５０の画素は、予め設定された閾値よりも大きい、グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素と同じグレースケール値を有する。図６中の他の部分４４に対応するアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の画素のグレースケール値は０である。
【0019】
以下は、ステップＳ０２からステップＳ０３の第１実施形態までの画像処理について、簡単な図の例を通して説明する。図７Ａは、６×６－画素マトリックスにおけるグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素情報を示し、この画素情報は、括弧で囲まれた画素座標及び画素座標の下にあるグレースケール値を含む。図７Ｂは、図７Ａに対応する二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素情報を示す。ここで、予め設定された閾値を２３０に設定することができるため、図７Ａ中のグレースケール値が２３０以下の画素は、図７Ｂ中の強度値が０に等しい画素に対応する。図７Ａ中のグレースケール値が２３０よりも大きい画素は、図７Ｂ中の強度値が２５５に等しい画素に対応する。図７Ｃは、グレースケール画像ＩＭ＿ｇ及び二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素情報に基づいて生成されたアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔである。図７Ｃ中のグレースケール値が０である画素は、図７Ｂ中の強度値が０に等しい画素に対応する。図７Ｃでは、非ゼロのグレースケール値を持つ画素の座標は、図７Ｂ中の強度値が２５５に等しい画素の座標に対応する。予め設定された閾値よりも大きい図７Ｃ中の非ゼログレースケール値は、図７Ａ中の対応する画素のグレースケール値に対応する。
【0020】
２．ステップＳ０３の第２実施形態：
本発明のステップＳ０３の第２実施形態では、図５Ｂに示すように、プロセッサ３０は、予め設定された閾値に基づいて、グレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに直接変換する。即ち、プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇを二値化画像ＩＭ＿ｔｈに変換しない。グレースケール画像ＩＭ＿ｇの各画素のグレースケール値を予め設定された閾値と直接比較することによって、プロセッサ３０は、予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素を、下限値（０）に等しいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔの画素として設定し、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素を、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔの画素として設定する。即ち、上記の図７Ａは、図７Ｃに直接変換される。ステップＳ０３の第１実施形態と比較すると、二値化変換がないステップＳ０３の第２実施形態は、画像変換速度及び効率を比較的向上させる可能性がある。
本発明のステップＳ０３の第２実施形態では、図５Ｂに示すように、プロセッサ３０は、予め設定された閾値に基づいて、グレースケール画像ＩＭ＿ｇをアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに直接変換する。即ち、プロセッサ３０は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇを二値化画像ＩＭ＿ｔｈに変換しない。グレースケール画像ＩＭ＿ｇの各画素のグレースケール値を予め設定された閾値と直接比較することによって、プロセッサ３０は、予め設定された閾値以下のグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素を、下限値（０）に等しいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔの画素として設定し、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素を、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔの画素として設定する。即ち、上記の図７Ａは、図７Ｃに直接変換される。ステップＳ０３の第１実施形態と比較すると、二値化変換がないステップＳ０３の第２実施形態は、画像変換速度及び効率を比較的向上させる可能性がある。
【0021】
ステップＳ０４：プロセッサ３０は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔを透明ディスプレイ２０に送信する。透明ディスプレイ２０は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の各画素のグレースケール値に基づいて表示する。従って、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔも、図６に示すようにマスクパターン５０を含む。透明ディスプレイ２０に表示されるグレースケール値が０の画素は、最小遮光率（０％）に対応する透明状態に相当することが理解できる。それに対し、透明ディスプレイ２０は、最大遮光率（１００％）に対応するグレースケール値が２５５の画素を純黒色として表示する。同じように続くと、図８に示すように、透明ディスプレイ２０の遮光率は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の各画素のグレースケール値（予め設定された閾値Ｖｔｈよりも大きい）に正に比例する。
【0022】
ドライバーの前方のシーンを示す図９を参照されたい。透明ディスプレイ２０がアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔを表示すると、図４に示すように、マスクパターン５０の分布範囲は、空４３における眩しい日光の位置をカバーし、それによって遮光効果を実現する。車両が移動するにつれて、車両前方のシーンは連続的に変化することも理解できる。プロセッサ３０によって受信された原運転画像ＩＭ＿ｉｎ内の強光分布領域（眩しい日光）も変化する。ステップＳ０２～Ｓ０４の画像処理に基づいて、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔのマスクパターン５０も動的に変更され、原運転画像ＩＭ＿ｉｎ内の強光分布領域に合わせることができる。
【0023】
アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔのマスクパターン５０の遮光範囲を拡大するために、本発明は、以下の実施形態及び簡単な図例を提供して、マスクパターン５０から拡大される補助マスクの形成を開示する。図１０Ａは、６×６－画素マトリックスで表される別のグレースケール画像ＩＭ＿ｇの画素情報を示す。
【0024】
１．補助マスクを形成する第１実施形態
上記ステップＳ０２及びＳ０３を参照すると、プロセッサ３０は、図１０Ａに示すようなグレースケール画像ＩＭ＿ｇを、図１０Ｂに示すようなアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに変換してもよい。さらに、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔでは、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ各画素は、マスク画素として設定され、下限値（０）に等しいグレースケール値を持つ各画素は、非マスク画素として設定される。結果として、マスク画素の座標は、（０，０）、（０，１）、（１，１）、（３、３）及び（５、５）を含み、残りの画素は非マスク画素である。プロセッサ３０は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、Ｍ×Ｎマトリックスにおける非マスク画素を補助マスク画素として設定し、補助マスク画素のグレースケール値を、グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定する。Ｍ×Ｎマトリックスを定義するベースとしてのマスク画素は、Ｍ×Ｎマトリックスの中心画素であってもよい。また、Ｍ×Ｎマトリックスを定義するベースとしてのマスク画素は、コーナー画素又はエッジ画素など、Ｍ×Ｎマトリックスの非中心画素であってもよい。ＭとＮは、調整可能な予め設定された値であり、ＭとＮはそれぞれ２以上の正の整数であり、ＭはＮに等しくても等しくなくてもよい。例えば、Ｍ＝Ｎ＝３、及び予め設定された閾値は２３０である。従って、図１０Ｂに示すように、３×３マトリックスは、ベース（中心）としての各マスク画素に基づいて定義される。マスク画素の座標（３、３）を例にとると、その補助マスク画素は、座標（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，３）、（４，３）、（２，４）、（３，４）及び（４，４）における画素を含む。残りのマスク画素の拡大は、（３，３）におけるマスク画素から推測できる。従って、図１０Ｃを図１０Ｂと比較すると、図１０Ｃのアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２には、マスク画素だけでなく、補助マスク画素もある。マスク画素及び補助マスク画素は全体として、遮光範囲の拡大を実現するように、遮光画素（マスク画素及び補助マスク画素を含む）の分布が図１０Ｂよりも広い。
上記ステップＳ０２及びＳ０３を参照すると、プロセッサ３０は、図１０Ａに示すようなグレースケール画像ＩＭ＿ｇを、図１０Ｂに示すようなアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔに変換してもよい。さらに、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔでは、予め設定された閾値よりも大きいグレースケール値を持つ各画素は、マスク画素として設定され、下限値（０）に等しいグレースケール値を持つ各画素は、非マスク画素として設定される。結果として、マスク画素の座標は、（０，０）、（０，１）、（１，１）、（３、３）及び（５、５）を含み、残りの画素は非マスク画素である。プロセッサ３０は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、Ｍ×Ｎマトリックスにおける非マスク画素を補助マスク画素として設定し、補助マスク画素のグレースケール値を、グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定する。Ｍ×Ｎマトリックスを定義するベースとしてのマスク画素は、Ｍ×Ｎマトリックスの中心画素であってもよい。また、Ｍ×Ｎマトリックスを定義するベースとしてのマスク画素は、コーナー画素又はエッジ画素など、Ｍ×Ｎマトリックスの非中心画素であってもよい。ＭとＮは、調整可能な予め設定された値であり、ＭとＮはそれぞれ２以上の正の整数であり、ＭはＮに等しくても等しくなくてもよい。例えば、Ｍ＝Ｎ＝３、及び予め設定された閾値は２３０である。従って、図１０Ｂに示すように、３×３マトリックスは、ベース（中心）としての各マスク画素に基づいて定義される。マスク画素の座標（３、３）を例にとると、その補助マスク画素は、座標（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，３）、（４，３）、（２，４）、（３，４）及び（４，４）における画素を含む。残りのマスク画素の拡大は、（３，３）におけるマスク画素から推測できる。従って、図１０Ｃを図１０Ｂと比較すると、図１０Ｃのアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２には、マスク画素だけでなく、補助マスク画素もある。マスク画素及び補助マスク画素は全体として、遮光範囲の拡大を実現するように、遮光画素（マスク画素及び補助マスク画素を含む）の分布が図１０Ｂよりも広い。
【0025】
上記のように、補助マスク画素のグレースケール値は、グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定される。また、図１０Ｄを参照すると、補助マスク画素のグレースケール値は、予め設定された閾値に等しくなるように設定することができる。従って、図１０Ｂと比較すると、図１０Ｄのアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２は、予め設定された閾値以上のグレースケール値を持つ画素が多く、遮光範囲の拡大を実現するために、遮光画素（マスク画素及び補助マスク画素を含む）の分布がより広い。
【0026】
２．補助マスクを形成する第２実施形態
上記のステップＳ０２とステップＳ０３の第２実施形態とを参照すると、プロセッサ３０は、図１０Ａに示すようなグレースケール画像ＩＭ＿ｇを、図１０Ｅに示すような二値化画像ＩＭ＿ｔｈに変換してもよい。さらに、図１０Ｅでは、上限値（２５５）に等しい強度値を持つ各画素は、マスク画素として定義され、下限値（０）に等しい強度値を持つ各画素は、非マスク画素として定義される。結果として、マスク画素の座標は、（０，０）、（０，１）、（１，１）、（３、３）及び（５、５）を含み、残りの画素は非マスク画素である。プロセッサ３０は、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、Ｍ×Ｎマトリックスの非マスク画素を補助マスク画素として設定し、補助マスク画素の強度値を上限値（２５５）に等しくなるように設定して、図１０Ｆに示すような過渡的な画像（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅ）ＩＭ＿ｘを形成する。過渡的な画像ＩＭ＿ｘの各画素はグレースケール値を有する。マスク画素は、Ｍ×Ｎマトリックスの中心又は非中心に定義されてもよい。ＭとＮは、調整可能な予め設定された値であり、ＭとＮはそれぞれ２以上の正の整数であり、ＭはＮに等しくても等しくなくてもよい。例えば、Ｍ＝Ｎ＝３、及び予め設定された閾値は２３０である。従って、図１０Ｆに示すように、３×３マトリックスは、ベース（中心）としての各マスク画素に基づいて定義される。マスク画素の座標（３、３）を例にとると、その補助マスク画素は、座標（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，３）、（４，３）、（２，４）、（３，４）及び（４，４）における画素を含む。残りのマスク画素の拡大は、（３，３）におけるマスク画素から推測できる。従って、図１０Ｆを図１０Ｅと比較すると、図１０Ｆの過渡的な画像ＩＭ＿ｘは、上限値（２５５）に等しいグレースケール値を持つ画素が図１０Ｅよりも多く、遮光画素（マスク画素及び補助マスク画素を含む）の分布が図１０Ｅよりも広い。そして、前記プロセッサ３０は、前記過渡的な画像ＩＭ＿ｘの前記マスク画素及び前記補助マスク画素のグレースケール値を、前記グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定する。従って、図１０Ｆに示すような過渡的な画像ＩＭ＿ｘは、図１０Ｃに示すようなアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２に変換することができる。
上記のステップＳ０２とステップＳ０３の第２実施形態とを参照すると、プロセッサ３０は、図１０Ａに示すようなグレースケール画像ＩＭ＿ｇを、図１０Ｅに示すような二値化画像ＩＭ＿ｔｈに変換してもよい。さらに、図１０Ｅでは、上限値（２５５）に等しい強度値を持つ各画素は、マスク画素として定義され、下限値（０）に等しい強度値を持つ各画素は、非マスク画素として定義される。結果として、マスク画素の座標は、（０，０）、（０，１）、（１，１）、（３、３）及び（５、５）を含み、残りの画素は非マスク画素である。プロセッサ３０は、二値化画像ＩＭ＿ｔｈ内の各マスク画素をベースとして設定して、前記ベースに基づいてＭ×Ｎマトリックスを定義し、Ｍ×Ｎマトリックスの非マスク画素を補助マスク画素として設定し、補助マスク画素の強度値を上限値（２５５）に等しくなるように設定して、図１０Ｆに示すような過渡的な画像（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅ）ＩＭ＿ｘを形成する。過渡的な画像ＩＭ＿ｘの各画素はグレースケール値を有する。マスク画素は、Ｍ×Ｎマトリックスの中心又は非中心に定義されてもよい。ＭとＮは、調整可能な予め設定された値であり、ＭとＮはそれぞれ２以上の正の整数であり、ＭはＮに等しくても等しくなくてもよい。例えば、Ｍ＝Ｎ＝３、及び予め設定された閾値は２３０である。従って、図１０Ｆに示すように、３×３マトリックスは、ベース（中心）としての各マスク画素に基づいて定義される。マスク画素の座標（３、３）を例にとると、その補助マスク画素は、座標（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，３）、（４，３）、（２，４）、（３，４）及び（４，４）における画素を含む。残りのマスク画素の拡大は、（３，３）におけるマスク画素から推測できる。従って、図１０Ｆを図１０Ｅと比較すると、図１０Ｆの過渡的な画像ＩＭ＿ｘは、上限値（２５５）に等しいグレースケール値を持つ画素が図１０Ｅよりも多く、遮光画素（マスク画素及び補助マスク画素を含む）の分布が図１０Ｅよりも広い。そして、前記プロセッサ３０は、前記過渡的な画像ＩＭ＿ｘの前記マスク画素及び前記補助マスク画素のグレースケール値を、前記グレースケール画像ＩＭ＿ｇの対応する画素のグレースケール値に等しくなるように設定する。従って、図１０Ｆに示すような過渡的な画像ＩＭ＿ｘは、図１０Ｃに示すようなアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２に変換することができる。
【0027】
補助マスク画素の生成原理は、上記で説明されている。従って、ステップＳ０４では、プロセッサ３０は、マスク画素及び補助マスク画素を含むアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２を透明ディスプレイ２０に送信する。透明ディスプレイ２０は、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２内のマスク画素及び補助マスク画素のグレースケール値に基づいて表示する。図１１を参照すると、透明ディスプレイ２０がアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ２を表示するとき、マスクパターン５０に加えて、補助マスク画素によって形成される補助マスク５１をさらに含む。補助マスク５１は、図４に示される原運転画像ＩＭ＿ｉｎの空４３の形状に沿って、依然として遮光を提供するので、本実施形態は、マスクパターン５０と補助マスク５１の組み合わせによって、より広い範囲の遮光効果を提供することができる。
【0028】
要約すると、本発明は、以下のような効果を達成し得る。
１．カメラ１０がグレア光源をキャプチャすると、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の幾つかの画素のグレースケール値は、グレア光源の形状と輝度を直接反映する。透明ディスプレイ２０がアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔを表示するとき、透明ディスプレイ２０によって提供されるマスクパターン５０の形状と遮光率は、遮光効果を提供するように、グレア光源の形状と輝度に対応することができる。グレア光源の形状から除外された透明ディスプレイ２０の他の部分は、光を遮蔽しない透明な状態を維持する。
１．カメラ１０がグレア光源をキャプチャすると、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の幾つかの画素のグレースケール値は、グレア光源の形状と輝度を直接反映する。透明ディスプレイ２０がアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔを表示するとき、透明ディスプレイ２０によって提供されるマスクパターン５０の形状と遮光率は、遮光効果を提供するように、グレア光源の形状と輝度に対応することができる。グレア光源の形状から除外された透明ディスプレイ２０の他の部分は、光を遮蔽しない透明な状態を維持する。
【0029】
２．車両が進むにつれて、車両前方のシーンは連続的に変化し、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔのマスクパターン５０も動的に変化する。マスクパターン５０の形状は、常にグレア光源の形状に対応する。
【0030】
３．マスクパターン５０及び補助マスク５１の組み合わせにより、より広い範囲の遮光効果を提供することができる。補助マスク５１はまだグレア光源の形状に沿って遮光を提供し、それにより、過度な遮光が生じることはない。
【0031】
４．カメラ１０が複数のグレア光源をキャプチャした場合でも、アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔは、グレースケール画像ＩＭ＿ｇ及び二値化画像ＩＭ＿ｔｈの画素情報に基づいて生成される。アンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔ内の幾つかの画素のグレースケール値は、複数のグレア光源の形状と輝度をそれぞれ直接反映することが理解できる。従って、がアンチグレア画像ＩＭ＿ｏｕｔを表示するとき、透明ディスプレイ２０は、複数のグレア光源に対する遮光効果を提供するように、複数のグレア光源に対応する複数のマスクパターン５０を表示することもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11】
