用于调整显示屏上的图像表示的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于调整显示屏(104)上的图像(102)的表示的方法。所述方法响应于调整信号(108)具有步骤：输出变化信号(110)用于改变图像(102)中的信息含量和/或改变图像(102)的第一虚拟层面(208)与第二虚拟层面和/或显示屏(104)的表面(206)之间的虚拟距离(212)。
【专利说明】用于调整显示屏上的图像表示的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调整显示屏上的图像表示(Darstellung)的方法，相应的设备以及相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]显示器表示在所有应用领域中变得越来越详细和复杂。任意复杂的图像(例如由设计师设计的3D情景)的表示在此期间是现有技术，而且利用显示屏、例如借助于视差屏障对3D效果的表示也如此。在汽车环境情况下这涉及例如为观看者情形设置的、所设计的HM10
[0003]由于在车辆中的显示屏上表示复杂的图像例如3D图像可能发生驾驶员眼睛疲劳，尤其是在观看时间段较长的情况下。特别是在3D效果不充分的情况下情况如此，所述3D效果例如可能在自动立体显示中出现。为了应付随之出现的安全风险，使用例如疲劳传感器。所述疲劳传感器可以被实施用于通过分析行为模式或通过借助于摄像机系统观测观看者或驾驶员来识别疲劳症状并发起适当的措施。
[0004]EP I 726 513 Al公开一种车辆用驾驶员辅助系统。所述驾驶员辅助系统包括行车道保持辅助装置并且被构造用于在驾驶员在其驾驶活动中偏向的危险情况下施加转向力矩或发出适当的报警信号。
【发明内容】
[0005]以此为背景利用本发明介绍根据主权利要求所述的用于调整显示屏上的图像表示的方法，此外涉及使用所述方法的设备以及最后涉及相应的计算机程序产品。有利的扩展方案从相应的从属权利要求和后面的描述来得出。
[0006]利用对在显示屏上显示的内容的表示的复杂度进行单独地和/或自动地可执行的软件技术上的调整，可以对内容观看者的疲劳作出反应或对其进行抵制。由此可以有效地降低由于显示表示而提高疲劳加速的风险。
[0007]这里所介绍的概念例如适用于与在显示仪的显示屏上的3D图像表示相关联地实施，因为其观看对于许多人员来说已经在相对短的时间之后造成疲劳现象。
[0008]用于调整显示屏上的图像表示的方法响应于调整信号具有步骤:输出变化信号用于改变图像中的信息含量，和/或改变图像的第一虚拟层面与第二虚拟层面和/或显示屏的表面之间的虚拟距离。
[0009]可以与车辆、例如载客汽车或载重汽车的显示装置相关联地执行所述方法，其中显示屏可以构成显示装置的输出元件。如果显示装置是平视显示装置，则显示屏可以通过车辆的挡风玻璃代表。图像可以是例如车辆的周围环境的二维或三维像。图像可以通过光学装置、例如车辆的车载摄像机生成。图像除了再现在车辆周围环境中真实地存在的对象之外还可以包含虚拟的对象。调整图像的表示可以被理解为如下按照软件地修改图像，即图像被改变用于通过观看图像的人员的眼睛觉察。尤其是通过调整表示可以在觉察(Wahrnehmung)方面提高或降低图像的复杂度，以便相应地或多或少地要求观看图像的人员的注意力表现(Aufmerksamkeitsleistung)。图像的复杂度越低,对于图像处理需要观看者的越低的注意力表现。信息含量可以被理解为例如图像片段的数据量的规模，所述数据量在视觉上通过人员的眼睛觉察和在大脑中被分析或处理。例如可以通过降低待处理的数据量的规模降低图像或图像片段的复杂度。关于作为三维图像形式表示的图像的多个或大量虚拟层面可以改变虚拟距离。通过改变虚拟距离也可以改变图像的复杂度，因为虚拟距离的变化影响图像的3D效果。虚拟距离越小，3D效果越低和复杂度越低，而虚拟距离越高，3D效果越大和复杂度越高。
[0010]按照所述方法的一种实施方式，可以响应于变化信号减少图像中的信息含量和/或减小图像的第一虚拟层面与第二虚拟层面和/或显示屏的表面之间的虚拟距离。由此能够以简单和快速的方式使表示的复杂度下降，以便较低地要求观看者的注意力表现。由此能够有效地减小表示对观看图像的人员的疲劳作用。
[0011]例如通过使表示的一个图像元素的色值和/或内容与另一个与所述图像元素相邻的图像元素的色值和/或内容等同或均衡，可以引起信息含量减少。表示的图像元素也可以被称作像素并且构成显示屏的大量面积单元之一，所述面积单元在所述显示屏中被用于表示图像。色值可以被分配给基色:红色、绿色和蓝色之一，图像的表示由所述基色组成。内容可以例如被理解为包含在图像元素中的编码。按照所述实施方式，有利地和与情形有关地采用简单地待生成的受控制的表示质量降低，以便抵制在观看图像的人员处的疲劳现象和从而提高他们对于由情形决定的更重要的事件(例如道路交通)的注意力潜能，人员应该是车辆的驾驶员。通过减少信息含量引起的表示质量降低从而可以实现，使得图像的内容或含义作为整体不受影响。
[0012]也可以针对观看表示的人员的第一眼睛的第一视角使表示的一个第一图像元素的色值和/或内容与相同的观看角度的与该第一图像元素相邻的另一个第一图像元素的色值和/或内容等同。相应地，可以针对观看表示的人员的第二眼睛的第二视角使表示的一个第二图像元素的色值和/或内容与第二观看角度的与该第二图像元素相邻的另一个第二图像元素的色值和/或内容等同。由此在图像的3D表示的情况下也能够以简单的方式降低复杂度，而这不会导致3D效果的有错误的表示。
[0013]按照另一实施方式，可以响应于变化信号放大图像的第一虚拟层面与第二虚拟层面和/或显示屏的表面之间的虚拟距离。尤其是，用于放大虚拟距离的持续时间可以比用于减小虚拟距离的持续时间短。利用这种以简单的方式产生的对观看显示屏的人员的注意力要求，例如在检测到人员严重疲劳的情况下能够实现可快速激活的和有效的警告功能。通过使不同视角的两个相邻的图像元素的色值和/或内容等同，可以例如在自动立体显示中简单地实现虚拟距离的这种改变。
[0014]按照所述方法的一种实施方式，调整信号可以代表观看显示屏的人员的所检测的疲劳的程度，例如以疲劳信号的形式。例如疲劳信号可以由安装在车辆中的疲劳传感器提供。按照所述实施方式可以与人员无关地并相应提早地进行图像表示的调整。由此例如与在车辆中使用显示屏相关联地可以有利地改善安全方面。
[0015]替换地或附加地，调整信号可以代表在观看显示屏的人员的周围环境中所检测的光线情况变差的程度，例如以周围环境信号的形式。例如周围环境信号可以由使用所述方法的车辆的车载摄像机提供并且代表车辆周围环境的光线情况的状态。利用所述方法的这种实施方式，可以考虑下述事实:周围环境中差的光线情况或在暗的周围环境与亮的或明亮的图像表示之间的强烈对比可能在观看人员处促进疲劳现象的形成。所述方法的这种实施方式也能够对安全方面产生积极影响，因为能够有效地提早预防观看显示屏的人员疲劳。
[0016]此外可以基于输入通过HMI接口将调整信号输出给使用所述方法的设备。HMI接口例如可以代表具有按键的操作装置，人员可以按照自己的估测通过所述操作装置调节图像表示的复杂度。利用这种实施方式，可以毫无问题地给按照本发明的方法扩展提高舒适的个性化组件。
[0017]用于调整显示屏上的图像表示的设备具有改变装置，所述改变装置被构造用于响应于调整信号输出变化信号用于改变图像中的信息含量和/或图像的第一虚拟层面与第二虚拟层面和/或显示屏的表面之间的虚拟距离。
[0018]所述设备可以被构造用于在相应的装置中执行或实施按照本发明的方法的步骤。通过设备形式的本发明的所述实施变型也能够快速地和高效地解决本发明所基于的任务。
[0019]当前设备可以被理解为电气设备，所述电气设备处理传感器信号并据此输出控制信号和/或数据信号。设备可以具有接口，所述接口可以按照硬件和/或软件来构造。在按照硬件构造的情况下，接口可以例如是包含设备的最不同的功能的所谓系统ASIC的一部分。但是也可能的是，接口是自己的集成电路或至少部分上由分立器件组成。在按照软件构造的情况下，接口可以是软件模块，所述软件模块例如除了其它软件模块之外存在于微控制器上。
[0020]所述设备可以例如在车辆中被使用用于降低事故危险和例如除了与车辆的显示装置的显示器相连接之外还与车辆的疲劳传感器耦合。所述设备可以是用于控制显示屏显示的控制设备的一部分或与这种控制设备耦合。
[0021 ] 具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可以被存储在机器可读取的载体上、例如半导体存储器，硬盘存储器或光学存储器，并且当在计算机或设备上执行所述程序产品时用于执行按照前述实施方式中任一项所述的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面借助附图示例性地对本发明进行更详细阐述。其中:
[0023]图1示出按照本发明的实施例用于调整显示屏上的图像表示的装置的原理图；
[0024]图2示出按照本发明的实施例与疲劳传感器相关联的图1中的装置的原理图；和
[0025]图3示出按照本发明的实施例用于调整显示屏上的图像表示的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]在本发明优选实施例的以下描述中对于在不同的图中示出的和类似地起作用的元件使用相同的或类似的附图标记，其中放弃对所述元件的重复描述。
[0027]在这里所介绍的构思致力于显示屏显示的观看者的疲劳问题。在汽车环境中这例如可以是车辆的驾驶员。在持续不断地持续观看显示的情况下，疲劳由于为了识别显示表示的细节所需要的注意力而增加。
[0028]借助下图所介绍的概念包括识别数字图像的观看者的疲劳以及在软件技术上实施和调整图像的复杂度或3D效果。
[0029]图1根据原理图示出用于调整显示屏104上的图像102的表示的设备100的实施例。所述设备100具有装置106，所述装置被构造用于响应于调整信号108输出变化信号110。图像102这里是二维表示。例如所述表示可以包含对于车辆驾驶员重要的信息。图像102可以由真实存在的对象的忠实于颜色的(farbgetreu)再现、例如由车辆周围环境和虚拟对象的瞬间叠合(Einblendung)组成或替换地只显示真实存在的对象的再现或虚拟元素。
[0030]在这里所介绍的图像表示调整概念的目的在于，降低图像102的复杂度，使得对图像102的观看不太疲劳。在图1中所示的设备100的实施例中，这通过改变图像102中的信息含量引起。变化信号110相应地代表用于减少图像的信息含量的信息并且通过适当的接口由改变装置106传送给显示屏104的控制装置，所述控制装置适用于根据变化信号110的信息引起在显示屏104上的图像102的表示的调整。在这里响应于变化信号110使表示的一个图像元素112的色值与另一个与所述图像元素112相邻的图像元素114的色值等同。在图1中的表示中所示出的图像元素112，114示范性地图解按照本发明的这个实施方式实现的表示简化。在本方式中可以对图像102中的多个图像元素执行所述表示简化。图像元素112，114也可以被称作像素。图像102在其整体上由大量像素或图像元素组成。利用在相邻的图像元素之间的色值的这种接受，改变图像102的表示方式，使得其观看对于观看者的眼睛来说不太费力。按照一种替换的实施例，替代色值，使图像元素112的内容与另一个与该图像元素112相邻的图像元素114的内容等同。图像元素的内容可以是图像元素的特定编码。
[0031]改变装置106被构造用于基于调整信号108输出变化信号100，其中所述改变装置通过适当的接口接收所述调整信号108。替换地，调整信号自动地或基于输入通过设备100的用户被传送给改变装置106。
[0032]替换地，设备100可以被构造为，使得在两维图像102中显示的对象的数目和/或其精细度被降低，以便预防图像102的观看者疲劳或者减弱这种疲劳。
[0033]按照一种在图中未示出的实施例，图像102是三维图像。在这里响应于变化信号110执行上述的表示简化，使得针对观看图像的人员的第一眼睛的视角以及针对第二眼睛的视角同步地执行在相邻的图像元素之间的色值和/或内容的等同，以便不影响立体视察。
[0034]图1示出这里所述的用于调整图像的软件技术上的方案的要简单实现的实施，其方式是例如根据观看者的疲劳度m降低表示的分辨率，而且其方式是在相邻的像素112，114处显示相同的内容，或者在一种自动立体实施中其方式是在两个对于视角相邻的像素112，114处显示相同的内容。
[0035]图2以俯视图示出与车辆200相关联的在图1中所述的设备100的示例性应用场景。图2中的图示示出与显示设备的显示屏104以及车辆200的疲劳传感器202相互协调的设备100。车辆200的挡风玻璃在这里以HUD的形式形成显示屏104用于显示图像102。替换地，显示屏104也可以例如是导航仪或车辆200的仪表显示器。车辆200的驾驶员作为观看图像102的人员204将目光对准了显示屏104。疲劳传感器如此布置在车辆200中，使得该疲劳传感器能够观测驾驶员204的行为和/或例如眼睛运动。如果疲劳传感器202检测到人员204的一种或多种疲劳症状，则其输出相应的信号。在这里疲劳信号形式的调整信号108被相应地传送给设备100，所述设备响应于此地将适当的变化信号110输出给显示屏104。
[0036]在图2中所示的表示中，在显示屏上表示的图像102是三维图像或具有3D效果的图像。3D图像102借助于作为真实的显示仪的显示屏104的表面206和第一虚拟层面或图像层面208来表示。3D图像102的虚拟对象210位于第一虚拟图像层面208中。替换地，可以使用第二和还有其它虚拟层面用于表示3D图像。按照在图2中所示的设备100的实施例，响应于变化信号110，通过减小第一虚拟层面208与显示屏104的表面206之间的距离212来简化3D图像102的复杂度。用于降低3D图像102的复杂度的理想距离212的优化尺度f从疲劳信号108的值m和距离202的待改变的尺度的值z中确定。在进行了距离212的调整之后，虚拟对象210在观看者204的眼睛中显得是更近地向显示屏表面206的层面移动。现在观看3D图像102较少地使用眼睛。
[0037]就此而论应该提及的是，在观看3D表示时疲劳的危险通常特别高。这源于例如下述事实:观看者204必须同时关注多个层面206，208，但是其中所述层面206，208部分地只是虚拟地被表示。3D效果“越强”，就是说，例如虚拟层208离被观看的显示屏104的实际的显示层面206远得越厉害，在注视时的劳累增加。
[0038]在这里可以利用对3D图像102的复杂度的在软件技术上的所述简化通过根据识别出的驾驶员204的疲劳使其3D效果变弱而使其专注能力改善多倍。传感器202——例如基于眼睛追踪一检测驾驶员204的疲劳程度m。与对象210的已经调节的虚拟距离z212一起确定优化的虚拟距离f(z，m) 212，所述优化的虚拟距离接着被显示。虚拟层面206，208的距离212被减小和由此以对于观看者204不太费力的方式表示图像102。
[0039]在此一种实施可能性是根据图2阐述的设备100与疲劳传感器202的耦合，所述疲劳传感器确定观看者204的疲劳程度m。例如这样的传感器已经在较新的车辆模型中被采用。疲劳传感器202被构造用于分析驾驶员204的特定行为，例如突然的转向运动而或执行对所述驾驶员的眼睛的监控。尤其是当采用疲劳传感器202的系统拥有眼睛追踪装置或类似的观看者观测装置时，后者是可能的。
[0040]按照这里所述的用于预防显示器显示的观看者疲劳的显示器应用的替换的实施例，在设备100中使用与观看者无关的测量方法，用于估计观看者204的提高的疲劳风险，即对周围环境亮度进行分析或检测在道路交通中照明装置例如近距灯的接通。在相应的测量值情况下，执行在这里所介绍的对表示的复杂度的在软件技术上的降低。于是以基于相关测量值的周围环境信号的形式输出调整信号108。
[0041]在按照本发明的设备100的一种特殊的实现中，改变图像显示层面206，208的虚拟距离212的上述功能被颠倒，也就是说虚拟距离212被放大。结果这里是快速地增强3D效果，以便例如关于所检测到严重的疲劳而警告观察者204。按照所述实施方式，所述设备100被构造用于在逐渐地减小虚拟的层面距离之后引起层面206，208之间的虚拟距离212的快速增加并由此导致在观看者204处的注意力促进(Aufmerksamkeitsimpuls),如例如在驾驶员204严重疲劳时或在行驶安全方面的其它危险情势下所述注意力促进可能是必要的。
[0042]图3示出用于调整在显示屏上的图像表示的方法300的实施例的流程图。所述方法300可以由前述的用于调整显示屏上的图像表示的设备执行。在步骤302中读入用于调整图像的表示的调整信号。在步骤304中，响应于调整信号向显示屏输出变化信号，其中基于变化信号调整在显示屏上的图像的表示，其方式是改变图像的信息含量和/或图像的第一虚拟层面与第二虚拟层面和/或显示屏的表面之间的虚拟距离。
[0043]按照方法300的一种实施方式，在步骤302中基于该方法的用户的输入通过HMI接口读入调整信号。由此使用者可以独立地调整或调节图像的复杂度或3D效果，以便生成对其最适意的图像。
[0044]所述的和在图中示出的实施例仅示例性地被选择。不同的实施例可以完全地或关于各个特征相互被组合。也可以通过其它实施例的特征对一个实施例进行补充。
[0045]此外可以重复地以及以与所述的顺序不同的顺序执行按照本发明的方法步骤。
[0046]如果实施例在第一特征与第二特征之间包括“和/或”逻辑连接，则这可以读作，该实施例按照一种实施方式既具有第一特征也具有第二特征和按照另一实施方式仅具有第一特征或仅具有第二特征。
【权利要求】
1.用于调整显示屏(104)上的图像(102)的表示的方法(300)，其中所述方法(300)响应于调整信号(108)具有步骤:输出(304)变化信号(110)用于改变图像(102)中的信息含量和/或改变图像(102)的第一虚拟层面(208)与第二虚拟层面和/或显示屏(104)的表面(206)之间的虚拟距离(212)。
2.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，响应于变化信号(110)减少图像(102)中的信息含量和/或减小图像(102)的第一虚拟层面(208)与第二虚拟层面和/或显示屏(104)的表面(206)之间的虚拟距离(212)。
3.根据权利要求2所述的方法(300)，其特征在于，响应于变化信号(110)通过使所述表示的一个图像元素(112)的色值和/或内容与另一个与所述图像元素(112)相邻的图像元素(114)的色值和/或内容等同和/或均衡来引起信息含量减少。
4.根据权利要求2或3所述的方法(300)，其特征在于，响应于变化信号(110)针对观看所述表示的人员(204)的第一眼睛的第一视角使所述表示的一个第一图像元素(112)的色值和/或内容与另一个与所述第一图像元素(112)相邻的第一图像元素(114)的色值和/或内容等同和针对观看所述表示的人员(204)的第二眼睛的第二视角使所述表示的一个第二图像元素的色值和/或内容与另一个与所述第二图像元素相邻的第二图像元素的色值和/或内容等同。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，响应于变化信号(110)放大图像(102)的第一虚拟层面(208)与第二虚拟层面和/或显示屏(104)的表面(206)之间的虚拟距离(212)，尤其是其中用于放大虚拟距离(212)的持续时间比用于减小虚拟距离(212)的持续时间短。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，调整信号(108)代表观看显示屏(104)的人员(204)的所检测的疲劳的程度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，调整信号(108)代表在观看显示屏(104)的人员(204)的周围环境中所检测的光线情况变差的程度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，调整信号(108)基于输入通过HMI接口被输出给使用所述方法(300)的设备(100)。
9.用于调整显示屏(104)上的图像(102)的表示的设备(100)，其中所述设备(100)具有改变装置(106)，所述改变装置被构造用于响应于调整信号(108)输出变化信号(110)，用于改变图像(102)中的信息含量和/或图像(102)的第一虚拟层面(208)与第二虚拟层面和/或显示屏(104)的表面(206)之间的虚拟距离(212)。
10.具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码用于当在设备(100)上执行所述程序产品时执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法(300)。
【文档编号】H04N5/262GK104253951SQ201410391729
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】T·比格施泰因 申请人:罗伯特·博世有限公司