JP4115879B2

JP4115879B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP4115879B2
Application number: JP2003131766A
Authority: JP
Inventors: 健央川浦; 隆之長谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP2004333376A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
航空管制システムなどに代表されるレーダエコー装置を利用した監視画像表示装置では、レーダエコー映像を表示することにより、利用者は目標物の位置等を確認することができる。しかし、レーダエコー画像の性質上目標位置を表す光点の画像がぼやけやすいという難点がある。
そこで、レーダエコー映像を利用して目標物の位置座標を算出し、得られた位置情報を基にレーダエコー画像のコンピュータグラフィックを生成して画面表示する技術が用いられている。コンピュータグラフィック画像上では、レーダ目標を表す光点は鮮明に表示することができる。
【０００３】
コンピュータグラフィックを生成して表示する画像表示装置では、表示用メモリから表示用ディスプレイへの画像表示信号の出力に要する処理時間に比べ、表示用メモリにグラフィックデータを格納する処理時間が大きいため、利用者にメモリへの画像データ格納過程が見えてしまい、スムーズな画面切り替えができないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するため、例えば、特許文献１に開示された表示システムでは、ビットマップデータを保持するための２つのフレームメモリを備え、セレクタ部の制御によって交互にスクリーンへビットマップデータを供給し、画面表示に使用していない方のフレームメモリにビットマップデータを格納するようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に開示された表示処理装置においても、マルチウィンドウ表示を行う場合に、書換え処理をユーザに意識させず、スムーズな表示を行うための技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３０５５４０号公報
【特許文献２】
特開平５−１５０７５９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像表示装置では、２つ以上のフレームメモリに格納されたビットマップデータを切り替え制御によって交互にスクリーンに供給することで、コンピュータグラフィック画面の作成過程をユーザに見せずに済む利点がある。
しかし、コンピュータグラフィックを生成する過程で発生する計算誤差等により、コンピュータグラフィック上の目標物の位置と実際のレーダエコー画像上の目標物の位置との間にずれが生じてしまう。その場合、利用者は両画像上の目標物の位置に相違が無いかどうかを確認する手段がないという問題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、実際の映像と、実際の映像から算出された目標物の位置情報を基に生成されたコンピュータグラフィックとを比較することができる画像表示装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像表示装置は、２つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが表示信号生成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが表示信号生成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納する表示インタフェース部と、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、表示信号生成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、表示信号生成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えるセレクタ部とを備えるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る画像表示装置は、２つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが合成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが合成部に供給されているとき、レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納する表示インタフェース部と、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、合成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、合成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えるセレクタ部とを備えるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による画像表示装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、画像表示装置１０は、ＣＰＵ２０、メモリ３０、マップデータ蓄積部４０、広帯域ネットワークインタフェース部５０（レーダ目標位置情報入力部）、表示インタフェース部６０、スキャン変換部１３０、ディスプレイ７０を有する。
【００１２】
表示インタフェース部６０は、レンダリング部８０、フレームメモリＡ９０、フレームメモリＢ１００、セレクタ部１１０、表示信号生成部１２０を有する。
レンダリング部８０の２つの出力端子には、フレームメモリＡ９０及びフレームメモリＢ１００が接続されている。また、セレクタ部１１０は３つの入力端子と１つの出力端子を有しており、３つの入力端子には、それぞれフレームメモリＡ９０、フレームメモリＢ１００、スキャン変換部１３０が接続されている。出力端子は表示信号生成部１２０に接続されている。
【００１３】
マップデータ蓄積部４０は、ハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶装置であり、コンピュータグラフィックの背景画像に用いられる地形データ等を保持している。
また、広帯域ネットワークインタフェース部５０は、ＬＡＮ等のネットワークに接続するインタフェースである。広帯域ネットワークインタフェース部５０は、レーダエコー装置（図示せず）により得られるレーダエコー映像を基に算出された目標物の位置座表をネットワークを介して取得する。なお、実施の形態１では、画像表示装置１０とレーダエコー装置はネットワークを介して接続されているが、両者は一体化した装置であってもよく、この場合には広帯域ネットワークインタフェース部５０を介さずに位置座標を取得することができる。
【００１４】
図１を用いて、画像表示装置１０の動作について説明する。
なお、以下に説明する処理は、ＣＰＵ２０がメモリ３０に記憶されたプログラムに従って各部を制御することにより実現される。
【００１５】
ＣＰＵ２０は、マップデータ蓄積部４０から地形データ等を読み出しレンダリング部８０に供給する。レンダリング部８０では、読み出した地形データ等からビットマップデータが生成され、生成されたビットマップデータはフレームメモリＢ１００へ格納される。
【００１６】
ＣＰＵ２０は、広帯域ネットワークインタフェース部５０を介して、他の装置により算出されたレーダ目標物の位置情報を取得し、レンダリング部８０に供給する。レンダリング部８０では、取得されたレーダ目標物の位置情報に基づいて、フレームメモリＢ１００へ格納したビットマップデータ上の対応する座標位置に、該目標物を表す光点等を表示するためのビットマップデータを上書きする。
【００１７】
また、スキャン変換部１３０は、レーダエコー装置からレーダエコー映像を受信し、デジタル信号化されたビットマップデータに変換してセレクタ部１１０へ出力する。
【００１８】
ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１０の３つの入力端子から入力される情報のうち、どれを出力するかを制御する。例えば、フレームメモリＡ９０へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリＡ９０からのデータに切り替え、フレームメモリＢ１００へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリＢ１００からのデータに切り替え、他の装置からの命令があった時にスキャン変換部１３０からのデータを出力するように切り替えるようにしてもよい。または、一定の時間間隔で３つのデータを切り替えるようにしてもよい。あるいは、利用者が画像表示装置１０の入力インタフェース（図示せず）を介して入力した命令に従って切り替えるようにしてもよい。
【００１９】
現時点では、セレクタ部１１０によって、フレームメモリＡ９０に蓄積されているビットマップデータが表示信号生成部１２０へ入力され、ディスプレイ７０に表示されているとする。ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１０から表示信号生成部１２０への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部１１０を制御し、フレームメモリＡ９０に保持されているビットマップデータを表示信号生成部１２０へ出力するのを停止する。それと共に、フレームメモリＢ１００に保持されているビットマップデータか、あるいはスキャン変換部１３０から出力されるレーダエコー映像のビットマップデータを表示信号生成部１２０へ供給する。表示信号生成部１２０は、入力されたビットマップデータを基に表示信号を生成し、ディスプレイ７０へ出力する。
【００２０】
ここでは、ディスプレイ７０は例えばブラウン管式モニタであるとする。この場合、表示信号生成部１２０はデジタルアナログ変換器であり、表示信号生成部１２０は、表示信号としてＲＧＢ信号を出力する。
【００２１】
続いて、同様の処理により、レンダリング部８０で生成されたビットマップデータがフレームメモリＡ９０に格納され、広帯域ネットワークインタフェース部５０を介して得られたレーダ目標物の位置情報に基づく光点等のビットマップデータがフレームメモリＡ９０に格納されたビットマップデータに上書きされる。ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１０から表示信号生成部１２０への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部１１０を制御し、フレームメモリＢ１００に保持されているビットマップデータを表示信号生成部１２０へ出力するのを停止する。代わりにフレームメモリＡ９０に保持されているビットマップデータか、あるいはスキャン変換部１３０から出力されるレーダエコー映像のビットマップデータが表示信号生成部１２０へ供給される。
【００２２】
以上の処理が繰り返し行われることにより、フレームメモリＡ９０およびフレームメモリＢ１００に保持されるビットマップデータ、またはスキャン変換部１３０から出力されるビットマップデータをスムーズに切り替えて表示することができる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、セレクタ部１１０の制御によって、レーダ目標位置情報を基に生成されたビットマップデータとレーダエコー映像のビットマップデータのディスプレイへの表示を瞬時に切り替えられるようにしたので、両者を照らし合わせながら参照することができる。ユーザは両画像間で目標物の位置情報等に相違があるかないかを随時確認することができる。
【００２４】
また、実施の形態１によれば、フレームメモリＡ９０およびフレームメモリＢ１００に保持されるビットマップデータ、およびスキャン変換部１３０から出力されるビットマップデータの表示をセレクタ部１１０の制御により瞬時に切り替えるようにしたので、ユーザにコンピュータグラフィック画面の作成過程を気づかせることがない。しかも、セレクタ部１１０の制御においては、大量データのメモリ間転送が発生しないため、バス帯域がネックになる事も無く、画像表示装置に利用できる画面サイズ、色数の制限を無くすことができる。
【００２５】
また、実施の形態１では、画像表示装置１０で生成された画像は表示信号生成部１２０を介してディスプレイ７０に表示されるので、ユーザはリアルタイムで更新されるコンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【００２６】
なお、ディスプレイの種類はブラウン管式モニタに限られず、例えば液晶式モニタを用いてもよい。この場合には、表示信号生成部１２０は液晶インタフェースとなる。液晶モニタはブラウン管式モニタよりも消費電力が少ないので、ユーザはより長時間、コンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【００２７】
また、ディスプレイの種類として、例えば大画面のプロジェクタ式モニタを用いてもよい。この場合には、表示信号生成部１２０はプロジェクタインタフェースとなる。これにより、複数のユーザが同時に同じコンピュータグラフィック画面を閲覧することが出来る。
【００２８】
また、マップデータ蓄積部４０には、目的に応じて様々な記録媒体を用いることができる。例えば、ハードディスクを用いた場合には大量の地形データ等を保持することが出来る。
また、フラッシュメモリを使用した場合には、ハードディスクを用いた場合に比べ、落下、衝撃などにより保持する地形データ等が損傷することを防ぐことができる。
【００２９】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１と同一の符号は同一の構成要素を表している。図に示すように、画像表示装置１１の表示インタフェース部６１は、セレクタ部１１１と表示信号生成部１２０の間に合成部１４０を備えている。セレクタ部１１１は２つの入力端子と１つの出力端子を有しており、２つの入力端子には、それぞれフレームメモリＡ９０とフレームメモリＢ１００が接続されている。出力端子は合成部１４０に接続されている。合成部１４０の入力端子にはスキャン変換部１３０が接続されており、出力端子は表示信号生成部１２０に接続されている。
【００３０】
マップデータ蓄積部４０は、実施の形態１と同様にハードディスクやフラッシュメモリ等の記憶装置であり、コンピュータグラフィックの背景画像に用いられる地形データ等を保持している。
また、広帯域ネットワークインタフェース部５０も実施の形態１と同様に、ＬＡＮ等のネットワークに接続するインタフェースであり、レーダエコー装置（図示せず）により得られるレーダエコー映像を基に算出された目標物の位置座表をネットワークを介して取得する。なお、実施の形態１と同様に、画像表示装置１１とレーダエコー装置はネットワークを介して接続されているが、両者は一体化した装置であってもよく、この場合には広帯域ネットワークインタフェース部５０を介さずに位置座標を取得することができる。
【００３１】
図２を用いて、画像表示装置１１の動作について説明する。
なお、以下に説明する処理は、ＣＰＵ２０がメモリ３０に記憶されたプログラムに従って各部を制御することにより実現される。
【００３２】
ＣＰＵ２０は、マップデータ蓄積部４０から地形データ等を読み出しレンダリング部８０に供給する。レンダリング部８０では、読み出した地形データ等からビットマップデータが生成され、生成されたビットマップデータはフレームメモリＢ１００へ格納される。
【００３３】
ＣＰＵ２０は、広帯域ネットワークインタフェース部５０を介して、他の装置により算出されたレーダ目標物の位置情報を取得し、レンダリング部８０に供給する。レンダリング部８０では、取得されたレーダ目標物の位置情報に基づいて、フレームメモリＢ１００へ格納したビットマップデータ上の対応する座標位置に、該目標物を表す光点等を表示するためのビットマップデータを上書きする。
【００３４】
また、スキャン変換部１３０は、レーダエコー映像を受信し、デジタル信号化されたビットマップデータに変換して合成部１４０へ出力する。
【００３５】
ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１１の２つの入力端子から入力される情報のうち、どれを出力するかを制御する。例えば、フレームメモリＡ９０へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリＡ９０からのデータに切り替え、フレームメモリＢ１００へのデータ格納が終了した時点で、出力をフレームメモリＢ１００からのデータに切り替えるようにしてもよい。または、一定の時間間隔で２つのデータを切り替えるようにしてもよい。あるいは、利用者が画像表示装置１１の入力インタフェース（図示せず）を介して入力した命令に従って切り替えるようにしてもよい。
【００３６】
現時点では、セレクタ部１１１によって、フレームメモリＡ９０に蓄積されているビットマップデータが合成部１４０へ入力され、ディスプレイ７０に表示されているとする。ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１１から表示信号生成部１２０への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部１１１を制御し、フレームメモリＡ９０に保持されているビットマップデータを合成部１４０へ出力するのを停止し、フレームメモリＢ１００に保持されているビットマップデータを合成部１４０へ供給する。
【００３７】
合成部１４０は、セレクタ部１１１から供給されるビットマップデータとスキャン変換部１３０から入力されるビットマップデータをＣＰＵ２０の制御に従って一定の透過率で合成し、両方の画像が重ね合わせられた画像のビットマップデータを表示信号生成部１２０へ出力する。ここで透過率とは、ビットマップデータを構成する１画素に対する両画像の階調の比率である。ディスプレイ７０に表示された際に、実際のレーダエコー映像の上からコンピュータグラフィックによるレーダ画像が透けて見えるように透過率が決定される。表示信号生成部１２０は入力されたビットマップデータに基づき表示信号を生成し、ディスプレイ７０へ出力する。
【００３８】
続いて、同様の処理により、レンダリング部８０で生成されたビットマップデータがフレームメモリＡ９０に格納され、広帯域ネットワークインタフェース部５０を介して得られたレーダ目標物の位置情報に基づく光点等のビットマップデータがフレームメモリＡ９０に格納されたビットマップデータに上書きされる。ＣＰＵ２０は、セレクタ部１１１から表示信号生成部１２０への出力データの切り替えタイミングに従ってセレクタ部１１１を制御し、フレームメモリＢ１００に保持されているビットマップデータを合成部１４０へ出力するのを停止し、代わりにフレームメモリＡ９０に保持されているビットマップデータが合成部１４０へ供給される。
【００３９】
合成部１４０では、フレームメモリＡ９０から供給されたビットマップデータとスキャン変換部１３０から入力されたビットマップデータが一定の透過率で合成され、両方の画像が重ね合わせられた画像のビットマップデータが表示信号生成部１２０へ出力される。表示信号生成部１２０は入力されたビットマップデータに基づき表示信号を生成し、ディスプレイ７０へ出力する。
【００４０】
以上の処理が繰り返し行われることにより、フレームメモリＡ９０およびフレームメモリＢ１００に保持されるビットマップデータと、スキャン変換部１３０から出力されるビットマップデータをスムーズに切り替えて合成することができる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態２によれば、合成部１４０において、レーダ目標物の位置情報を基に生成されたビットマップデータとレーダエコー映像のビットマップデータを一定の透過率で合成し、ディスプレイ７０上で両方の画像を重ね合わせて見ることができるようにしたので、利用者は、常に両画像を照らし合わせて参照することが可能であり、ユーザはレーダ目標位置情報のビットマップデータに誤りが無いことを確認することができる。
【００４２】
また、実施の形態２によれば、フレームメモリＡ９０およびフレームメモリＢ１００から合成部１４０に供給されるビットマップデータをセレクタ部１１１の制御によって交互に切り替えるようにしたので、ユーザにコンピュータグラフィック画面の作成過程を気づかせることがない。しかも、セレクタ部１１１の制御においては、大量データのメモリ間転送が発生しないため、バス帯域がネックになる事も無く、画像表示装置に利用できる画面サイズ、色数の制限を無くすことができる。
【００４３】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様にディスプレイ７０に、ブラウン管式モニタの他、液晶モニタや、プロジェクタ式モニタを用いることが可能であり、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４４】
また、マップデータ蓄積部４０には目的に適した記憶媒体を用いることにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、実際の映像と、実際の映像から算出された目標物の位置情報を基に生成されたコンピュータグラフィックとを比較することができる画像表示装置を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２による画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，１１画像表示装置、２０ＣＰＵ、３０メモリ、４０マップデータ蓄積部、５０広帯域ネットワークインタフェース部（レーダ目標位置情報入力部）、６０，６１表示インタフェース部、７０ディスプレイ、８０レンダリング部、９０フレームメモリＡ、１００フレームメモリＢ、１１０，１１１セレクタ部、１２０表示信号生成部、１３０スキャン変換部、１４０合成部。

Claims

レーダ目標が位置する背景画像のビットマップデータを生成するのに必要な情報を保持するマップデータ蓄積部と、
レーダ目標の位置情報の入力を受けるレーダ目標位置情報入力部と、
アナログ信号として入力されたレーダエコー映像をビットマップデータに変換するスキャン変換部と、
コンピュータグラフィック画像を生成し、表示用ディスプレイに表示信号を出力する表示インタフェース部とを備え、
上記表示インタフェース部は、上記マップデータ蓄積部から取得した情報と上記レーダ目標位置情報入力部を介して取得したレーダ目標の位置情報を基にビットマップデータを生成するレンダリング部と、
上記レンダリング部が生成するビットマップデータを保持するフレームメモリと、
上記フレームメモリに保持されたビットマップデータと上記スキャン変換部から取得したレーダエコー映像のビットマップデータのいずれかを選択的に表示信号生成部へ供給するセレクタ部と、
上記セレクタ部から供給されたビットマップデータから表示信号を生成する表示信号生成部を備えた画像表示装置において、
上記表示インタフェース部は、２つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記表示信号生成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記表示信号生成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納し、
上記セレクタ部は、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記表示信号生成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記表示信号生成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えることを特徴とする画像表示装置。
レーダ目標が位置する背景画像のビットマップデータを生成するのに必要な情報を保持するマップデータ蓄積部と、
レーダ目標の位置情報の入力を受けるレーダ目標位置情報入力部と、
アナログ信号として入力されたレーダエコー映像をビットマップデータに変換するスキャン変換部と、
コンピュータグラフィック画像を生成し、表示用ディスプレイに表示信号を出力する表示インタフェース部とを備え、
上記表示インタフェース部は、上記マップデータ蓄積部から取得した情報と上記レーダ目標位置情報入力部を介して取得したレーダ目標の位置情報を基にビットマップデータを生成するレンダリング部と、
上記レンダリング部が生成するビットマップデータを保持するフレームメモリと、
上記フレームメモリに保持されたビットマップデータと上記スキャン変換部から取得したレーダエコー映像のビットマップデータを合成したビットマップデータを生成し、表示信号生成部へ供給する合成部と、
上記合成部から供給されたビットマップデータから表示信号を生成する表示信号生成部を備えた画像表示装置において、
上記表示インタフェース部は、２つのフレームメモリを有しており、一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記合成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを他方のフレームメモリに格納し、他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータが上記合成部に供給されているとき、上記レンダリング部により生成されたビットマップデータを一方のフレームメモリに格納し、
上記セレクタ部は、他方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記合成部に供給するビットマップデータを一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替え、一方のフレームメモリに対するビットマップデータの格納が終了した時点で、上記合成部に供給するビットマップデータを他方のフレームメモリに保持されているビットマップデータから一方のフレームメモリに保持されているビットマップデータに切り替えることを特徴とする画像表示装置。