CN102508397A - 一种图像比边缘融合投影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种投影技术，具体是指一种大屏幕、多单元投影拼接显示的边缘融合的技术。本发明先对原始图像画面进行处理和分割，生成对应的独立视频信号输出到实现配置好的投影仪矩阵中进行投射，各相邻投射图像间有彼此重叠部分，再把重叠部分的亮度进行调整，再根据调整好的参数进行投影。本发明的优点是通过软融合的方式，无需添加物理遮光片，即可实现多投射源边缘融合。采用重叠投射机制，可以实现无缝拼接和整体亮度平衡。本发明可广泛用于大屏幕的投影场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影技术，具体是指一种大屏幕、多单元投影拼接显示的边缘融合的技术。
技术背景
现有的大画幅投影方式通常是采用下列两种方法实现的：第一种为使用单一的高功率投影机在一个大屏幕上投射出一幅完整的图像，但是这种方法一般需要极大的投射距离和空间需求。另外由于投射设备分辨率有限，在放大图像时，图像边缘会出现明显的锯齿化现象，降低图像精度，影响最终投射效果。第二种为光学拼接方法，即在单一的大屏幕上使用多个投影机进行光学图像的投射，各个投射影像之间互相衔接，形成一个完整的、高分辨率的投射影像。但是由于投影技术的局限，使得各个投射影像的亮度从中心开始向边缘递减，在投射影像的重叠部分，由于双重甚至多重投射的原因，使得不同投射源的接缝处的亮度会明显提高，影像投射效果。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提出了一种采用多台高功率高解析度投影仪投射一完整的大画幅图像。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)图像分割器将图像分割成若干规则图形，若干规则图形分别由不同的图像投影装置进行投影；
其中，分割为若干规则图形后的相邻图形边缘相互重叠部分图形的宽度为对应尺寸的5％以内，相邻图形边缘相互重叠图形同时出现在分割后的相邻图形的边缘；
(2)由经纬布线仪在整个图像上布置纵横交错的经线、纬线，在每个规则图形中的经线、纬线的颜色互不相同；
(3)不同的图像投影装置将分割后的若干规则图形进行投影，调节图像投影装置使相邻图形边缘相互重叠图形内的经线、纬线完全重叠；
(4)调节不同的图像投影装置的亮度Alpha值为100％的白色图像，通过灰度感光摄像头对非重叠图形部分进行感光信号采集，设置其灰度为α；
(5)将相邻图形边缘相互重叠图形的亮度下调，通过灰度感光摄像头对重叠图形部分进行感光信号采集，直到重叠灰度β与非重叠图形部分的灰度α相等或误差小于0.5％；
(6)再将不同的图像投影装置一并进行投影。
作为优选，上述一种图像比边缘融合投影方法中经纬布线仪将整个图像所布经线、纬线为终端使用的解析度0.5％的经线、纬线。
作为优选，上述一种图像比边缘融合投影方法中图像分割器所分割的若干规则图形为长方形、正方形规则图形，且为2-8个图形。作为更佳选择，分割后的规则图形为4或6个图形，相邻图形边缘相互重叠部分图形的宽度为对应尺寸的1-2％。
作为优选，上述一种图像比边缘融合投影方法中相邻图形边缘相互重叠图形的亮度下调以Alpha值0.5％的幅度下调。
本发明中，在投射宽体目标图像之前，根据图像自身条件和投射物体面积对原始图像进行分割。分割后的图像应该保持彼此面积大致一致，在相邻的两幅分割后图像中应该保留1％至2％的重叠部分，即该1％至2％的图像同时出现在两幅分割后的图像中。
根据图像分割情况，使用不同的投射终端(投影仪或显示屏)向目标投射图像，由于需要预先确定1％至2％的重叠区域的重叠度，需要在各个终端投射校准图像，该校准图像为彼此相距终端使用解析度0.5％的经纬线，不同的投射终端使用不同的颜色，例如(红色，绿色和蓝色等)。由于各个被投射图像有1％至2％的彼此重叠部分，在校准过程中需要将2组至4组的校准经纬线准确对齐，使之投射在同一位置之上，而从确定各个投射源的投射位置。
由于各个图像的彼此重叠部分(1％至2％的面积)经历的2次甚至多次投射，重叠部分的亮度会超过其余部分，在完成图像校准之后，需要进行亮度校准。将各个投射源的图像换成亮度统一的白色图像源，同时将重叠部分图像的Alpha通道值分割成200份，即每份0.5％，所有的重叠部分同时调整Alpha值，该数值由最初的100％还是逐份下降，直至重叠部分的亮度和其余部分的亮度完全一致为止。在调整过程中，调整的依据为一灰度成像的目标图像，调整完成的依据为投射面的灰度和亮度完成统一。
本发明中视频处理服务器对原始高解析度，巨幅尺寸的画面进行处理和分割，生成对应的独立视频信号输出到实现配置好的投影仪矩阵中进行投射。各相邻投射图像间有彼此重叠部分，若是相同的投射内容，则在分割时会弱化重叠部分的亮度，使得整体画面亮度均匀化。将显示内容和重叠部分组合输出到对应的投影机中。为了避免由于投影图像由中心向边缘而产生的亮度衰减，处理系统会对重叠部分的亮度进行调整。调整的依据为：重叠的份数(即为有多少投影源包含该部分)越多，亮度被削减的越多。从而达到整画幅图像的统一。
有益效果：通过软融合的方式，无需添加物理遮光片，即可实现多投射源边缘融合。采用重叠投射机制，可以实现无缝拼接和整体亮度平衡。
附图说明
图1本发明投射巨画幅图像之前对原始信号进行切割(未经过亮度调整)
图2本发明在完成分割之后实际投射效果(未经过亮度调整)
图3本发明在投射巨画幅图像之前对原始信号进行切割(经过亮度调整)
图4本发明在完成分割之后实际投射效果(经过亮度调整)
具体实施方式
下面对本发明的实施作具体说明：
实施例1
以投射一400(20x20)平方米为例，输出端为4台投影仪为例。
根据图1所示，采用4台投影仪投射一个400平方米的目标面积，按如下步骤进行：
(1)图像分割器将图像分割成若干规则图形，若干规则图形分别由不同的图像投影装置进行投影；将目标面积分割成ABCD四等份，也就是每份100(10x10)平方米。为了取得最佳的融合效果，在此例中我们采用2％的重叠度，相邻图形边缘相互重叠图形同时出现在分割后的相邻图形的边缘；每份投射图像的实际面积为104.04(10.2x10.2)平方米，图2为其投射示面积意图。
(2)由经纬布线仪在整个图像上布置纵横交错的经线、纬线，在每个规则图形中的经线、纬线的颜色互不相同；使用投影仪分别在ABCD四份投射面积上分别投射颜色为红、绿、蓝、白的黑底经线、纬线；
(3)不同的图像投影装置将分割后的若干规则图形进行投影，调节图像投影装置使相邻图形边缘相互重叠图形内的经线、纬线完全重叠；分别调整各个投影仪的角度，使得在ABCD彼此重叠的部分中的不同颜色的经纬线完全的重合，并充分的填充整个400(20x20)平方米的投射面积。调整完成后固定投影仪位置和角度；
(4)调节不同的图像投影装置的亮度Alpha值为100％的白色图像，通过灰度感光摄像头对非重叠图形部分进行感光信号采集，设置其灰度为α；
(5)将相邻图形边缘相互重叠图形的亮度下调，通过灰度感光摄像头对重叠图形部分进行感光信号采集，直到重叠灰度β与非重叠图形部分的灰度α相等或误差小于0.5％；对ABCD四份投射面积进行投射，同时如图3所示在观看位置设置一灰度感光摄像头。根据该摄像头捕捉的400(20x20)平方米的投射面积灰度信号，在非重叠部分的灰度为α，将重叠部分，也就是投射边缘0.2米图像的Alpha值从100％，以0.5％的幅度，逐步下调，直至灰度摄像头显示的重叠部分灰度也为α为止，并记录该重叠灰度β，如图4所示。
(6)再将不同的图像投影装置一并进行投影。
Claims (5)
1.一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)图像分割器将图像分割成若干规则图形，若干规则图形分别由不同的图像投影装置进行投影；
其中，分割为若干规则图形后的相邻图形边缘相互重叠部分图形的宽度为对应尺寸的5％以内，相邻图形边缘相互重叠图形同时出现在分割后的相邻图形的边缘；
(2)由经纬布线仪在整个图像上布置纵横交错的经线、纬线，在每个规则图形中的经线、纬线的颜色互不相同；
(3)不同的图像投影装置将分割后的若干规则图形进行投影，调节图像投影装置使相邻图形边缘相互重叠图形内的经线、纬线完全重叠；
(4)调节不同的图像投影装置的亮度Alpha值为100％的白色图像，通过灰度感光摄像头对非重叠图形部分进行感光信号采集，设置其灰度为α；
(5)将相邻图形边缘相互重叠图形的亮度下调，通过灰度感光摄像头对重叠图形部分进行感光信号采集，直到重叠灰度β与非重叠图形部分的灰度α相等或误差小于0.5％；
(6)再将不同的图像投影装置一并进行投影。
2.根据权利要求1所述的一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于经纬布线仪将整个图像所布经线、纬线为终端使用的解析度0.5％的经线、纬线。
3.根据权利要求1所述的一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于图像分割器所分割的若干规则图形为长方形、正方形规则图形，且为2-8个图形。
4.根据权利要求3所述的一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于分割后的规则图形为4或6个图形，相邻图形边缘相互重叠部分图形的宽度为对应尺寸的1-2％。
5.根据权利要求1所述的一种图像比边缘融合投影方法，其特征在于相邻图形边缘相互重叠图形的亮度下调以Alpha值0.5％的幅度下调。
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