CN103217862B - 一种光回收3d放映系统中的图像自动校准与优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法及装置,本发明的方法的步骤是：（1）遮挡下光路，输出上光路，自动降低投射比并依据采集回来的图像以使得能够打满银幕，然后调整焦距，适当的时候调整X轴、Y轴、电动支架的位置和高度；（2）遮挡上光路，输出下光路，将采集回来的图像进行调整放大或缩小以使得上下光路的大小一致；本发明的装置包括：摄像采集及分析装置、图像自动校准与优化装置、上光路控制与校准装置、下光路控制与校准装置、支架（Carriage）控制与校准装置、投影设备控制与校准装置；本发明优点是大大降低了对3D电影放映系统的投资成本，减少了设备后期维护维修的成本，有效地提高了3D电影放映图像的调整精度。

Description

一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法及装置

技术领域

本发明涉及一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法及装置,属于3D放映技术领域。

背景技术

目前，传统的IMAX3D电影放映系统通过使用两台放映机实现高亮度的3D放映，两台放映机中1台播放左眼图像，另1台播放右眼图像。由于使用了两台放映机，相比于使用1台放映机的3D系统来说，亮度提升了1倍。

但由于使用了两台放映机，两台放映机之间需要存在一定的距离，会造成投射在银幕上的左右图像大小与位置的一致，不能达到重合，所以，需要对左右图像进行图像校准，使得左右图像在银幕上完全重合。

目前，在传统的现有的技术中，对于图像校准，IMAX3D使用了自动校准，通过电脑控制放映机对投射比与图像位置进行调整，使得左右图像在银幕上完全重合。但是，传统的IMAX3D其显著的缺点是需要使用两台放映机，大大增加了投资成本以及增加了设备后期维护维修的难度。

目前，现有的光回收型3D系统，例如，RealD光回收型3D系统通过使用1台放映机实现高亮度的3D放映，其基于偏振的原理，偏振片会把一部份光反射回去，RealD3D系统把被偏振片反射回来的光重新回收利用，使得使用1台放映机就能实现IMAX3D系统使用两台放映机的同等的亮度和效果。

由于使用了光回收系统，回收的光投射到银幕上后，与原有的光会存在一定的大小与位置的差别。所以，需要做图像校准，使得图像在银幕上完全重合。而对于图像校准，RealD使用的是手动校准，需要人工手动的调整投射比与图像位置。

目前，单机3D系统通过使用1台放映机实现3D放映，基于偏振的原理，偏振片会把一部份光反射回去，由于其没有光回收系统，这一部份反射光就浪费了，造成亮度比光回收型3D系统和IMAX3D系统低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法及装置。

本发明的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法的步骤是：

（1）遮挡下光路，输出上光路，自动降低投射比并依据采集回来的图像以使得能够打满银幕，然后调整焦距，再调整X轴、Y轴、电动支架的位置和高度；

（2）遮挡上光路，输出下光路，将采集回来的图像进行调整放大或缩小以使得上下光路的大小一致。

本发明的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化装置包括：摄像采集及分析装置、图像自动校准与优化装置、上光路控制与校准装置、下光路控制与校准装置、支架（Carriage）控制与校准装置、投影设备控制与校准装置；所述摄像采集及分析装置、图像自动校准与优化装置相互连接，所述上光路控制与校准装置、下光路控制与校准装置、支架（Carriage）控制与校准装置、投影设备控制与校准装置分别和图像自动校准与优化装置连接。

所述摄像采集及分析装置用于分析图像的大小以及模糊度；所述图像自动校准与优化装置用于执行对图像分析的结果。

所述摄像采集及分析装置对摄取的图像进行如下分析：

1.未打满或超出判断，包括判断四个边的未打满以及超出状态，同时还包括图像的水平方向的位移以及垂直方向的位移；

2.Focus/Defocus判断，借助2D转3D应用中使用的Defocus算法进行判断，是否可以直接计算清晰度。

所述上光路控制与校准装置用于进行X方向和Y方向的二维调整；使用摄像机光圈的方式或者电动帘子的方式进行光路遮挡，X方向调整是调整图像在水平方向上的位移与形变，Y方向调整是调整图像在垂直方向上的位移与形变。

所述下光路控制与校准装置用于进行距离调整；也使用摄像机光圈的方式或者电动帘子的方式进行光路遮挡，距离调整是对下光路投射比的调整以及图像虚实的调整。

所述支架（Carriage）控制与校准装置用于进行高度、仰角、距离的调整控制；高度调整是使得投影镜头对准光回收系统的入射窗口中心，仰角调整是调整以使得图像中心位于银幕中心，距离调整是调整光回收系统与镜头的距离以使得没有图像被遮挡。

所述投影设备控制与校准装置是通过网络或者通信串口等通信方式以通信协议对投影机进行控制；所述投影设备控制与校准装置的相关功能和所控制与校准的参数说明如下：

Focus为前提电动镜头；

Zoom为前提是电动镜头；

位移调整包括上、下、左、右四个方向；

通道选择是选择合适的3D通道（Channel）；

光闸是投影机的光闸开关；

选择合适的测试图用于上述所有以图像为内容的调整；

功率控制是在光回收系统中适当降低投影机输出功率以使得降低运营成本；

调色是调整不同的色彩空间以适应不同的3D内容；

Darktime是调整暗时间，以使得3D效果中鬼影最小；

Delay是调整延迟时间，以使得3D控制与同步信号严格同步；

反向是用于解决3D效果中的左右眼反向问题。

本发明的优点是大大降低了对3D电影放映系统的投资成本，减少了设备后期维护维修的成本，由于本发明对3D电影放映图像采用了自动校准与优化，克服了传统技术中需要人工手动调整投射比与图像位置的缺陷，有效地提高了3D电影放映图像的调整精度，具有较强的实用价值和现实意义。

附图说明

图1是本发明所述一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化装置的结构示意图；

图2是本发明所述一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化装置的放映原理图；

图3是本发明所述一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法的光路调整原理图；

图4是本发明所述一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法的在光路调整前的图像；

图5是本发明所述一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法的在光路调整后的图像。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。本发明的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法的步骤是：

（1）遮挡下光路，输出上光路，自动降低投射比并依据采集回来的图像以使得能够打满银幕，然后调整焦距，再调整X轴、Y轴、电动支架的位置和高度；

（2）遮挡上光路，输出下光路，将采集回来的图像进行调整放大或缩小以使得上下光路的大小一致。

如图1所示，本发明的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化装置包括：摄像采集及分析装置1、图像自动校准与优化装置2、上光路控制与校准装置3、下光路控制与校准装置4、支架（Carriage）控制与校准装置5、投影设备控制与校准装置6；所述摄像采集及分析装置1、图像自动校准与优化装置2相互连接，所述上光路控制与校准装置3、下光路控制与校准装置4、支架（Carriage）控制与校准装置5、投影设备控制与校准装置6分别和图像自动校准与优化装置2连接。

本发明的光路调整涉及X轴、Y轴、电动支架的位置、高度，遮挡上光路，输出下光路，调整图像放大或缩小以使得上下光路图象大小一致，其原理如图2、3所示。

3D放映系统中的图像在光路调整前如图4所示，应用本发明的光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法光路调整后的图像如图5所示。

在3D放映系统中，投射比=投影距离/画面宽度，投影距离/画面宽度的比值越小，说明相同投影距离的投射画面的宽度越大。普通投影机的投射比，通常在1.5-1.9之间。当投射比小于1时，通常称之为短焦镜头；而当投射比达到0.6以下，通常称之为超短焦镜头。

为了安装方便，投影机通常具有画面大小缩放的功能。如果投影机的安装距离是对画面大小的粗调，那么镜头的缩放就是对画面大小的微调。所以，这时投射比就是一个范围，即表示画面宽度固定时，投影距离能够灵活变化的范围。如果投射比是一个定值，则意味着镜头是定焦的，即投影距离固定时，画面大小也固定了，只能调整镜头进行聚焦，但是画面大小不能变化。

本发明对于投影设备的控制使用网络，RS232等接口并通过相应的API进行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)遮挡下光路，输出上光路，自动降低投射比并依据采集回来的图像以使得能够打满银幕，然后调整焦距，再进行调整X轴、Y轴、电动支架的位置和高度；

(2)遮挡上光路，输出下光路，将采集回来的图像进行调整放大或缩小，以使得上下光路的大小一致。

2.一种光回收3D放映系统中的图像自动校准与优化装置，其特征在于，包括：摄像采集及分析装置、图像自动校准与优化装置、上光路控制与校准装置、下光路控制与校准装置、支架控制与校准装置、投影设备控制与校准装置；所述摄像采集及分析装置、图像自动校准与优化装置相互连接，所述上光路控制与校准装置、下光路控制与校准装置、支架控制与校准装置、投影设备控制与校准装置分别和图像自动校准与优化装置连接。