CN104836971A - 一种多光源图像处理方法及分析处理器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多光源图像处理方法和分析处理器，该方法包括步骤：A、采集测试图相片；B、确定重合投影区；C、图像重合；D、图像亮度均衡；该方法和分析处理器能够调节多光源图像的投影位置，并实现多光源图像亚像素级的重合和亮度均衡，不仅可以实现整幅图像的完整显示，而且能显著提升多光源图像的放映质量。

Description

一种多光源图像处理方法及分析处理器

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体是指多光源图像处理方法及分析处理器。

背景技术

科技馆、博物馆、主题公园、电影院和数字家庭影院等应用场合下多光源巨幕、环幕和穹幕等显示领域，需要多光源投影显示，由于受投影机摆放位置、投影机工作功率、银幕弯曲和外部光源干扰等因素的影响，存在多光源投影图像不重合、画面显示不完整、投影亮度不均衡等现象。现有的多光源图像增强方法，在图像重合方面，都是保持其中的一个投影图像不变，改变其他投影机的显示内容，来实现多台投影机图像的重合。这样，在投影图像的中央共有区域，每台投影机的光路均能到达，亮度较高，图像重合的效果较好；在周边非共有区域，只有部分投影机的光路才能到达，亮度低，图像不能重合。因此，采用现有的多光源图像重合方法，显示的图像不完整，而且在周边，图像内容显示凌乱，形成明显的边缘效应。

在实现图像亮度均衡方面，现有的方案采用区域均衡的方法实现区域间的近似均衡，图像亮度均衡的精度低。本发明在实现图像重合的基础上，充分利用图像重合的位置信息，根据对应位置上的亮度信息，实现亚像素级的图像亮度均衡。

对比文件1提供一种基于GPU的实时多投影机图像重合的投影方法，申请号：201310048886.2；对比文件1：1、对比文件1将整幅画面切割成三角形区域来进行坐标映射，三角形区域的选择不具唯一性，映射的误差较大；2、对比文件1没有做亮度调节；3、实现方法上，对比文件1保持其中的一台投影机显示内容不变，改变另一台投影机的显示内容来实现重合，显示内容不完整，会出现边缘效应。

对比文件2提供多放映机动态自适应图像重合方法，申请号：2010101655464；对比文件2通过迭代的方法寻找变形参数，逐步逼近最佳变形参数，使得双机图像重合，本次校正的结果依赖于上次校正的参数。没有描述变形参数是什么形式，也没有描述如何取得变形参数。

对比文件3提供一种数字电影放映方法、优化装置和放映系统，申请号：2012102358303；对比文件3提及改善图像的亮度、对比度、锐度和几何形状，与本发明相关的图像增强功能是亮度调节和几何形状调节。但只做了功能性的描述，没有具体描述几何校正和亮度补偿的方法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种方法，能够调节多光源图像的投影位置，并实现多光源图像亚像素级的重合和亮度均衡，不仅可以实现整幅图像的完整显示，而且能显著提升多光源图像的放映质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种多光源图像处理方法，其包括分析处理器、摄像头、银幕和至少两台投影机，该方法包括步骤：

A、采集测试图相片：摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；

B、确定重合投影区：分析处理器分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银幕上的重合投影区；

其中：所述步骤B具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：分析处理器根据单台投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点的位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；

C、图像重合：分析处理器计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点。在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点在输出画面中替代点的像素值，使得每台投影机的整幅输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内；

其中：所述步骤C中计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点，具体包括：C1：分析处理器计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；C2：分析处理器根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；C3：分析处理器计算该第二像素点对应在方格测试图子区域内的像素点的坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。

优选地，在所述步骤C之后，进一步包括步骤D、图像亮度均衡：计算重合投影区内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各第二像素点的亮度值相同。

一种分析处理器，其包括：所述分析处理器分别连接摄像头和投影机，所述分析处理器包括：

相片获取单元，用于获取摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；

分析处理单元，用于分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银幕上的重合投影区；具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：根据单台投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点的位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；

图像重合单元，用于计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点。在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每个投影机的整幅输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内。

具体的，计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；计算该第二像素点点对应在方格测试图子区域内的像素点的坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。

优选地，还包括图像亮度均衡单元：用于计算重合投影区内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数，使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各第二像素点的亮度相同。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明提供的方法和分析处理器，将整幅画面切割成四边形区域来进行坐标映射，四边形区域的选择具有唯一性。本发明提供的方法和系统可以在实现图像重合的技术基础上，同时进行亮度的调节，实现亮度均衡；本发明提供的方法和系统可以同时修改多台投影机的显示内容实现重合，这样就可以通过电子实现的方法，减少人工校正操作，实现投影位置调节和图像增强的功能；本发明提供的方法和系统实现多机图像重合不依赖于之前的校正参数；本发明提供的方法和系统亮度调节功能是基于图像重合基础上的点对点的亚像素级的校正；因此，本发明提供的方法和系统能调节多光源图像的投影位置，并实现多光源图像亚像素级的重合和亮度均衡，不仅可以实现整幅图像的完整显示，而且能显著提升多光源图像的放映质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多光源投影系统的结构示意图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明提供的测试图拍照过程流程图；

图4为本发明提供的计算重合投影区过程示意图；

图5为本发明提供的计算投影机的方格测试图中第一像素点的替代点过程示意图；

图6为本发明提供的分析处理器的结构原理图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种多光源图像处理方法，如图1所示，包括分析处理器、摄像头(也可以为能够进行图形采集的其他装置)、银幕(也可以为屏幕等其他显示设备)和至少两台投影机，如第一投影机、第二投影机…第N投影机，也可以为具有投影功能的其他光源，该分析处理器为数字信号处理器，或者具有数字信号处理功能的芯片或板卡，整体组成结构如图1所示。

在多光源图像增强处理的过程中，所有的机投影机、银幕以及摄像头放置的位置均需保持不变，摄像头固定在银幕前方的中间位置，以降低测试图在拍摄相片中的歪斜程度。

多光源图像增强的步骤：完成N台投影机的M张测试图的投影和采集，根据采集到的NxM张测试图相片进行分析处理，实现多光源图像增强。由包括采集测试图的相片、计算重合投影区、图像重合、图像亮度均衡4个步骤组成，如图2所示，上述步骤包括。

A、采集测试图的相片：

各台投影机分别独立输出测试图，并通过拍照的方式分别采集测试图在银幕上的相片，并对各个测试图建立测试图坐标系，对测试图相片建立相片坐标系。对测试图进行拍照的整体过程如图3所示，具体包括：A1：关闭放映现场的所有光源，准备拍照；A2：打开其中的一个投影机的光源，关闭其他投影机的光源；A3：依次播放M张测试图，并依次拍照采集并存储测试图相片；A4：重复A2和A3步骤,依次采集N个投影机的测试图相片。

测试图中包含图像增强处理需要获取的各种信息，每台投影机输出的测试图的内容和顺序是一致的，测试图的内容至少包含以下三类：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图。投影机需要完成预热过程，并稳定工作在额定功率。所述方格测试图以黑色画面为背景，画面内的白色方格为中心对称图形，可以为长方形、菱形、椭圆等，便于在测试图相片中查找方格的边缘和中心点，白色方格在水平方向和垂直方向上均匀分布。

这些测试图相片以及这些测试图相片的组合可以反映投影机的投影强度、测试现场的光源干扰强度以及投影图像在银幕上的位置映射关系等信息：纯黑测试图相片反映测试现场内除当前投影机外的光源干扰强度，纯白测试图相片或者纯白测试图相片和纯黑测试图相片的组合反映当前投影机的亮度输出强度，方格测试图相片和纯黑测试图相片的组合反映投影图像在银幕上的位置映射关系。

B、确定重合投影区：分析处理器分析所述测试图的相片，并根据分析结果确定多投影机在银幕上的重合投影区；

其中：所述步骤B具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：分析处理器根据单台投影机方格测试图以及纯黑测试图相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点依次连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图四边形子区域相同个数的重合投影子区域。

测试图的相片、单台投影机的投影区和重合投影区都位于相片坐标系中。

B1：确定单台投影机的投影区，整体过程如图4所示(以两台投影机为例，方格测试图在水平方向划分为2段，在垂直方向划分为2段)。

B11：查找方格区域内的像素点。以方格测试图的背景为黑色，方格的颜色为白色为例。GP(GRID POINT、方格点)为方格测试图相片的像素值，BP(BLACKPOINT，黑点)为纯黑测试图相片的像素值，WP(WHITE POINT，白点)为纯白测试图相片的像素值。

计算方格测试图相片的更新值：

GP'＝GP-α×BP

其中α是一个常数，α∈[0,1]。通常地，α取值为1。

判断方格测试图相片中的点是否为白色的方格点：

△＝GP'-C

其中，C是一个大于0的常数。如果△大于0，则判定该像素点为白色的的方格点；否则，判定该像素点为黑色的背景点。

B12：确定方格区域的中心点。将判定为白色方格点的点形成的区域做了降噪处理后，形成封闭的连通图。计算连通图的矩形边界，再计算矩形边界的中心位置或连通图的重心位置，作为方格区域的中心点。

B13：连接相邻的中心点组成当前投影机的投影区。

B2：计算多台投影机的重合投影区：将各台投影机的投影区进行叠加，得到多投影机的投影区的共有区域。寻找共有区域的四角顶点，使得四角顶点围成的四边形区域在共有区域内，且四边形区域的空间尽量大。该四边形区域即为多投影机的图像在银幕上的重合投影区。

特殊地，在某些应用场合，需要将重合投影区向某一个方向调整，也可以在共有区域内，选取向上、向下、向左或向右的四边形区域作为重合投影区。

B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图中四边形子区域相同个数的重合投影子区域。

C、图像重合：

分析处理器计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点。在各投影机同时打开并播放输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每台投影机的整幅输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内。

这样,每台投影机的输出都均匀对应在重合投影区内，从而实现多光源图像的亚像素级重合；重合投影区外的显示均投影为纯黑画面，有效克服了多投影机显示的边缘效应。第一像素点和替代点在测试图坐标系中，均为方格测试图或者输出画面中的像素点。

在应用例中：

第I台投影机显示的方格测试图为SI，方格测试图的中心点为SCI_ij(i＝1,2,..P,P+1；j＝1,2,…Q,Q+1)，方格测试图子区域为SDI_ij(i＝1,2…P；j＝1,2…Q)，SP为SI内的任意像素点，标记为第一像素点；方格测试图在水平方向被平均划分为P段，在垂直方向被平均划分为Q段。方格测试图的宽度为W,高度为H。方格测试图SI中的中心点SCI_ij在测试图坐标系中均匀分布，SCI_ij的二维坐标为(SCI_ij_x,SCI_ij_y)；

$\mathrm{SCI}\_\mathrm{ij}\_x=\frac{W}{P}\×(i-1)$

$\mathrm{SCI}\_\mathrm{ij}\_y=\frac{H}{Q}\×(j-1)$

第I台投影机的方格测试图的相片为DI，相片DI的中心点为DCI_ij(i＝1,2,..P,P+1；j＝1,2,…Q,Q+1)，相片DI中的子区域为DDI_ij(i＝1,2,..P；j＝1,2,…Q)，DP为测试图相片DI中的像素点，标记为第二像素点，第二像素点在相片坐标系中。相片DI中的中心点DCI_ij在相片坐标系中的二维坐标(DCI_ij_x,DCI_ij_y)根据上述B12步骤来确定。

多投影机的重合投影区为R，重合投影区R内的中心点为RC_ij(i＝1,2,..P,P+1；j＝1,2,…Q,Q+1)，重合投影子区域为RD_ij(i＝1,2,..P；j＝1,2,…Q)。

计算并记录每台投影机的方格测试图中任意第一像素点SP的替代点SP’的过程如图5所示，具体包括：

C1：分析处理器计算第I台投影机方格测试图SI中的第一像素点SP的光路对应在方格测试图相片DI中的第二像素点DP的坐标。

第I台投影机显示的方格测试图SI中，相邻的四个中心点SCI_ij、SCI_(i+1)j、SCI_i(j+1)、SCI_(i+1)(j+1)组成SI的子区域SDI_ij。该子区域SDI_ij内的像素点对应在第I台投影机的方格测试图的相片DI中的子区域DDI_ij中，DDI_ij由DI中相邻的四个中心点DCI_ij、DCI_(i+1)j、DCI_i(j+1)、DCI_(i+1)(j+1)连接而成。

遍历SDI_ij内的第一像素点SP，其二维坐标为(SP_x,SP_y),计算其对应在DDI_i j内的第二像素点为DP,其二维坐标为(DP_x,DP_y).

C11：第一像素SP将SCI_ij划分为四个矩形区域S1，S2，S3，S4；

C12：计算矩形区域SCI_ij,S1，S2，S3，S4的面积，分别标记为SA,SA1，SA2，SA3，SA4,其中

SA＝SA1+SA2+SA3+SA4；

C13：计算第二像素DP的二维坐标(DP_x,DP_y)

$\mathrm{DP}\_x=\frac{\mathrm{SA}4\×\mathrm{SCI}\_\mathrm{ij}\_x+\mathrm{SA}3\×\mathrm{SCI}\_(i+1)j\_x+\mathrm{SA}2\×\mathrm{SCI}\_i(j+1)\_x+\mathrm{SA}1}{\mathrm{SA}}$

$\mathrm{DP}\_y=\frac{\mathrm{SA}4\×\mathrm{SCI}\_\mathrm{ij}\_y+\mathrm{SA}3\×\mathrm{SCI}\_(i+1)j\_y+\mathrm{SA}2\×\mathrm{SCI}\_i(j+1)\_y+\mathrm{SA}1\×\mathrm{SCI}\_(i+1)(j+1)\_y}{\mathrm{SA}}$

C2：分析处理器根据该第二像素点DP的坐标计算出该第二像素点DP所在的重合投影区R内的子区域RD_mn的区域序号mn，所述方格测试图SI中与该重合投影子区域RD_mn对应的区域为方格测试图子区域SDI_mn，且方格测试图子区域的序号mn与重合投影子区域的序号mn相同；

如果第二像素点DP不位于重合投影区R内，则将第一像素点SP的输出设置为纯黑画面；这样，在图像重合时，重合投影区R外的区域都被投影为纯黑画面。

如果第二像素点DP位于重合投影区R内，遍历重合投影区R内的子区域，判断第二像素点DP位于重合投影区R内子区域RD_mn内的规则如下：

第二像素点DP点位于中心点RC_mn和RC_m(n+1)连成的直线右侧，

$\mathrm{DP}\_x>\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_x+\frac{(\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_x-\mathrm{RC}\_m(n+1)\_x)\×(\mathrm{DP}\_y-\mathrm{RC}\_m(n+1)\_y)}{\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_y-\mathrm{RC}\_m(n+1)\_y}$

第二像素点DP点位于中心点RC_(m+1)n和RC_(m+1)(n+1)连成的直线左侧

$\mathrm{DP}\_x<\mathrm{RC}\_(m+1)n\_x+\frac{(\mathrm{RC}\_(m+1)n\_x-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_x)\&times;(\mathrm{DP}\_y-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_y)}{\mathrm{RC}\_(m+1)n\_y-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_y}$

第二像素点DP点位于中心点RC_mn和RC_(m+1)n连成的直线下侧

$\mathrm{DP}\_y>\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_y+\frac{(\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_y-\mathrm{RC}\_(m+1)n\_y)\&times;(\mathrm{DP}\_x-\mathrm{RC}\_(m+1)n\_x)}{\mathrm{RC}\_\mathrm{mn}\_x-\mathrm{RC}\_(m+1)n\_x}$

第二像素点DP点位于中心点RC_m(n+1)和RC_(m+1)(n+1)连成的直线上侧

$\mathrm{DP}\_y>\mathrm{RC}\_m(n+1)\_y+\frac{(\mathrm{RC}\_m(n+1)\_y-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_y)\&times;(\mathrm{DP}\_x-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_x)}{\mathrm{RC}\_m(n+1)\_x-\mathrm{RC}\_(m+1)(n+1)\_x}$

如果第二像素点DP的坐标同时满足上述规则，则可判断该第二像素点DP位于重合投影区R内的子区域RD_mn内。在相片坐标系中的重合投影子区域RD_mn，对应在测试图坐标系中的区域为方格测试图子区域SDI_mn。

C3：分析处理器计算该第二像素点DP对应在方格测试图子区域SDI_mn内的像素点SP’的坐标，对应在方格测试图子区域SDI_mn内的该坐标点SP’作为所求的替代点。

重合投影区R内的第二像素点DP位于重合投影区R内的子区域RD_mn内，对应在方格测试图的替代点SP’位于测试图的子区域SDI_mn内。根据相片坐标系中第二像素点DP和重合投影子区域RD_mn的四角顶点的坐标、以及测试图坐标系中测试图子区域SDI_mn的四角顶点的坐标，计算测试图坐标系中替代点SP’坐标的方法同步骤C1。

欲使第一投影机中任意画面完整均匀地显示在重合投影区R中，重合投影区中的第二像素点DP显示的像素值应该为该任意画面中替代点SP’的像素值；然而，只有第一投影机中任意画面中替代点SP的光路才能够到达重合投影区的第二像素点DP点。因此，改变投影机第一像素点SP的显示内容，使得第一像素点SP的像素值等于替代点SP’点的像素值。第一投影机中任意画面内的每一个点都采用这样的处理，即可实现任意画面在重合投影区R内的完整均匀显示。

同样地，每一台投影机的图像都采用相同的处理，在银幕上就能得到完整的重合画面。

D、图像亮度均衡：计算重合投影区内的第二像素点DP对应在各投影机方格测试图中的第一像素点SP_I的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点SP_I在银幕上的的亮度输出强度,该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点SP_I的亮度输出系数，使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各像素点的亮度值相同。这样，多投影机在同时打开并播放任意的相同画面时，银幕上的图像能以均衡的亮度显示。

D1：计算重合投影区R内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标。

对于重合投影区内的任意第二像素点DP，按照步骤C1计算第二像素DP对应在各投影机方格测试图中的第一像素点SP_I(I代表投影机序号)的坐标，使第I投影机方格测试图中的第一像素点SP_I的光路刚好到达第二像素DP。

D2：计算各台投影机中的方格测试图中的第一像素点的亮度输出强度。

第I台投影机的纯黑测试图中的第一像素点SP_I,光路输出对应在纯黑测试图相片中的第二像素点DP。获取纯黑测试图的相片中第二像素的DP的像素值，标记为为BP；获取纯白测试图的相片中第二像素点DP的像素值，标记为WP；

计算第I台投影机中的第一像素点SP_I的亮度输出强度E(SP_I)；

E(SP_I)＝WP-β×BP

其中β是一个常数，β∈[0,1]。通常地，β取值为1。

D3：计算各投影机内方格测试图中各第一像素点的亮度输出系数。

第I台投影机中第一像素点SP_I的亮度输出系数为βI,其中βI∈[0,1]。EC为银幕投影亮度的设定值。

β1×E(SP_1)+β2×E(SP_2)+...+βN×E(SP_N)＝EC

多投影机光源在同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各点的亮度相同。这样，多投影机在同时打开并播放任意的相同画面时，银幕上的图像能以均衡的亮度显示。

本发明实施例提供一种分析处理器，包括：所述分析处理器分别连接所述摄像头和投影机，如图6所示，所述分析处理器包括：

相片获取单元，用于获取摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；

分析处理单元，用于分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银幕上的重合投影区；具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：根据单台投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点的位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；

图像重合单元，用于计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点。在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每个投影机的任意输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内。

具体的，计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；计算该第二像素点点对应在方格测试图子区域内的像素点的坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。

在其他实施例中，在上述实施例基础上，进一步的，所述分析处理器，还包括图像亮度均衡单元：用于计算重合投影区内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数，使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各点的亮度相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多光源图像处理方法，其特征在于，包括分析处理器、摄像头、银幕和至少两台投影机，该方法包括步骤：

A、采集测试图相片：摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；

B、确定重合投影区：分析处理器分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银幕上的重合投影区；

其中：所述步骤B具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：分析处理器根据单台投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点的位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；

C、图像重合：分析处理器计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点，在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每台投影机的输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内；

其中：所述步骤C中计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点，具体包括：C1：分析处理器计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；C2：分析处理器根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；C3：分析处理器计算该第二像素点对应在方格测试图子区域内的像素点的坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤C之后，进一步包括步骤D、图像亮度均衡：计算重合投影区内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各第二像素点的亮度值相同。

3.一种分析处理器，其特征在于，包括：所述分析处理器分别连接摄像头和投影机，所述分析处理器包括：

相片获取单元，用于获取摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；

分析处理单元，用于分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银幕上的重合投影区；具体包括：B1：确定单台投影机的投影区：根据单台投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中心点的位置；连接相邻的中心点，形成单台投影机的投影区；B2：确定多投影机的重合投影区：计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3：划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；

图像重合单元，用于计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点，在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每个投影机的整幅输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内；

具体的，计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；计算该第二像素点点对应在方格测试图子区域内的像素点的坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。

4.如权利要求3所述分析处理器，其特征在于，还包括图像亮度均衡单元：用于计算重合投影区内的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值,根据该亮度输出强度分别调节每台投影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数，使得各投影机同时打开并播放纯白测试图时，银幕上整个重合投影区内各第二像素点的亮度相同。