CN111292243B - 一种投影无缝边缘融合方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种投影无缝边缘融合方法，获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；针对每一个融合带分别进行融合。该方法能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性。本公开还提出了一种投影无缝边缘融合装置。

Description

一种投影无缝边缘融合方法和装置

技术领域

本公开涉及多媒体与图像处理技术领域，具体而言，涉及一种投影无缝边缘融合方法和装置。

背景技术

随着科技技术的发展，多媒体技术在人们的日常生活中有着不可替代的地位。大到指挥监控中心，网管中心的建立，小到视频会议，学术报告，技术讲座和多功能会议室的进行，对大画面，多色彩，高亮度，高分辨率显示效果的需求越来越强烈。虽然市场上也有很多拼接方式，如LED拼接墙，电视拼接墙，投影箱体的拼接墙等，但是相对于不同应用场所，LED拼接墙以及投影箱体拼接墙始终是由一个一个的画面拼图而成，使得画面的完整性受到一定的影响。边缘融合技术能更好的改善了拼接图像的视觉效果，将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙，更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面。当两台或多台投影机组合投射一幅两面时，会有一部分影像灯光重叠，边缘融合把两台投影机重叠部分的灯光进行渐变调整，使重叠区的亮度对比度与周边图像一致，从而使整副画面完整统一，丝毫看不出是多副图像拼接的结果。

但是在实际应用中，也遇到了亟待解决的问题。例如，实际应用中，由于各台图像采集设备或者图像播放设备的型号，分辨率设置等差异而亮度不同导致各融合区域的明暗度不一致，部分区域偏冷，部分区域偏黄等等现象。图像整体不自然的问题。因此，实践操作中存在着对多种亮度的图像进行融合的需求，虽然业内有一些例如利用泊松方程，对图像在拼接处进行融合，或者在边缘位置利用高斯滤波进行融合的方法，但针对原始图像数目较多的情况，融合区域发生多个多个重叠融合时，融合效果仍然不佳，整体图像还是存在多种亮度的图像信息，因此，最终融合得到的图像很容易出现亮度过渡不自然的现象。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本公开实施例提供了一种投影无缝边缘融合方法和装置，能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性。

第一方面，本公开实施例提供了一种投影无缝边缘融合方法，获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；针对每一个融合带分别进行融合。

在其中一个实施例中，还包括：获取融合带的个数；计算每个融合带的区域宽度Width和长度Length。

在其中一个实施例中，所述使用预先制作的所述投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正包括：从第一行的首地址开始，依次获取所述融合带中的第一图像中像素的权重；若检测到所述融合带中无亮度的黑点，则完全拷贝所述融合带中的第一图像中的数据。

在其中一个实施例中，还包括：对融合函数中的亮度Alpha值进行修改，使得亮度按照融合函数曲线趋势衰减。

在其中一个实施例中，所述针对每一个融合带分别进行融合包括：获取每一个融合带左上，左下，右上，右下角的坐标，得到每一个融合带区域位置，并进行坐标变换；将每一个融合带区域进行灰度图转换；提取每一个融合带的亮度特征点并进行亮度特征点描述，获取每一个融合带的最佳融合参考点；以所述最佳融合参考点为基准点，依次校准每一个融合带中的亮度；使用融合函数进行循环收敛，使得每一个融合带的图像色度一致，实现无缝边缘融合。

在其中一个实施例中，还包括：根据投影场景要素的不同，制作不同类型、不同模块化的投影场景模板。

在其中一个实施例中，还包括：预先对获取的两幅以上的图像的颜色通过七色一致性算法调整至一致。

在其中一个实施例中，还包括：将所述融合带进行归一化处理操作。

在其中一个实施例中，还包括：计算所述融合带的每个像素的加权系数，通过该加权系数调整所述融合带的均匀性。

第二方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

第三方面，本公开实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法的步骤。

第四方面，本公开实施例提供了一种投影无缝边缘融合装置，所述装置包括：获取与排序模块，用于获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；校正模块，用于使用预先制作的所述投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；融合模块，用于针对每一个融合带分别进行融合。

本发明提供的一种投影无缝边缘融合方法和装置，获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；针对每一个融合带分别进行融合。该方法能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1（a）-（d）为本发明一个实施例中的一种投影无缝边缘融合方法的步骤流程示意图；

图2为本发明另一实施例中的一种投影无缝边缘融合方法的步骤流程示意图；

图3为本发明一个实施例中的一种投影无缝边缘融合装置的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中的一种投影无缝边缘融合装置的硬件框图；

图5为本发明一个实施例中的计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的详细介绍。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本公开的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明一种投影无缝边缘融合方法和装置的具体实施方式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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，为一个实施例中的一种投影无缝边缘融合方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤11，获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序。

例如，获取两幅图像融合的融合带，得到n个融合带，并进行随机排序{trans1，trans2，trans3，……transn}；以及m个重叠融合带{trans’1，trans’2，trans’3，……trans’m}。

具体包括：

步骤111，获取融合带的个数。例如，获取融合带的个数为n。3副并列图像的融合，应为2个融合带，3副交叉图像的融合可能会有3个融合带，以及1个重叠融合带，这需要具体视图像拼接情况而定。

步骤112，计算每个融合带的区域宽度Width和长度Length。

具体的，从融合带的上边界开始，至融合带的下边界，计算行数i（通道数），得到融合带的长度Length。从融合带的左边界开始，至融合带的右边界，计算列数j（通道数），得到融合带的宽度Width。

步骤12，使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正。例如，使用融合函数分别对n个融合带{trans1，trans2，trans3，……transn}内的图像依次进行校正。此外，需要说明的是，投影场景模板为根据投影场景要素的不同，制作不同类型、不同模块化的投影场景模板。

步骤12包括：

步骤121，从第一行的首地址开始，依次获取融合带中的第一图像中像素的权重。例如，从第i行的首地址 start开始，依次获取img1中像素的权重。其中，权重设置方式很多，优选img1中像素的亮度权重，与当前处理点距融合带左边界的距离成正比：

Alpha = (processWidth - (j - start)) / processWidth;

所涉及的矫正算法，例如，校正采用基准参考色法：AnilK.Jain等为解决图像中色彩偏差的问题,把图像中像素的亮度按照由高到低的顺序来排列，提取排列前5%的像素，若这些像素的数目足够多(例如：大于100)，就将它们的亮度作为/参考白0(Referencewhite),将其色彩的R、G、B分量值都调整为最大的255，整幅图像其他像素的色彩分量也按照这个尺度变化。使非参考白的部分像素的RGB值也有相应提高，从而保证光照能够尽可能小的影响图像。根据上述原理，具体实现方法如下：

首先，统计每个灰度值的像素数，通过循环得到排列前5%的像素灰度值作为参考白，则参考白像素的亮度平均值aveGray为：

aveGray = Grayref/GrayrefNum

其中，式中Grayref为参考白灰度值；GrayrefNum用为参考白像素数。

其次，计算光照补偿系数coe：

coe=255/aveGray

最终，原像素值分别乘以光照补偿系数coe，得到光照补偿后的像素值。

步骤122，若检测到融合带中无亮度的黑点，则完全拷贝融合带中的第一图像中的数据。例如，若检测到融合带transn中无亮度的黑点，则完全拷贝img1中的数据。如此，使得n个各个融合带内的图像亮度一致。接下来处理m个融合带之间的过渡问题。

步骤123，对融合函数中的亮度Alpha值进行修改，使得亮度按照融合函数曲线趋势衰减。

步骤13，针对每一个融合带分别进行融合。例如，针对每一个融合带{trans’1，trans’2，trans’3，……trans’m}分别进行融合。例如在融合带trans’1~m中采取特征提取和特征点匹配；包括：

步骤131，获取每一个融合带左上，左下，右上，右下角的坐标，得到每一个融合带区域位置，并进行坐标变换。

步骤132，将每一个融合带区域进行灰度图转换。

步骤133，提取每一个融合带的亮度特征点并进行亮度特征点描述。需要说明的是，在特征级融合中，保证不同图像包含信息的特征，如红外光对于对象热量的表征，可见光对于对象亮度的表征等。

步骤134，获取每一个融合带的最佳融合参考点。

步骤135，以最佳融合参考点为基准点，依次校准每一个融合带中的亮度。例如，以最佳融合参考点为基准点，依次校准每一个融合带trans’m中的亮度。

如此，在融合带trans’m中对像素级融合后，再次进行特征融合，以便提高图像的精确度。特征级图像融合对图像匹配的精确度的要求没有第一层那么高，计算速度也比像素级的融合快。因此，本发明融合了特征级融合对图像信息进行了压缩，再用计算机分析与处理，所消耗的内存与时间与像素级相比都会减少，所需图像既自然又具有实时性。

步骤136，使用融合函数进行循环收敛，使得每一个融合带的图像色度一致，实现无缝边缘融合。

如此，整幅图像的融合带，全部权值相加合成新的图像。优化两图的融合带，使得融合自然。

本实施例中，获取两幅图像融合的融合带；对融合带进行校正并使得融合带的图像内容一致；调用预先制作的投影场景模板中的融合函数，对融合带通过修改融合函数进行图像亮度渐变处理，实现无缝边缘融合。该方法能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性。

实施例2

如图2所示，为另一实施例中的一种投影无缝边缘融合方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤21，根据投影场景要素的不同，制作不同类型、不同模块化的投影场景模板。

步骤22，预先对获取的两幅以上的图像的颜色通过七色一致性算法调整至一致。

具体的，通过红色、绿色、蓝色、青色、黄色、紫色和白色共七色进行独立调整处理，把每一种的色彩都分成七色中的某一种或某几种色彩的组合，再通过七色一致性算法运算，保证各种混合色色彩的一致性。由此，为后续融合带颜色的一致性提供了技术支撑，使得融合带的融合最终效果更加自然。

步骤23，获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序。

步骤24，使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正。

步骤25，计算融合带的每个像素的加权系数，通过该加权系数调整融合带的均匀性。

步骤26，将融合带进行归一化处理操作。

步骤27，针对每一个融合带分别进行融合。

本实施例中，通过进一步增加对选择的图像进行色彩一致性处理，以及对融合带进行图像均匀性调整再进行融合的操作。由此，提高了投影无缝边缘更加自然，精准地进行融合操作，具有融合操作的实用性。

基于同一发明构思，还提供了一种投影无缝边缘融合装置。由于此装置解决问题的原理与前述一种投影无缝边缘融合方法相似，因此，该装置的实施可以按照前述方法的具体步骤实现，重复之处不再赘述。

如图3所示，为一个实施例中的一种投影无缝边缘融合装置的结构示意图。该一种投影无缝边缘融合装置10包括：获取与排序模块100、校正模块200和融合模块300。

其中，获取与排序模块100用于获取与排序模块，用于获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；校正模块200用于使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；融合模块300用于针对每一个融合带分别进行融合。

本实施例中，通过获取与排序模块获取两幅图像融合的融合带，并进行随机排序；再通过校正模块使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对融合带内的图像依次进行校正；最终通过融合模块针对每一个融合带分别进行融合。该装置能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性。

图4是图示根据本公开的实施例的一种投影无缝边缘融合装置的硬件框图。如图4所示，根据本公开实施例的一种投影无缝边缘融合装置40包括存储器401和处理器402。一种投影无缝边缘融合装置40中的各组件通过总线系统和/或其它形式的连接机构（未示出）互连。

存储器401用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器401可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。

处理器402可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制一种投影无缝边缘融合装置40中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，所述处理器402用于运行存储器401中存储的计算机可读指令，使得一种投影无缝边缘融合装置40执行上述一种投影无缝边缘融合方法。一种投影无缝边缘融合装置与上述一种投影无缝边缘融合方法描述的实施例相同，在此将省略其重复描述。

图5是图示根据本公开的实施例的计算机可读存储介质的示意图。如图5所示，根据本公开实施例的计算机可读存储介质500其上存储有非暂时性计算机可读指令501。当所述非暂时性计算机可读指令501由处理器运行时，执行参照上述描述的根据本公开实施例的一种投影无缝边缘融合方法。

以上，根据本公开实施例的一种投影无缝边缘融合方法和装置，以及计算机可读存储介质，能够精准，自然地完成投影边缘无缝融合操作，具有融合操作的易用性与实用性的有益效果。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC（即A和B和C）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。

还需要指出的是，在本公开的系统和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (6)

1.一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤11，获取图像融合的全部融合带，并进行随机排序；

步骤111，根据图像拼接方式，获取融合带的个数，所述融合带的个数包括两幅图像的融合带个数以及重叠融合带个数；

步骤112，计算每个融合带的区域宽度Width和长度Length；

步骤12，使用预先制作的投影场景模板中的融合函数分别对每两幅图像的融合带内的图像依次进行像素级校正，包括：

步骤121，从第一行的首地址开始，依次获取所述融合带中的第一图像中像素的权重；

步骤122，若检测到所述融合带中无亮度的黑点，则完全拷贝所述融合带中的第一图像中的数据；

步骤123，对融合函数中的亮度Alpha值进行修改，使得亮度按照融合函数曲线趋势衰减；

步骤13，针对每一个重叠融合带分别进行特征级融合，包括：

步骤131，获取每一个融合带左上，左下，右上，右下角的坐标，得到每一个融合带区域位置，并进行坐标变换；

步骤132，将每一个融合带区域进行灰度图转换；

步骤133，提取每一个融合带的亮度特征点并进行亮度特征点描述，

步骤134，获取每一个融合带的最佳融合参考点；

步骤135，以所述最佳融合参考点为基准点，依次校准每一个融合带中的亮度；

步骤136，使用融合函数进行循环收敛，使得每一个融合带的图像色度一致，实现无缝边缘融合。

2.根据权利要求1所述的一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，还包括：

对融合函数中的亮度Alpha值进行修改，使得亮度按照融合函数曲线趋势衰减。

3.根据权利要求1所述的一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，还包括：

根据投影场景要素的不同，制作不同类型、不同模块化的投影场景模板。

4.根据权利要求1所述的一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，还包括：

预先对获取的两幅以上的图像的颜色通过七色一致性算法调整至一致。

5.根据权利要求1所述的一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，还包括：将所述融合带进行归一化处理操作。

6.根据权利要求1所述的一种投影无缝边缘融合方法，其特征在于，还包括：

计算所述融合带的每个像素的加权系数，通过该加权系数调整所述融合带的均匀性。

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