CN112118428B - 一种图像处理方法及装置、激光电视 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种图像处理方法及装置、激光电视，用以实现多台激光电视无缝拼接，并且保证了拼接带过渡自然，亮度一致，整体效果好。本申请实施例提供的一种图像处理方法，应用于激光投影设备，包括：接收原始图像；对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。

Description

一种图像处理方法及装置、激光电视
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像处理方法及装置、激光电视。
背景技术
随着人们对大画面、多色彩、高亮度、高分辨率显示效果的渴望越来越强烈，大屏幕显示应用在各个领域，传统的电视墙已经无法满足需求。
现有技术中有的采用投影设备边缘叠加的方式，将各个显示单元拼接组合显示的无缝拼接技术，存在拼接过渡带模糊，过渡不自然、亮度不一致，整体效果差的缺点；也有的将菲涅尔透镜边缘进行处理，同样会造成像素损失，要求精度高，在实际安装操作中，去改变光学器件成本过高，并且由于激光电视本身存在的误差，以及拼接后巨大尺寸屏幕的图像平整度问题，只是通过投影设备位置的调整，要达到拼接带像素级别的对齐是非常困难的。
而且，在较暗场景下，只是单纯调整拼接带的亮度，无法使得拼接带的亮度再降低；并且通常不同的激光电视在亮度和色度上都会有一定的偏差，会出现显示图像整体亮度色度不一致的情况。
发明内容
本申请实施例提供了一种图像处理方法及装置、激光电视，用以实现多台激光电视无缝拼接，并且保证了拼接带过渡自然，亮度一致，整体效果好。
本申请实施例提供的一种图像处理方法，应用于激光投影设备，包括：
接收原始图像；
对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。
通过该方法，接收原始图像；对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出，从而实现多台激光电视无缝拼接，并且保证了拼接带过渡自然，亮度一致，整体效果好。
可选地，对所述子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，具体包括：
对所述拼接区域内的每一像素采用所述第一补偿系数表中所述每一像素对应的第一亮度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，具体包括：
先对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的第二亮度补偿系数进行补偿，再对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿，具体包括：
对所述子图像依次经过以下步骤进行处理：
在红色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第一色度补偿系数进行补偿；
在绿色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第二色度补偿系数进行补偿；
在蓝色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第三色度补偿系数进行补偿。
可选地，该方法还包括：
对所述子图像采用第一补偿系数表进行补偿之前，从水平方向，和/或垂直方向对所述拼接区域进行位置调整。
相应地，在装置侧，本申请实施例提供的一种图像处理装置，所述装置包括：图像分割模块、图像缩放模块、像素位置调整模块、拼接带亮度调整模块、整体均匀度调整模块；
所述图像分割模块用于：根据本激光投影设备相对于其他激光投影设备的位置，对接收到的原始图像进行分割，得到本激光投影设备对应的子图像；其中，所述本激光投影设备对应的子图像与相邻于本激光投影设备的其他激光投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本激光投影设备对应的子图像的拼接区域；
所述图像缩放模块用于：调整所述子图像的分辨率，使得所述子图像的分辨率与原始图像的分辨率保持一致；
所述像素位置调整模块用于：从水平方向，和/或垂直方向对所述子图像的拼接区域进行像素位置调整；
所述拼接带亮度调整模块用于：对经过像素位置调整后的所述拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，使所述子图像的拼接区域与非拼接区域的亮度一致；所述第一补偿系数表预先配置在所述拼接带亮度调整模块中；
所述整体均匀度调整模块用于：对经过拼接带亮度调整后的所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，使得所述多个子图像的整体亮度、色度均匀一致；所述第二补偿系数表预先配置在所述整体均匀度调整模块中。
本申请实施例还提供的一种图像处理装置，应用于激光投影设备，包括：
第一单元，用于接收原始图像；
第二单元，用于对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
第三单元，用于先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。
本申请实施例还提供了一种激光电视，包括上述任一图像处理装置。
本申请实施例还提供的一种计算设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述本申请实施例提供的任一种所述的方法。
本申请另一实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行上述任一种方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种图像处理方法示意图；
图2为本申请实施例提供的内置于投影仪的拼接融合装置示意图；
图3为本申请实施例提供的2台激光电视进行拼接的装置示意图；
图4为本申请实施例提供的2台激光电视进行拼接的整体处理流程示意图；
图5为本申请实施例提供的像素位置调整模块对图像进行处理的过程示意图；
图6为本申请实施例提供的水平方向和垂直方向都存在拼接问题的图像示意图；
图7为本申请实施例提供的拼接带过渡不自然的图像示意图；
图8为本申请实施例提供的拼接图卡被划分为多个区域的示意图；
图9为本申请实施例提供的F区域内任一个像素点与a、b、c、d四个顶点位置的比例关系示意图；
图10为本申请实施例提供的2*2台激光电视进行拼接的装置示意图；
图11为本申请实施例提供的2*2台激光电视进行拼接的整体处理流程示意图；
图12为本申请实施例提供的一种图像处理装置示意图；
图13为本申请实施例提供的一种图像处理装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合说明书附图对本申请各个实施例进行详细描述。需要说明的是，本申请实施例的展示顺序仅代表实施例的先后顺序，并不代表实施例所提供的技术方案的优劣。
参见图1，本申请实施例提供的一种图像处理方法，包括：
S101、接收原始图像；
S102、对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
S103、先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。
例如，所述第一补偿系数表包括第一亮度补偿系数；所述第二补偿系数表包括第二亮度补偿系数和色度补偿系数，其中，色度补偿系数包括第一色度补偿系数、第二色度补偿系数、第三色度补偿系数。
可选地，对所述子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，具体包括：
对所述拼接区域内的每一像素采用所述第一补偿系数表中所述每一像素对应的第一亮度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，具体包括：
先对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的第二亮度补偿系数进行补偿，再对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿。
例如，由于第二补偿系数表是配置在整体均匀度调整模块中的，因此，对子图像进行补偿处理时可能会出现先采用色度补偿系数进行补偿，再采用第二亮度补偿系数进行补偿，或者同时采用第二亮度补偿系数和色度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿，具体包括：
对所述子图像依次经过以下步骤进行处理：
在红色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第一色度补偿系数进行补偿；
在绿色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第二色度补偿系数进行补偿；
在蓝色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第三色度补偿系数进行补偿。
例如，由于第一色度补偿系数、第二色度补偿系数和第三色度补偿系数是配置在整体均匀度调整模块中的，因此，对子图像进行色度补偿时，不限定所采用的第一色度补偿系数、第二色度补偿系数、第三色度补偿系数进行补偿的顺序。
可选地，该方法还包括：
对所述子图像采用第一补偿系数表进行补偿之前，从水平方向，和/或垂直方向对所述拼接区域进行位置调整。
相应地，在激光投影设备侧，本申请实施例提供的一种图像处理装置，所述装置包括：图像分割模块、图像缩放模块、像素位置调整模块、拼接带亮度调整模块、整体均匀度调整模块；
所述图像分割模块用于：根据本激光投影设备相对于其他激光投影设备的位置，对接收到的原始图像进行分割，得到本激光投影设备对应的子图像；其中，所述本激光投影设备对应的子图像与相邻于本激光投影设备的其他激光投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本激光投影设备对应的子图像的拼接区域；
所述图像缩放模块用于：调整所述子图像的分辨率，使得所述子图像的分辨率与原始图像的分辨率保持一致；
所述像素位置调整模块用于：从水平方向，和/或垂直方向对所述子图像的拼接区域进行像素位置调整；
所述拼接带亮度调整模块用于：对经过像素位置调整后的所述拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，使所述子图像的拼接区域与非拼接区域的亮度一致；所述第一补偿系数表预先配置在所述拼接带亮度调整模块中；
所述整体均匀度调整模块用于：对经过拼接带亮度调整后的所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，使得所述多个子图像的整体亮度、色度均匀一致；所述第二补偿系数表预先配置在所述整体均匀度调整模块中。
参见图2，为本申请实施例提供的内置于投影仪的拼接融合装置，该装置设计包括：片上系统(System-On-Chip，SOC)芯片，用于接收前端信号源数据；回显芯片，用于将SOC芯片发送过来的信号复制两路，一路送到外部，供其他级联设备使用，另一路送到后端现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)芯片；信号经过FPGA处理后，通过数字光处理器(Digital Light Processing，DLP)处理单元，送到显示屏显示。
其中，FPGA芯片中包括图像分割模块、图像缩放模块、像素位置调整模块、拼接带亮度调整模块、整体均匀度调整模块。
图像分割模块：用于从完整的一幅图像上切割该投影仪(或者该台激光电视)显示所需要的图像，用于大屏拼接的每个投影仪都会得到一幅完整的信号源图像，根据本投影仪相对于其他投影仪的位置裁剪所需要的子图像。
图像缩放模块：由于切割后的子图像无法直接被其他模块(例如拼接带亮度调整模块)处理，需要将切割后的子图像进行缩放，使得缩放后的子图像分辨率大小与原始信号分辨率相同。
像素位置调整模块：由于投影仪安装位置偏差、以及每个投影仪存在的投射偏差，多台投影仪在屏幕中投放出来的拼接图像的拼接带无法完全对齐，需要从水平方向和垂直方向两个维度，将拼接带相同的像素进行对齐，该模块采用了网格法，将用于拼接的子图像，等间距地在水平和垂直方向上显示单像素的直线，形成带有网格的子图像；然后通过图像缩放的方法，将拼接带没有对齐的网格进行对齐，从而实现拼接带像素的对齐。
拼接带亮度调整模块：拼接带是由多台激光电视投射重叠而成的，亮度与单台激光电视投射图像不同；在不同灰度等级下，拼接带上的每一个像素对应特定的系数，所有的系数，组成拼接带亮度系数表，该系数表分别被配置到不同激光电视中FPGA的拼接带亮度调整模块中，用于调节拼接带亮度。
整体均匀度调整模块：通常不同的激光电视投射出来的图像在亮度和色度上都会有一点的偏差，当拼接带的亮度和单台激光电视投射图像的亮度一致之后，需要将拼接图像的整体亮度色度调节一致；在不同灰度等级下，拼接图像的每一个像素对应特定的系数，所有的系数，构成拼接图像亮度系数表，该系数表分别被配置到不同激光电视中FPGA的整体均匀度调整模块中，对图像进行处理时，太暗的区域使用系数调亮，太亮的区域使用系数调暗；分别在红、绿、蓝三色不同的颜色等级下，拼接图像的每一个像素对应特定的系数，所有的系数，构成拼接图像色度系数表，该系数表分别被配置到不同激光电视中FPGA的整体均匀度调整模块中，用于调整拼接图像的整体色度。
存储单元控制模块：用于控制外部的存储单元的读取，对所有信号处理模块的数据进行缓存。
微控制器(Micro Controller Unit，MCU)通过电脑PC上的上位机软件与FPGA通信，PC上位机可以同时控制多台激光电视，根据拼接屏的组成，以及每一台激光电视的位置，用户可以通过上位机软件来配置不同的拼接参数，达到预想的效果。例如，拼接带的宽度可以设置为60个像素或者100像素，当有两台激光电视进行拼接时，两台激光电视的位置可以表示为：1代表激光电视在左边，0代表激光电视在右边；当有四台激光电视进行拼接时，四台激光电视的位置可以表示为：00代表右上，01代表左上，10代表右下，11代表左下；每台激光电视根据自身所处的位置信息，对图像进行切割。
参见图3，为本申请实施例提供的2台激光电视进行拼接的装置图，两台激光电视采用同一个信号源，信号源输入到激光电视1，经过激光电视1的回显芯片，将信号源复制一路，送到激光电视2。
参见图4，为本申请实施例提供的2台激光电视进行拼接的整体处理流程图，两台激光电视对应于拼接屏的左右两部分，设定拼接带的宽度为60个像素(拼接带的宽度也可以设定为其他值，此处不做限定)；输入的原始图像分辨率大小为3840*2160(像素)，通过激光电视1中的图像分割模块，切割得到原始图像的子图像1(子图像1包括原始图像的左半部分和宽度为15像素的图像)，子图像1的分辨率大小为(1920+15)*2160(像素)，拼接带的宽度为30个像素；通过激光电视2中的图像分割模块，切割得到原始图像的子图像2(子图像2包括原始图像的右半部分和宽度为15像素的图像)，子图像2的分辨率大小为(1920+15)*2160(像素)，拼接带的宽度为30个像素；
子图像1和子图像2无法直接被后端的模块处理，需要将子图像1和子图像2还原到原始图像大小(3840*2160)，由于只是在水平方向对原始图像进行了切割，因此在水平方向上，通过激光电视1中图像缩放模块将子图像1水平方向的像素数从(1920+15)放大到3840个，通过激光电视2中图像缩放模块将子图像2水平方向的像素数从(1920+15)放大到3840个，每个子图像中拼接带30个像素放大后不是整数60，但接近于60，通过边缘像素的均匀处理，边缘相邻的几个像素的差值较小，可以认为拼接带为60个像素；
参见图5，为本申请实施例提供的像素位置调整模块对图像进行处理的过程示意图，经过放大的子图像1和子图像2拼接投放在屏幕上后存在图像拼接部分无法完全对齐的问题，例如图5中的第一行图像，屏2已经根据拼接屏幕的中心位置调整好，由于投影仪摆放位置等因素，屏1出现了图像被拉伸，图像右边缘位置偏斜的问题；参见图5中的第二行图像，在垂直方向以20个像素位置为间距，屏1标示出ae、bf、cg、dh直线，屏2标示出AE、BF、CG、DH直线，可以看出，屏1的ae、bf、cg、dh直线出现了偏斜，需要调整屏1图像形状；以屏1的a、b、c、d四点为例，这四个点需要和屏2的A、B、C、D完全重合，通过人眼目测发现，a、b、c、d四个点向右边发生了偏移；通过像素位置调整模块将屏1的a、b、c、d四点向左边进行压缩，例如，屏1中的图像大小为3840*2160(像素)，由于d点向右偏移了20个像素，则在水平方向上将3840个像素从右侧压缩为3820个像素，参见图5中的第三行图像，调整后屏1的图像变成了一幅有形变的图像，屏1中a、b、c、d的位置分别被调整到了`a、`b、`c、`d，但是当调整后的形变图像和调整前的形变图像叠加后，屏1和屏2的拼接带就可以完全对齐；同理，直线ae、bf、cg、dh上所有的点，都可以根据以上方法进行调整，直到屏1的ae、bf、cg、dh直线与屏2的AE、BF、CG、DH直线完全对齐。
参见图6，为本申请实施例提供的水平方向和垂直方向都存在拼接问题的图像示意图，同理，采用上述调整方法对拼接带图像进行对齐，在水平方向和垂直方向都标示出直线，交叉成网格的形状，使图像更加精确的对齐。
通过像素位置调整模块调整后子图像1和子图像2拼接投放在屏幕上后，由于拼接带接收两台投影仪投射过来的光线，会存在拼接带亮度过高的问题，采用以下步骤对拼接带亮度进行调整：
先采用平均法，将拼接带亮度减弱；假如屏1的亮度为Y1，屏2的亮度为Y2，采用激光电视1中的拼接带亮度调整模块将屏1拼接带的亮度降为Y1的一半，采用激光电视2中的拼接带亮度调整模块将屏2拼接带的亮度降为Y2的一半，则投放在屏幕上的拼接图像中拼接带的亮度会相应降低。
通过平均法处理之后，拼接图像中拼接带亮度会有一定程度的降低，但是拼接带、屏1与屏2的过渡区域非常明显。通过配置在激光电视1中拼接带亮度调整模块中的第一亮度补偿系数继续对子图像1的拼接带进行处理，配置在激光电视2中拼接带亮度调整模块中的第一亮度补偿系数继续对子图像2的拼接带进行处理，第一亮度补偿系数是采用以下方法预先配置在各个激光电视的拼接带亮度调整模块中的：
以红、绿、蓝三基色相同灰度值的图卡为调试参照，10bit的数字颜色的灰度值为1024阶，每个图像会有1024个不同灰度的白场图卡，选取均匀相隔的8组灰度值R＝G＝B＝(127，255，383、511，639，767，895，1023)进行亮度调整。
例如，将测试图像的像素值改为R＝G＝B＝127，则形成对应灰度等级的图卡，先通过任意一台激光电视，在屏幕上显示白场图卡(该白场图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及平均法处理之后的图卡)，并通过相机对屏幕上显示的图卡进行拍照(相机摆放在激光电视对应的中间位置)，计算拍摄的图卡平均亮度`Y；再通过激光电视1和激光电视2，在屏幕上显示拼接图卡(该拼接图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及平均法处理之后的图卡)，通过相机对屏幕上的拼接图卡进行拍照(相机摆放在拼接屏幕对应的中间位置)，拍摄后的拼接图卡参见图7，为本申请实施例提供的拼接带过渡不自然的图像示意图，根据平均亮度`Y，计算图卡中拼接带M*N区域每一个像素点的第一亮度补偿系数，拼接带有M*N个像素点组成，M表示拼接带的宽度，其中拼接带内任一个像素点的亮度由屏1亮度`Y1＝(x1R1+y1G1+z1B1)和屏2亮度`Y2＝(x2R2+y2G2+z2B2)构成，通过多次拍照，不断优化x1、y1、z1和x2、y2、z2的系数值，使拼接带中该点的亮度等于平均亮度`Y，即使公式`Y＝`Y1+`Y2成立。拼接区域共有M*N个像素点，每一个像素点都与屏1和屏2的拼接带上有对应的系数值x1、y1、z1和x2、y2、z2，将拼接带的所有像素与屏1对应的系数值形成一个表，并配置到激光电视1的拼接带亮度调整模块中，将拼接带的所有像素与屏2对应的系数值形成另一个表，并配置到激光电视2的拼接带亮度调整模块。
依次将测试图像的R、G、B的值都改为255、383、511、639、767、895、1023，采用上述方法计算出各个灰度值下拼接带中每个像素点对应的系数值，将各个灰度值下拼接带所有像素点与屏1对应的系数值配置到激光电视1的拼接带亮度调整模块，将各个灰度值下拼接带所有像素点与屏2对应的系数值配置到激光电视2的拼接带亮度调整模块。
经过第一亮度补偿系数处理后，为使得投放在屏幕上的拼接图像达到更加理想的显示效果，继续对激光电视1中经过拼接带亮度调整模块处理后的子图像1采用第二亮度补偿系数调整，对激光电视2中经过拼接带亮度调整模块处理后的子图像2采用第二亮度补偿系数调整，第二亮度补偿系数是采用以下方法预先配置在各个激光电视的整体均匀度调整模块中的：
以红、绿、蓝三基色相同灰度值的图卡为调试参照，选取均匀相隔的8组灰度值R＝G＝B＝(127，255，383、511，639，767，895，1023)进行亮度调整。
例如，将测试图像的像素值改为R＝G＝B＝127，则形成对应灰度等级的图卡，通过激光电视1和激光电视2，在屏幕上显示拼接图卡(该拼接图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及拼接带亮度调整模块处理之后的图卡)，通过相机对屏幕上的拼接图卡进行拍照(相机摆放在拼接屏幕对应的中间位置)，拍摄后的拼接图卡被划分为M*N个区域，该实施例提供的是3*6个区域，参见图8，为本申请实施例提供的拼接图卡被划分为多个区域的示意图；首先选取基准参考亮度，以A区域(第2行第2列)的亮度平均值YA和B区域(第2行第5列)的亮度平均值YB的平均值作为基准亮度YAB＝0.5*(YA+YB)，A区域和B区域是根据经验选取的。
区域F(第1行第1列)四个顶点的亮度值分别为Ya、Yb、Yc、Yd，根据亮度公式Y＝xR+yG+zB，当Ya＝Yb＝Yc＝Yd＝YAB时，计算出a、b、c、d四个点分别对应的系数值x，y、z。参见图9，为本申请实施例提供的F区域内任一个像素点与a、b、c、d四个顶点位置的比例关系示意图，根据F区域内各个像素点与a、b、c、d四个顶点位置的比例关系，以及a、b、c、d四个像素点的亮度值，计算出F区域内所有像素点的对应系数x，y、z；假设F区域内有一个像素点为f，f点距离a点的垂直距离为`x，距离b点的水平距离为`y，距离d点的水平距离为`z，距离c点的垂直距离为`w，则f点对应的系数值计算公式为：
Figure BDA0002100113470000131
采用上述计算方法计算出拼接图卡上所有像素点对应的系数值。
依次将测试图像的R、G、B的值都改为255、383、511、639、767、895、1023，采用上述方法计算出各个灰度值下中每一个像素点对应的系数值，将各个灰度值下所有像素点对应的系数值作为第二亮度补偿系数配置在各个激光电视的整体均匀度调整模块。
其他中间灰度值下每一个像素点对应的系数可以根据比例关系得到，例如，对于不同图卡中的对应相同像素点，灰度值为200时对应的系数，可以根据灰度值为127时对应的系数Y127和灰度值为255时对应的系数Y255得到，计算公式为：
Figure BDA0002100113470000132
经过第二亮度补偿系数处理的之后，为使得投放在屏幕上的拼接图像的整体色度更加均匀，继续采用各个激光电视中配置的色度补偿系数对图像进行处理，色度补偿系数是采用以下方法预先配置在各个激光电视的整体均匀度模块中的。
以红基色为例，红色的灰度值为1024阶，对应有1024张图卡，选取均匀相隔的8组灰颜色等级R＝(127，255，383、511，639，767，895，1023)，G＝B＝0进行亮度调整：
例如，将测试图像的像素值改为R＝127，G＝B＝0，则形成对应颜色等级的红场图卡，通过激光电视1和激光电视2，在屏幕上显示红场拼接图卡(该红场拼接图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及拼接带亮度调整、第二亮度补偿系数处理之后的图卡)，通过相机对屏幕上的红场拼接图卡进行拍照(相机摆放在拼接屏幕对应的中间位置)，采用与计算第二亮度补偿系数同样的方法，可以得到R＝127，G＝B＝0时，拼接图卡上所有像素点对应的第一色度补偿系数，同理，也可以得到R＝(255，383、511，639，767，895，1023)，G＝B＝0时，拼接图卡上所有像素点对应的第一色度补偿系数，并将这8个颜色等级下所有像素点对应的第一色度补偿系数配置到各个激光电视的整体均匀度调整模块。
继续计算第二色度补偿系数，在屏幕上显示绿场拼接图卡(该绿场拼接图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及拼接带亮度调整、第二亮度补偿系数处理、第一色度补偿系数处理之后的图卡)，采用上述方法计算8个颜色等级下绿场拼接图卡上所有像素点对应的第二色度补偿系数，并配置到各个激光电视的整体均匀度调整模块。
继续计算第三色度补偿系数，在屏幕上显示蓝场拼接图卡(该蓝场拼接图卡是经过图像分割、图像缩放、像素位置调整、以及拼接带亮度调整、第二亮度补偿系数处理、第一色度补偿系数处理、第二色度补偿系数处理之后的图卡)，采用上述方法计算8个颜色等级下蓝场拼接图卡上所有像素点对应的第三色度补偿系数，并配置到各个激光电视的整体均匀度调整模块。此处并不限定各个色度补偿系数配置在各个激光电视中的先后顺序，也可以先配置第三色度补偿系数，再配置第一色度补偿系数，最后配置第二色度补偿系数。
为了节省存储空间，先分别计算得到8组不同灰度下的第一亮度补偿系数、第二亮度补偿系数，及8组不同颜色等级下的第一色度补偿系数、第二色度补偿系数、第三色度补偿系数，将计算得出的系数存储起来，MCU再根据存储的系数计算其他灰度、及其他颜色等级对应的参数(系数)，并进行配置。
上述对图像处理的方法可以扩展到M*N台激光电视拼接的方案中，参见图10和图11，图10为本申请实施例提供的2*2台激光电视进行拼接的装置图，图11为本申请实施例提供的2*2台激光电视进行拼接的整体处理流程图，输入的信号源被级联到4台激光电视，每台激光电视切割各自所需要的图像，并在水平和垂直方向上都进行放大。相对于2台激光电视拼接的方案，2*2的拼接方案中每台激光电视需要切割出2条拼接带，并进行相应的处理。
相应地，在装置侧，参见图12，本申请实施例提供的一种图像处理装置，应用于激光投影设备，包括：
第一单元11，用于接收原始图像；
第二单元12，用于对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
第三单元13，用于先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。
本申请实施例还提供了一种激光电视，包括上述图像处理装置。
参见图13，本申请实施例提供的一种图像处理装置，还包括：
处理器600，用于读取存储器610中的程序，执行下列过程：
接收原始图像；
对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出。
通过该装置，接收原始图像；对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，并将补偿后的子图像输出，从而实现多台激光电视无缝拼接，并且保证了拼接带过渡自然，亮度一致，整体效果好。
可选地，对所述子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行补偿，具体包括：
对所述拼接区域内的每一像素采用所述第一补偿系数表中所述每一像素对应的第一亮度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像采用第二补偿系数表进行补偿，具体包括：
先对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的第二亮度补偿系数进行补偿，再对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿。
可选地，对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行补偿，具体包括：
对所述子图像依次经过以下步骤进行处理：
在红色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第一色度补偿系数进行补偿；
在绿色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第二色度补偿系数进行补偿；
在蓝色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第三色度补偿系数进行补偿。
可选地，该方法还包括：
对所述子图像采用第一补偿系数表进行补偿之前，从水平方向，和/或垂直方向对所述拼接区域进行位置调整。
其中，在图13中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器600代表的一个或多个处理器和存储器610代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。
本申请实施例提供了一种显示终端，该显示终端具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、智能电视、激光电视、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等。该显示终端可以包括中央处理器(Center Processing Unit，CPU)、存储器、输入/输出设备等，输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏等，输出设备可以包括显示设备，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等。
针对不同的显示终端，可选地，用户接口620可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
处理器600负责管理总线架构和通常的处理，存储器610可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
可选地，处理器600可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。
存储器610可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器提供存储器中存储的程序指令和数据。在本申请实施例中，存储器可以用于存储本申请实施例提供的任一所述方法的程序。
处理器通过调用存储器存储的程序指令，处理器用于按照获得的程序指令执行本申请实施例提供的任一所述方法。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述本申请实施例提供的装置所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述本申请实施例提供的任一方法的程序。
所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
综上所述，本申请实施例提供了一种图像处理方法及装置、激光电视，实现了多台激光电视无缝拼接，无像素损失，并且保证了拼接带像素的完全对齐，以及拼接带过渡自然，与其他区域亮度一致，整体效果好；也保证了图像整体亮度色度均匀一致。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种图像处理方法，其特征在于，应用于激光投影设备，该方法包括：
接收原始图像；
对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；
先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行亮度调整，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行亮度和/或色度调整，并将调整后的子图像输出；
所述方法还包括：
对所述子图像采用第一补偿系数表进行亮度调整之前，从水平方向，和/或垂直方向对所述拼接区域进行位置调整；
其中，当所述子图像被拉伸存在形变，导致右侧边缘位置偏移了多个像素时，在垂直方向以偏移的像素个数的像素位置为间距，在所述子图像的拼接区域标示出ae、bf、cg、dh直线，将所述子图像的a、b、c、d四个像素点向左侧进行压缩，压缩后的水平方向上的像素个数比原像素个数减少的像素个数，等于所述偏移的像素个数；并且同理，将所述直线ae、bf、cg、dh上所有的像素点，都进行调整；最后将调整后的子图像和调整前的子图像叠加；
所述第一补偿系数表是采用如下方式预先设置的：
依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下所述拼接区域中每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下所述拼接区域所有像素点与所述子图像对应的系数值配置到所述第一补偿系数表中；
所述第二补偿系数表是采用如下方式预先设置的：
依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值作为第二亮度补偿系数配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的R的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且G＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第一色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的G的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第二色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的B的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝G＝0，分别得到所有像素点对应的第三色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行亮度调整，具体包括：
对所述拼接区域内的每一像素采用所述第一补偿系数表中所述每一像素对应的第一亮度补偿系数进行亮度调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述子图像采用第二补偿系数表进行亮度和/或色度调整，具体包括：
先对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的第二亮度补偿系数进行亮度调整，再对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行色度调整。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述子图像中的每一像素采用所述第二补偿系数表中所述每一像素对应的色度补偿系数进行色度调整，具体包括：
对所述子图像依次经过以下步骤进行处理：
在红色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第一色度补偿系数进行色度调整；
在绿色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第二色度补偿系数进行色度调整；
在蓝色的每一颜色等级下，对所述子图像的每一像素采用所述每一像素对应的第三色度补偿系数进行色度调整。
5.一种图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：图像分割模块、图像缩放模块、像素位置调整模块、拼接带亮度调整模块和整体均匀度调整模块；
所述图像分割模块用于：根据本激光投影设备相对于其他激光投影设备的位置，对接收到的原始图像进行分割，得到本激光投影设备对应的子图像；其中，所述本激光投影设备对应的子图像与相邻于本激光投影设备的其他激光投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本激光投影设备对应的子图像的拼接区域；
所述图像缩放模块用于：调整所述子图像的分辨率，使得所述子图像的分辨率与原始图像的分辨率保持一致；
所述像素位置调整模块用于：从水平方向，和/或垂直方向对所述子图像的拼接区域进行像素位置调整；其中，当所述子图像被拉伸存在形变，导致右侧边缘位置偏移了多个像素时，在垂直方向以偏移的像素个数的像素位置为间距，在所述子图像的拼接区域标示出ae、bf、cg、dh直线，将所述子图像的a、b、c、d四个像素点向左侧进行压缩，压缩后的水平方向上的像素个数比原像素个数减少的像素个数，等于所述偏移的像素个数；并且同理，将所述直线ae、bf、cg、dh上所有的像素点，都进行调整；最后将调整后的子图像和调整前的子图像叠加；
所述拼接带亮度调整模块用于：对经过像素位置调整后的所述拼接区域采用第一补偿系数表进行亮度调整，使所述子图像的拼接区域与非拼接区域的亮度一致；所述第一补偿系数表预先配置在所述拼接带亮度调整模块中；所述第一补偿系数表是采用如下方式预先设置的：依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下所述拼接区域中每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下所述拼接区域所有像素点与所述子图像对应的系数值配置到所述第一补偿系数表中；
所述整体均匀度调整模块用于：对经过拼接带亮度调整后的所述子图像采用第二补偿系数表进行亮度和/或色度调整，使得所述多个子图像的整体亮度、色度均匀一致；所述第二补偿系数表预先配置在所述整体均匀度调整模块中；所述第二补偿系数表是采用如下方式预先设置的：
依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值作为第二亮度补偿系数配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的R的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且G＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第一色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的G的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第二色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的B的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝G＝0，分别得到所有像素点对应的第三色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中。
6.一种图像处理装置，其特征在于，应用于激光投影设备，该装置包括：
第一单元，用于接收原始图像；
第二单元，用于对所述原始图像进行分割，分割后得到具有拼接区域的子图像，其中，所述子图像与相邻于本投影设备的其他投影设备对应的子图像具有的相同像素区域，构成了本投影设备对应的子图像的拼接区域；以及，对所述子图像采用第一补偿系数表进行亮度调整之前，从水平方向，和/或垂直方向对所述拼接区域进行位置调整；其中，当所述子图像被拉伸存在形变，导致右侧边缘位置偏移了多个像素时，在垂直方向以偏移的像素个数的像素位置为间距，在所述子图像的拼接区域标示出ae、bf、cg、dh直线，将所述子图像的a、b、c、d四个像素点向左侧进行压缩，压缩后的水平方向上的像素个数比原像素个数减少的像素个数，等于所述偏移的像素个数；并且同理，将所述直线ae、bf、cg、dh上所有的像素点，都进行调整；最后将调整后的子图像和调整前的子图像叠加；
第三单元，用于先对子图像的拼接区域采用第一补偿系数表进行亮度调整，再对所述子图像采用第二补偿系数表进行亮度和/或色度调整，并将调整后的子图像输出；
其中，所述第一补偿系数表是采用如下方式预先设置的：
依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下所述拼接区域中每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下所述拼接区域所有像素点与所述子图像对应的系数值配置到所述第一补偿系数表中；
所述第二补偿系数表是采用如下方式预先设置的：
依次将测试图像的R、G、B的灰度值都改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并分别计算出各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值，将各个所述灰度值下每个像素点对应的系数值作为第二亮度补偿系数配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的R的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且G＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第一色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的G的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝B＝0，分别得到所有像素点对应的第二色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中；
依次将测试图像的B的灰度值改为127、255、383、511、639、767、895、1023，并且R＝G＝0，分别得到所有像素点对应的第三色度补偿系数并配置在所述第二补偿系数表中。
7.一种激光电视，其特征在于，包括权利要求5或6所述的图像处理装置。
8.一种计算设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行权利要求1至4任一项所述的方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行权利要求1至4任一项所述的方法。
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