CN201708875U

CN201708875U - 一种超大屏幕无缝显示幕墙

Info

Publication number: CN201708875U
Application number: CN2010201469733U
Authority: CN
Inventors: 范治江; 李伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2020-04-01

Abstract

本实用新型提供了一种超大屏幕无缝显示幕墙。它突破了用多个小显示单元叠放来构成一个大型显示幕墙(有拼缝)的作法，而是采用一个独立的大型箱体，箱体前面使用一块完整的背投硬幕，来构成一个大型显示幕墙(无拼缝)。箱体内部整合背投技术、短焦投影技术和边缘融合投影显示技术，具有整幅画面无缝隙、超大尺寸、超高分辨率、高亮等特点；支持多路信号源同时输入、输出和多种显示方式组合。安装、调试便捷，基本能够在三个小时内完成，而且拆卸、运输简易快速。不但适合各种一次性搭建的场合，如机场、酒店、监控中心、展览馆等；特别是能够满足重复性、临时性搭建场合的时间需求，如会议和租赁等。

Description

一种超大屏幕无缝显示幕墙

技术领域

本实用新型属大屏幕显示设备，特别是没有拼接缝的大屏幕显示设备，涉及背投技术、短焦投影技术和边缘融合投影显示技术。其应用领域广泛，适合于各种大型室内展示，如机场、卖场、酒店、监控中心、博物馆、展览馆、演播室等场合；因其安装、调试便捷，基本能够在三个小时内完成，而且拆卸、运输简易快速，尤其能够满足临时性的展示和会议的时间需求。

背景技术

随着显示技术的不断发展与创新，以及人们欣赏水平的要求提升，超大画面、超高亮度、以及更高分辨率显示成为显示系统的迫切需求。

早在上世纪80 年代初期就开始了关于大屏幕显示设备的研究。早期的技术是将普通CRT监视器按一定的规则一台一台堆叠起来，并应用拼接技术实现画面的拼接，形成砖状墙面显示系统。由于体积庞大、寿命不长、功能简单、易受干扰、且边框较大等问题，已经不能满足用户的需求，目前已基本退出市场。

经过长时间的发展，出现了种类繁多的拼接墙。就目前来说，在各行各业中最常用的大屏幕拼接墙主要有：背投拼接墙中的DLP（数字光处理）拼接墙、LCD（液晶）拼接墙以及PDP（等离子）拼接墙。这几种拼接技术正处于并行发展的状态，各有各的优缺点。事实上，它们有一个共同的缺点：拼接缝，是由显示单元的边框以及显示单元之间的拼接缝隙形成的，无论其多窄，即使小于1mm（毫米），都不可避免地影响了画面的整体视觉效果；而且，随着时间的推移，拼接缝隙会发生变化，拼缝的维护成本也随之愈来愈高。另外，LCD晶点损坏、PDP不能灵活开窗口等问题也同样影响着整体显示效果。除此之外，LCD、PDP显示单元的维护成本较高，当亮度衰减至很低时，需要更换显示单元，相当于重新购买。

边缘融合大屏幕投影拼接显示技术是近来迅速崛起的一种新型无缝拼接显示技术。它用一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过边缘融合技术显示出一个没有缝隙、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果就像是一台投影机投射的画面。投影屏幕可以是平面或者曲面，介质甚至可以是一面墙。该技术的显著优点是没有拼接缝，更能体现画面的完整性，有更好的视觉效果；且造价低廉，维护成本也很低，可以通过更换灯泡来提高亮度，方便快捷。目前该技术的缺点主要是调试复杂、图像局部变形等。这是因为为了适应任意造型的投影面和不同姿态的投影机所产生的图像投影变形，该技术使用了在图像投影之前进行几何校正的方法，而几何校正参数的获得正是该技术的软肋所在。目前市场上大多数产品需要调试者手动不断调整投影网格来获取拼接参数。显而易见，这种方法的精度依赖于人眼的分辨率，很难做到较高的水平，会出现局部变形的问题；而且随着投影机个数增多，调试工作量随之剧增，调试时间很长，有的要做一两天；特别是当融合带，即投影的重叠区域，来自两部以上的投影机时，甚至无法做到满意的拼接效果。鉴于以上缺点，目前该技术的应该范围比较窄，主要是一些一次性安装无需改变的场合，例如博物馆、监控中心等。

事实上，大屏幕高清显示设备有一个更加广阔的潜在市场—租赁业，例如会议、移动广告、婚礼、售楼处等临时性搭建场合，这需要产品具备快速搭建、快速调试、易于拆卸、易于运输等特点。显然，目前市场上的产品，无论是各种拼接墙，还是简单的边缘融合大屏幕投影拼接都无法满足这一需求。

发明内容

为了解决现有大屏幕显示设备有拼接缝、不能快速安装调试、维护成本高等问题，本实用新型提供了一种大屏幕显示设备，该设备没有拼接缝、基本能够在三个小时之内完成安装调试、易于拆卸和运输、造价和维护成本都比较低。该大屏幕显示设备不但适合各种一次性搭建的场合，特别是能够满足重复性、临时性搭建的需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：突破用多个小显示单元叠放来构成一个大型显示幕墙（有拼缝）的作法，而是采用一个独立的大型箱体，箱体前面使用一块完整的背投硬幕，来构成一个大型显示幕墙（无拼缝）。箱体内部包括投影机组、工控机、反射镜、风扇、电源、机架等硬件设备，以及边缘融合投影拼接软件和控制软件。其总体特征是：外观采用箱体结构，内部整合背投技术、短焦投影技术和边缘融合投影显示技术，是一种没有拼接缝的大型显示设备；支持多路信号源同时输入、输出和多种显示方式组合；具有整幅画面无缝隙、超大尺寸、超高分辨率、高亮等特点。

本实用新型无缝显示幕墙，其具体特征是：

1. 整个设备为一个箱体，箱体正面使用一块背投硬幕，表面做无反射防眩处理和防划处理，幕的材质柔韧，可卷曲包装；箱体外部采用框架结构，支架采用伸缩、折叠式设计，整个箱体易于快速安装、拆卸和运输，并且可依据需求灵活定制尺寸。

2. 箱体内部安装投影机组，根据箱体尺寸，以M×N（行数×列数）矩阵方式排列，相邻投影区域互相重叠，整个投影区域将背投幕覆盖。

3. 在显示面积相同的情况下，可以在箱体内部使用反光镜、或者使用短焦投影机、或者增加投影机个数来减小箱体厚度。

4. 使用边缘融合投影拼接软件，

其能够自主或者借助传感器（如照相机）的帮助，自动计算投影的重叠区域和几何校正等各种参数，精度可达到亚像素级，远高于人眼的精度，使得系统调试快速有效；

其对多路外接信号源（如DVI、VGA、AV等）进行实时采集，将采集图像按照显示模式叠加后进行几何校正，把校正图像剖分为M×N个通道图像，进行融合带处理，颜色校准处理和亮度均衡处理，使整幅画面的效果就像是一台投影机投射的画面；

其安装在箱体内部的工控机中。

5. 支持多种信号源同时输入，如NTSC或PAL制式的复合视频信号、分量视频信号、VGA信号和DVI数字高清信号，也支持内置节目源。

6. 支持多路信号源同时输出和多种显示方式组合，显示方式可以根据显示需要由控制软件设置，如整幅巨型画面只显示一路信号源信息，或者打开多路视频窗口显示不同的信号源信息，并且可以根据要求预制多种窗口模式,例如特定位置、缩放、漫游等，也可以随时灵活变化输出方式。

7. 具有超大尺寸，如210寸、230寸、320寸等；具有超高显示分辨率，如2048×1080、3600×1080、4096×2160等，其与投影机的分辨率和个数成正比。

8. 可以作为一种实现大屏幕无缝显示的基础，凡是在本实用新型的启示下做出的变化，或是与本实用新型具有相同或者相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的有益效果是：没有缝隙，整体显示效果明显提升；安装、调试便捷，拆卸、运输简易快速，适应各种永久和临时性展示场合；制造和维护成本比现有的大屏幕显示设备都要低。

附图说明

图1是本实用新型超大屏幕无缝显示幕墙的外观示意图。

图2是本实用新型超大屏幕无缝显示幕墙内部系统结构示意图。

图3是本实用新型超大屏幕无缝显示幕墙中边缘融合投影拼接软件流程示意图。

图中，1.背投硬幕，11.前挡板，12.侧板和背板，2.幕墙箱体内部，21.投影机组，22.工控机，3.幕墙外接设备，31.音箱，32.AV输入信号，33.DVI/VGA输入信号，34.分布控制机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型采用箱体结构。箱体正面使用一块背投硬幕（1），幕的材质柔韧、可卷曲，表面做无反射防眩处理和防划处理；前挡板（11）采用吸塑专用挡板，用于调节显示高度；侧板和背板（12）使用防火板，用于封装箱体、保护内部装置；框架使用铝材，伸缩、折叠式设计；箱体尺寸可依据需求灵活定制，例如，5.4m×2.25m×1.8m(长×高×厚) 。整个箱体易于快速安装、拆卸和运输。

如图2所示，本实用新型内部（2）包含：投影机组（21）、工控机(22)、以及反光镜、风扇、电源等其它辅助设备。图中，投影机组采用2×4方式排列，相邻投影区域边缘重叠，形成融合带，虽然融合带消耗了部分分辨率，整体显示分辨率仍然能够达到单部投影机分辨率的五倍以上；工控机中安装控制软件和边缘融合投影拼接软件，其中，控制软件用于预制显示模式，边缘融合投影拼接软件负责与外部设备接口，如音箱（31）、输入信号（32，33）和控制机（34）等，并对输入视频进行投影拼接算法处理。

如图3所示，本实用新型中边缘融合投影拼接软件主要通过七个步骤实现。第一步：对输入多路视频信号进行采集；第二步：按照预制模式对采集后的图像进行叠加；第三步：对叠加图像进行几何校正；第四步：根据投影机的个数和融合带的设定对校正后的图像进行切割，分成多个通道图像；第五步：对每个通道图像进行淡进淡出融合带处理；第六步：对每个通道图像进行颜色校正处理；第七步：对每个通道图像进行亮度均衡处理，最后将每个通道图像输出给相应投影机。

Claims

1.一种超大屏幕无缝显示幕墙，包括背投幕、投影机组、工控机、反射镜、风扇、电源、机架等硬件设备，以及边缘融合投影拼接软件和控制软件，其特征是：外观采用箱体结构，内部整合背投技术、短焦投影技术和边缘融合投影显示技术，是一种没有拼接缝的大型显示设备；整个设备为一个箱体，箱体正面使用一块背投硬幕，表面做无反射防眩处理和防划处理，幕的材质柔韧，可卷曲包装；箱体外部采用框架结构，支架采用伸缩、折叠式设计；前挡板采用吸塑专用挡板，用于调节显示高度；侧板和背板使用防火板，用于封装箱体、保护内部装置；箱体内部安装投影机组，以M×N(行数×列数)矩阵方式排列，相邻投影区域互相重叠，整个投影区域将背投幕覆盖；设备支持多路信号源同时输入、输出和多种显示方式组合。

2.根据权利要求1所述的超大屏幕无缝显示幕墙，其特征是：在显示面积相同的情况下，可以在箱体内部使用反光镜、或者采用短焦投影机、或者增加投影机个数来减小箱体厚度。

3.根据权利要求1所述的超大屏幕无缝显示幕墙，其特征是：使用边缘融合投影拼接软件，其安装在箱体内部的工控机中。

4.根据权利要求1所述的超大屏幕无缝显示幕墙，其特征是：支持多种信号源同时输入，包括NTSC、PAL制式的复合视频信号(AV)、分量视频信号、VGA信号和DVI数字高清信号，也支持内置节目源。

5.根据权利要求1所述的超大屏幕无缝显示幕墙，其特征是：支持多路信号源同时输出和多种显示方式组合，显示方式可以根据显示需要由控制软件设置，包括整幅巨型画面只显示一路信号源、打开多路视频窗口显示不同的信号源、根据要求预制多种窗口模式：指定位置、缩放、漫游等，亦能随时灵活变化输出方式。

6.根据权利要求1所述的超大屏幕无缝显示幕墙，其特征是：具有超大尺寸，能达到320寸；具有超高显示分辨率，能达到4096×2160，其与投影机的分辨率和个数成正比。