CN201919121U - 一种用于多个投影图像拼接的投影系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于多个投影图像拼接的投影系统，包括：主机；特征值存储区；图像分割模块，用于将主机传输的投影图像基于像素分割每一帧此投影图像，从而获得若干子投影图像；图像特征提取模块，用于提取边界距离和每个像素点的红绿蓝各自敏感度权值；比较器，用于判断所述像素点是否在图像重叠区域内；颜色衰减处理器，根据所述比较器的结果，通过重叠区域像素点的边界距离和所述投影重叠区域尺寸值计算各个像素点红绿蓝三色各自的颜色权重值；一乘法器；数据分流模块；若干投影机，用于将来自数据分流模块的子投影图像投影到幕墙。本实用新型大大提高了投影图像尺寸并实现了多台投影机图像在重叠区域的平滑过渡，有效提高了画面的整体视觉效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种图像投影系统，具体涉及一种用于多个投影图像拼接的投影系统。
背景技术
高分辨率，高亮度的大屏幕显示越来越广泛地应用于科学计算可视化、工业设计、虚拟制造、军事仿真、娱乐等领域。目前广泛使用的大屏幕显示系统或者采用大的屏幕显示墙，或者采用高性能的投影仪，成本十分昂贵。因此，采用多个投影机阵列无缝拼接的高分辨率大屏幕显示系统，也就越来越受欢迎。
多投影机拼接显示的系统利用多个投影机组成的投影机阵列拼接可以实现屏幕的显示，利用四台投影机组成的投影阵列的无缝拼接显示效果图，中间的线是标记出的重叠区域。但是，多台投影机在投影拼接过程中，两台投影机或多台投影机的重叠部分由于同时有多台投影机投射同样强度的光线，导致这个区域颜色与未重叠区域明显不同，不能做到无缝拼接，使得正常观看受影响。
现在技术往往采用以下技术方案处理重叠区域，但是均存在各自的不足：
（1）硬边融合：即两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。该方法实现简单，计算量少；但硬件安装困难，且很难安装到无缝的状态，在两个投影机的连接部分，会有明显的拼接缝隙；
（2）简单重叠：即两台投影仪的画面有部分重叠，但没有做颜色与亮度的衰减处理。该方法实现简单，计算量少，尽管在投影区域的重叠部分不会有缝隙，但叠加区域明显比其他非叠加区域亮度高，影响正常观看。
（3）融合区域亮度减半叠加：是将投影机的重叠区域，投影时，投影的亮度直接减为原来的一半，理论上，两个投影机重叠后的亮度值正好是原来单个投影机的亮度值。这种方式，这种简单的衰减方式，重叠区域的颜色与亮度受两个投影机硬件、投影空间环境的灯光、投影距离的影响很大，叠加区域明显比单个投影机投影的亮度低，颜色有明显的偏差，同时在叠加区域的边缘有明显的分隔线。
发明内容
本实用新型目的是提供一种用于多个投影图像拼接的投影系统，该系统克服现有投影技术投影尺寸有限，大大提高了投影图像尺寸并实现了多台投影机图像在重叠区域的平滑过渡，有效提高了画面的整体视觉效果。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于多个投影图像拼接的投影系统，包括：
主机，用于储存投影图像；
特征值存储区，用于存储投影机数目值、分辨率值、相邻投影图像之间的投影重叠区域尺寸值；
图像分割模块，连接到所述主机和特征值存储区，根据来自所述特征值存储区的投影机数目值、分辨率值和投影重叠区域尺寸值将主机传输的投影图像基于像素分割每一帧此投影图像，从而获得若干子投影图像；
图像特征提取模块，连接到所述图像分割模块，用于提取各子投影图像内每个像素点到此子投影图像边界的边界距离，和每个像素点的红绿蓝各自敏感度权值；
比较器，连接到所述图像特征提取模块和特征值存储区，根据所述边界距离和投影重叠区域尺寸值判断所述像素点是否在图像重叠区域内；
颜色衰减处理器，根据所述比较器的结果，通过重叠区域像素点的边界距离和所述投影重叠区域尺寸值计算各个像素点红绿蓝三色各自的颜色权重值；
一乘法器，用于将所述红绿蓝三中颜色各自的敏感度权值与相应的所述颜色权重值相乘获得像素点的实际颜色值；
数据分流模块，将若干子投影图像分别送到相应的投影机中；
若干投影机，用于将来自数据分流模块的子投影图像投影到幕墙。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，一颜色敏感度校正模块位于所述图像分割模块和图像特征提取模块之间，用于将各子投影图像内每个像素点红绿蓝敏感度校正为相应的标准值。
2、上述方案中，所述特征值存储区内投影重叠区域尺寸值设置为64像素或者128像素或者192像素或者256像素。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：
本实用新型将重叠区域的颜色权重值乘敏感度权值获得重叠区域像素点的颜色值使得重叠区域过渡平滑，颜色均匀，看不出明显的颜色差异，给观察者的感觉就是一个整体投影机投影出来的图像，感觉不到是多台投影机的存在；其次，现由多台投影机图像叠加显示，增加了投影的尺寸，保证了大屏幕的显示需求；再次，多台投影机的组合应用使得该系统便于携带和拆卸。
附图说明
附图1为本实用新型用于多个投影图像拼接的投影系统结构示意图。
以上附图中：1、主机；2、特征值存储区；3、图像分割模块；4、图像特征提取模块；5、比较器；6、颜色衰减处理器；7、乘法器；8、数据分流模块；9、投影机；10、幕墙；11、颜色敏感度校正模块。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：一种用于多个投影图像拼接的投影系统，包括：
主机1，用于储存投影图像。
特征值存储区2，用于存储投影机数目值、分辨率值、相邻投影图像之间的投影重叠区域尺寸值。
图像分割模块3，连接到所述主机1和特征值存储区2，根据来自所述特征值存储区2的投影机数目值、分辨率值和投影重叠区域尺寸值将主机1传输的投影图像基于像素分割每一帧此投影图像，从而获得若干子投影图像。
图像特征提取模块4，连接到所述图像分割模块3，用于提取各子投影图像内每个像素点到此子投影图像边界的边界距离，和每个像素点的红绿蓝各自敏感度权值。
比较器5，连接到所述图像特征提取模块4和特征值存储区2，根据所述边界距离和投影重叠区域尺寸值判断所述像素点是否在图像重叠区域内。
颜色衰减处理器6，根据所述比较器5的结果，通过重叠区域像素点的边界距离和所述投影重叠区域尺寸值计算各个像素点红绿蓝三色各自的颜色权重值；
具体公式如下：
C(x,y) = a0 + … + ai*(dj(x,y)/W)1/i + …；其中，C(x,y) 为像素点的颜色权重值；a0 , ai 是多项式修正系数，此系数范围在0.0f – 1.0f之间，并且a0 + … + ai + … = 1；dj(x,y)是像素点的边界距离；W是投影重叠区域尺寸值；
步骤七．根据所述颜色通道的敏感度权值和像素点的颜色权重值，计算获得投影重叠区域的像素衰减权值向量Rk(x,y)，其计算公式为：
Rk(x,y) = Ek * C(x,y)；
其中(x,y)是该像素点在其投影图像中的坐标，Rk(x,y)是一个三维的向量，分量分别对应该像素点的红色、绿色、蓝色颜色权重分量值，k∈(r,g,b); r,g,b表示红绿蓝三中颜色通道。
一乘法器7，用于将所述红绿蓝三中颜色各自的敏感度权值与相应的所述颜色权重值相乘获得像素点的实际颜色值。
数据分流模块8，将若干子投影图像分别送到相应的投影机9中。
若干投影机9，用于将来自数据分流模块8的子投影图像投影到幕墙10。
一颜色敏感度校正模11位于所述图像分割模块3和图像特征提取模块4之间，用于将各子投影图像内每个像素点红绿蓝敏感度校正为相应的标准值。
上述特征值存储区2内投影重叠区域尺寸值设置为64像素或者128像素或者192像素或者256像素。
采用上述新型用于多个投影图像拼接的投影系统时，将重叠区域的颜色权重值乘敏感度权值获得重叠区域像素点的颜色值使得重叠区域过渡平滑，颜色均匀，看不出明显的颜色差异，给观察者的感觉就是一个整体投影机投影出来的图像，感觉不到是多台投影机的存在；其次，现由多台投影机图像叠加显示，增加了投影的尺寸，保证了大屏幕的显示需求；再次，多台投影机的组合应用使得该系统便于携带和拆卸。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于多个投影图像拼接的投影系统，其特征在于：包括：
主机（1），用于储存投影图像；
特征值存储区（2），用于存储投影机数目值、分辨率值、相邻投影图像之间的投影重叠区域尺寸值；
图像分割模块（3），连接到所述主机（1）和特征值存储区（2），根据来自所述特征值存储区（2）的投影机数目值、分辨率值和投影重叠区域尺寸值将主机（1）传输的投影图像基于像素分割每一帧此投影图像，从而获得若干子投影图像；
图像特征提取模块（4），连接到所述图像分割模块（3），用于提取各子投影图像内每个像素点到此子投影图像边界的边界距离，和每个像素点的红绿蓝各自敏感度权值；
比较器（5），连接到所述图像特征提取模块（4）和特征值存储区（2），根据所述边界距离和投影重叠区域尺寸值判断所述像素点是否在图像重叠区域内；
颜色衰减处理器（6），根据所述比较器（5）的结果，通过重叠区域像素点的边界距离和所述投影重叠区域尺寸值计算各个像素点红绿蓝三色各自的颜色权重值；
一乘法器（7），用于将所述红绿蓝三中颜色各自的敏感度权值与相应的所述颜色权重值相乘获得像素点的实际颜色值；
数据分流模块（8），将若干子投影图像分别送到相应的投影机（9）中；
若干投影机（9），用于将来自数据分流模块（8）的子投影图像投影到幕墙（10）。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于：一颜色敏感度校正模块（11）位于所述图像分割模块（3）和图像特征提取模块（4）之间，用于将各子投影图像内每个像素点红绿蓝敏感度校正为相应的标准值。
3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述特征值存储区（2）内投影重叠区域尺寸值设置为64像素或者128像素或者192像素或者256像素。
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