專利名稱：一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及圖像展示技術領域，尤其涉及一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)。
背景技術：
數(shù)字沙盤是通過聲、光、電、圖像、三維動畫以及計算機程控技術與實體模型相融合，可以充分體現(xiàn)區(qū)位特點，達到一種惟妙惟肖、變化多姿的動態(tài)視覺效果。數(shù)字沙盤作為一種新型的模型展現(xiàn)形式已受到越來越多的關注，其相對于傳統(tǒng)的物理沙盤具備如下特點:(I)數(shù)字沙盤可以動態(tài)改變顯示比例尺:物理沙盤的比例尺一旦建成便是固定的，而且大面積模模型中間的核心區(qū)域往往
看不清楚。數(shù)字沙盤可以動態(tài)的加載不同比例尺的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無縫的放大縮小?？梢詮囊粋€完整地球開始，放大到國家，再放大到省，再到城市，再到市區(qū)，小區(qū)，建筑單體，甚至可以展現(xiàn)到建筑單體局部以及內(nèi)部的三維模型，圍繞著核心區(qū)域，數(shù)字沙盤可以交互旋轉(zhuǎn)，充分展現(xiàn)建筑的各個角度的細節(jié)，免去讓人繞沙盤走動。(2)數(shù)字沙盤具有很高的顯示分辨率，可以充分展現(xiàn)信息數(shù)據(jù):物理沙盤采用標牌等·方式標記道路、河流、建筑等名稱，不能再進一步展現(xiàn)更詳細的信息數(shù)據(jù)。對于數(shù)字沙盤，沙盤空間上的每個圖元，其豐富的屬性數(shù)據(jù)都可以根據(jù)需要詳盡的查詢和展現(xiàn)。數(shù)字沙盤需要很高的顯示分辨率在很大的顯示區(qū)域面積上顯示圖像，通常顯示面積在幾十平米到幾百平米；以10米的視距計算，一塊20米寬10米高的顯示區(qū)域需要至少5Κχ2.5Κ像素(總像素數(shù)高達1250萬)的顯示分辨率才能夠接近和達到人眼視網(wǎng)膜的分辨率需求(400ppi左右)，細膩平滑地顯示超高清晰圖像，而超高清晰圖像能夠給以觀眾極佳的視覺體驗和沉浸感。而如此高的顯示分辨率，單一普通顯示設備無法完整顯示，需要使用較低分辨率的顯示設備單元進行拼接而成。(3)數(shù)字沙盤場地可以多功能復用:物理沙盤固定占據(jù)了相當面積的場地，同時，落上灰塵后還不易打掃。而數(shù)字沙盤直接在地面上進行顯示，地面上鋪上地毯后，可以作為多功能廳使用。但是現(xiàn)有技術中的數(shù)字沙盤存在如下缺陷:(I)現(xiàn)有技術中大多數(shù)數(shù)字沙盤的顯示方式為多個顯示屏組成單屏進行顯示，這種顯示結構一方面由于多個小屏幕組成一個大屏幕，從而在物理上無可避免的造成屏幕間的物理縫隙，從而使得顯示屏幕顯示圖象無法保持整幅完整，存在人為分割；另一方面，數(shù)字沙盤信號源多數(shù)采用多主機分布式(即一臺主控服務器加若干臺節(jié)點機)，這種模式最大的問題在于信號源的同步顯示控制，尤其是對于實時渲染類的顯示應用而言，對于各節(jié)點機的同步時效性要求更高，由于無法完全保證同步的精度會導致大屏幕顯示時出現(xiàn)畫面撕裂的現(xiàn)象，嚴重地影響數(shù)字沙盤的觀看效果，分辨率越高，該現(xiàn)象愈加嚴重。[0014](2)當觀眾對大面積的高分辨率顯示屏幕進行觀看時，為了防止視線被遮擋，觀察點一般都不會在平幕的正中心，這就造成了觀察點和屏幕構成了一個斜視錐?？吹降漠嬅婢蜁a(chǎn)生一個透視變形，一個正常的建筑看起來可能變得很矮，建筑的立面看起來也會傾斜，原本是立方體的模型看起來成了一個很矮的棱臺。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于設計一種新型的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，解決圖像拼接顯示過程中的縫隙問題以及在斜視狀態(tài)下圖像斜視錐透視失真的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括:服務器、主控機、圖像處理器和顯示設備，所述服務器、所述主控機、所述圖像處理器和所述顯示設備依次連接。優(yōu)選的，所述圖像處理器還包括校正裝置。優(yōu)選的，所述校正裝置還包括幾何校正裝置和色彩校正裝置。優(yōu)選的，所述顯示設備大于2臺。優(yōu)選的,所述顯示設備為投影儀、LED或IXD。從以上技術方案可以看出，本實用新型的有益效果可以總結如下:1.本實用新型的顯示屏采用整幅屏幕，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙，從而使得屏幕顯示高分辨率圖象整幅保持完整，無人為分割。而采用無縫融合處理技術后，更消除了光學縫隙，從而使顯示的圖像完全一致，無任何物理或光學分割，保證了顯示高分辨率圖像的完整性和美觀性；2.信號源采用單主機模式，實現(xiàn)了單一主機超高分辨率圖像顯示的數(shù)字沙盤新模式，硬件維護簡單，使得系統(tǒng)更加節(jié)能省電，綠色環(huán)保；3.由于信號源采用單主機模式，使得高分辨率大屏幕在物理上和邏輯上都是一個單一屏幕，實現(xiàn)了桌面級拼接融合效果，具有極強的開放性，不僅可以顯示實時渲染的互動三維場景，還可以播放影片視頻，演示ppt，Pdf文檔，甚至可以運行大型三維游戲。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖；圖2是本實用新型的圖像處理器內(nèi)部結構示意圖；圖3是本發(fā)明的展示高分辨圖像的方法流程示意圖；圖4是本發(fā)明的圖像處理器的工作流程示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。本實用新型提供了一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，用于解決圖像拼接顯示過程中的縫隙問題以及在斜視狀態(tài)下圖像斜視錐透視失真的問題。
請參閱圖1，本實用新型實施例中的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括:用于存儲及輸出待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)的服務器；用于生成所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及重合邊帶消隱參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶消隱參數(shù)發(fā)送到圖像處理器的主控機；所述圖像處理器用于根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率數(shù)據(jù)輸出到顯示設備；所述顯示設備用于匯聚并顯示所述低分辨率圖像；所述服務器、所述主控機、所述圖像處理器和所述顯示設備依次連接。所述圖像處理器還包括校正裝置。所述校正裝置還包括幾何校正裝置和色彩校正裝置。所述顯示設備大于2臺。所述顯示設備為投影儀、LED或IXD。其中，所述的主控機用于生成高分辨率圖像顯示參數(shù)，所述高分辨率圖像顯示參數(shù)包括顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、觀察視角參數(shù)以及低分辨率顯示單元顯示參數(shù)，并且主控機用于將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)分發(fā)給圖像處理器。其中，所述圖像處理器為圖像分割及邊帶消隱處理器。其中，所述圖像分割及邊帶消隱處理器為若干臺，每臺圖像分割及邊帶消隱處理器對應控制若干臺顯示設備。所述圖像分割及邊帶消隱處理器用于根據(jù)從主控機接收到的高分辨率圖像顯示參數(shù)分割生成待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)，同時用于控制若干臺顯示設備同時顯示所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)至顯示設備；各個圖像分割及邊帶消隱處理器對應控制顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)在顯示屏幕上共同匯聚組合成高分辨率圖像整體。其中，所述圖像分割及邊帶消隱處理器還包括邊帶消隱系統(tǒng)和視角擬合校正系統(tǒng)。所述邊帶消隱處理用于把重合邊帶圖像(如兩層圖像疊加)處理成一層圖像的效果，消除或隱藏掉其中一層。請參閱圖2，所述邊帶消隱系統(tǒng)具體包括:低分辨率顯示單元區(qū)域確定系統(tǒng):用于根據(jù)其所接收的單臺顯示設備的顯示區(qū)域參數(shù)確定每一臺顯示設備的顯示區(qū)域；重疊或遮擋區(qū)域生成 系統(tǒng):用于在顯示過程中，對相鄰顯示設備的顯示區(qū)域所形成的重疊或遮擋區(qū)域進行位置確認；重疊或遮擋區(qū)域顯示內(nèi)容一致化系統(tǒng):用于對重疊或遮擋區(qū)域中的顯示內(nèi)容進行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使顯示內(nèi)容保持一致；重疊或遮擋區(qū)域消隱系統(tǒng)，用于對投影重疊或遮擋區(qū)域與非重疊或非遮擋區(qū)域的亮度進行調(diào)節(jié)，確保亮度保持一致；幾何校正系統(tǒng):用于糾正顯示圖像的變形效果，確保顯示重疊或遮擋區(qū)域的圖像匹配拼接；色彩校正系統(tǒng):用于在各個圖像分割及邊帶消隱處理器相互之間協(xié)調(diào)確保全屏高分辨率圖像顯示的色溫以及色域保持一致；其中，所述視角擬合校正系統(tǒng)具體包括:觀察視角模型構造系統(tǒng):用于根據(jù)顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)及觀察視角參數(shù)模擬出觀察視角狀態(tài)下的三維模型；顯示矩陣擬合校正系統(tǒng):用于根據(jù)所述模擬得到的觀察視角狀態(tài)下的三維模型計算得到圖像擬合校正矩陣方程結果，并根據(jù)擬合校正方程對顯示圖像進行擬合校正后發(fā)送給其所對應的顯示設備。其中，所述顯示設備臺數(shù)量不小于2臺，顯示分辨率不低于1024x768 (像素)。所述顯示設備為地幕顯示屏或豎屏顯示屏，所述地幕顯示屏呈水平方向設置，所述地幕顯示屏為整塊屏幕；所述豎屏顯示屏在所述地幕顯示屏的一端呈豎直方向設置，所述豎屏顯示屏為整塊屏幕。所述顯示設備由若干個低分辨率顯示單元組成，例如；如果低分辨率顯示單元是投影機，則顯示系統(tǒng)就是指投影機矩陣；如果低分辨率顯示單元是液晶拼接顯示器，那么顯示系統(tǒng)就是液晶拼接墻。本實用新型的顯示屏采用整幅屏幕，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙，從而使得屏幕顯示高分辨率圖象整幅保持完整，無人為分割。而采用無縫融合處理技術后，更消除了光學縫隙，從而使顯示的圖像完全一致，無任何物理或光學分割，保證了顯示高分辨率圖像的完整性和美觀性。請參閱圖3，本實用新型實施例中的高分辨率圖像的系統(tǒng)各工作原理如下:SI，所述服務器將待顯示的所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述主控機；在步驟SI之前還需要確定顯示設備方位并設置顯示視角和觀察視角。根據(jù)展現(xiàn)空間的結構，可以在地面上水平設置地幕顯示屏，也可以在墻壁上設置豎屏顯示屏；顯示視角均為通過顯示屏中心并垂直于顯示屏平面的虛擬視錐，該視錐的高度由顯示空間的高度決定。觀察視角則是由最佳觀察點位置確定，所述觀察視錐是由最佳觀察點到顯示屏幕4角的連線所形成的 視錐。S2，所述主控機生成高分辨率圖像顯示參數(shù)和重合邊帶參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶參數(shù)發(fā)送到所述圖像處理器；本步驟中，所述主控機生成高分辨率圖像顯示參數(shù)的方法，具體包括以下步驟:S21，所述主控機提取所述高分辨率圖像顯示參數(shù)，具體為:主控機提取顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)，并根據(jù)顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)確定顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、以及低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)，并根據(jù)當前顯示方案確定待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)參數(shù)；S22，所述主控機將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)進行分配，具體為:主控機將所述顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)、顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)以及高分辨率圖像數(shù)據(jù)參數(shù)分配給圖像分割及邊帶消隱處理器。S3，所述圖像處理器根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率圖像數(shù)據(jù)輸出到所述顯示設備；本步驟中，所述圖像處理器根據(jù)所述高分辨率顯示參數(shù)對所述顯示設備的重疊或遮擋區(qū)域的圖像進行圖像分割及邊帶消隱處理或重合邊帶消隱處理。請參閱圖4，所述圖像分割及邊帶消隱處理具體包括以下步驟:S31，確定低分辨率顯示設備的顯示區(qū)域:圖像處理器根據(jù)接收到的低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)確定每一臺顯示設備的顯示區(qū)域；S32，生成所述顯示設備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域:圖像處理器對相鄰顯示設備顯示區(qū)域所形成的重疊或遮擋區(qū)域進行位置確認；S33，對所述顯示設備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域的顯示內(nèi)容進行一致化:圖像處理器對重疊或遮擋區(qū)域中的顯示內(nèi)容進行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使顯示內(nèi)容保持一致及連續(xù)；S34，對所述顯示設備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域進行消隱處理:圖像處理器對所述重疊或遮擋區(qū)域與其余的非重疊或非遮擋區(qū)域的亮度進行一致化操作處理；S35，對所述顯示設備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像進行幾何校正:圖像處理器校正顯示圖像變形效果，確保顯示重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像匹配拼接；S36，對所述顯示設備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像進行色彩校正:圖像處理器相互之間對全屏圖像顯示的色溫以及色域進行一致化操作處理。S4，所述顯示設備將所述低分辨率圖像數(shù)據(jù)匯聚組合成高分辨率圖像整體并在所述顯示設備上進行顯示。請參閱圖5，在步驟S4之前，還需要對高分辨率圖像數(shù)據(jù)進行圖像視角匹配，具體步驟為:S41，構建觀察視角數(shù)字模型:根據(jù)顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)模擬出觀察視角狀態(tài)下的三維模型；S42，圖像視角匹配:根據(jù)所述模擬得到的觀察視角狀態(tài)三維模型計算得到圖像擬合校正矩陣方程結果，并根據(jù)幾何校正方程對顯示圖像進行擬合校正后發(fā)送給其所對應的顯示設備。以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領域技術人員應該明白，本實用新型并不局限于以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包 含在本實用新 型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，包括:服務器、主控機、圖像處理器和顯示設備，所述服務器、所述主控機、所述圖像處理器和所述顯示設備依次連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設備大于2臺。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設備為投影儀、L ED或LCD。
專利摘要本實用新型還提供了一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括服務器；用于生成所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及重合邊帶消隱參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶消隱參數(shù)發(fā)送到圖像處理器的主控機；所述圖像處理器用于根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率數(shù)據(jù)輸出到顯示設備；所述顯示設備用于匯聚并顯示所述低分辨率圖像；所述服務器、所述主控機、所述圖像處理器和所述顯示設備依次連接。通過本實用新型的系統(tǒng)及方法，保證了顯示圖像的高分辨率和精細的視覺效果，改善了數(shù)字沙盤的觀看效果，提高了數(shù)字沙盤的互動應用功能，大大提高了數(shù)字沙盤在展覽展示等方面的應用能力。
文檔編號G09B25/00GK203102729SQ20122062203
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
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