專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法。
背景技術(shù)：
隨著視頻多元化發(fā)展，絢麗多彩的畫面，高清晰大畫面的視頻備受喜愛。豐富的畫面可以吸引更多的關(guān)注，高清的特點(diǎn)可以傳達(dá)更多的信息。廣告宣傳、產(chǎn)品展示、信息推廣、 匯報(bào)展覽、政府職能部門等行業(yè)一直處于信息化進(jìn)步的前沿，無論是虛擬仿真還是邊緣融合，無論是投影機(jī)還是融合屏幕，均隨著投影拼接、邊緣融合技術(shù)的發(fā)展，高清晰度、高分辨率、大畫面效果越來越被人們認(rèn)可，隨著使用成本的不斷降低，投影拼接、邊緣融合技術(shù)得到了大面積的普及使用。
邊緣融合、無縫拼接是將多臺(tái)投影機(jī)投射的畫面經(jīng)過邊緣融合技術(shù)的處理，最終實(shí)現(xiàn)一整幅畫面的效果。邊緣融合最大特點(diǎn)是可以增加顯示分辨率、增大投影畫面面積、 縮短投影距離、校正投影畫面的幾何變形。更大的分辨率意味著在畫面尺寸相同的情況下可以顯示更豐富的內(nèi)容，更大的顯示畫面能在分辨率與清晰度相同的情況下顯示超大的畫面，讓更多人，更遠(yuǎn)距離均可以清楚地看到展示信息。
隨著視頻需求的不斷提高，舞臺(tái)，指揮，調(diào)度等應(yīng)用需求均通過投影融合平臺(tái)，將自然界中的場(chǎng)景、環(huán)境、人物等等一系列因素通過數(shù)據(jù)模式輸入到計(jì)算機(jī)中，通過建模，制作，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)中與自然界“一樣”的環(huán)境。這個(gè)環(huán)境可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)平臺(tái)，將數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)在播放當(dāng)中根據(jù)人眼的物理原理分別輸出左右眼文件到左右眼中，最終讓參與者有身臨其境的感受，并且通過人機(jī)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景實(shí)況播放、產(chǎn)品展示、科學(xué)試驗(yàn)、 教育培訓(xùn)等等領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，能夠解決任意多個(gè)投影輸出，組成整體大屏，輸出大畫面，高清晰度的視頻圖像。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，包括以下步驟1)將整幅圖像進(jìn)行分割成多個(gè)子圖像，每個(gè)子圖像用一個(gè)投影機(jī)進(jìn)行投影，實(shí)時(shí)控制各個(gè)投影機(jī)通道的圖像融合，將各個(gè)融合圖像以象素點(diǎn)為單位進(jìn)行重疊和對(duì)齊，融合圖像為相鄰兩個(gè)投影機(jī)間的邊緣重疊圖像；2)對(duì)各個(gè)投影機(jī)進(jìn)行幾何校正，使得各個(gè)投影機(jī)的投影圖像組成一個(gè)整幅圖像；3)對(duì)所述融合圖像進(jìn)行分解，對(duì)所述融合圖像中各個(gè)像素著色點(diǎn)里的RGB顏色信號(hào)進(jìn)行處理，將所述融合圖像中像素點(diǎn)的光強(qiáng)度當(dāng)量減小到非融合區(qū)域像素點(diǎn)光強(qiáng)度當(dāng)量的相應(yīng)百分比。
所述的步驟2)和步驟3)之間還包括利用TsingtooGPU的高運(yùn)算處理速度使用融合函數(shù)對(duì)投影圖像的動(dòng)態(tài)播放畫面拼接處的圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和光強(qiáng)度的明暗過度。
所述的步驟2)中所述的幾何校正包括線性幾何校正和非線性幾何校正。
所述的幾何校正使用有效控制點(diǎn)自動(dòng)確定的方法。
本發(fā)明具有如下技術(shù)效果1)能獨(dú)立完成輸入圖像的幾何校正，邊緣融合，使得各個(gè)投影機(jī)的投影圖像組成一個(gè)整幅圖像；2)分布式融合采用單芯片實(shí)現(xiàn)主要圖像扭曲以及邊緣融合算法；3)融合區(qū)域圖像進(jìn)行融合寬度為0-1024個(gè)像素點(diǎn)，所述融合圖像中各個(gè)像素著色點(diǎn)里的RGB顏色處理為最大256階。
4)可將一幅圖像進(jìn)行切割，放大，分割的子圖像的數(shù)量等于投影輸出所帶投影機(jī)的數(shù)量，且可以實(shí)現(xiàn)M*N輸出融合，M，N趨向于無窮大。
5)幾何校正的區(qū)間橫向與縱向各0-890個(gè)像素點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明基本原理圖；圖2為本發(fā)明中2*2融合幾何校正以及暗場(chǎng)調(diào)節(jié)示意圖；圖3為本發(fā)明中融合圖像的光強(qiáng)度示意圖；圖4為本發(fā)明中融合區(qū)域處理示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明中，融合使用的投影機(jī)無需放置在同一高度或者使圖像輸出基本整齊。因?yàn)橥ㄟ^配套的TsingtooGPU圖像融合軟件就可以對(duì)圖像進(jìn)行各種調(diào)試。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，包括以下步驟步驟101，將整幅圖像進(jìn)行分割成多個(gè)子圖像，每個(gè)子圖像用一個(gè)投影機(jī)進(jìn)行投影，實(shí)時(shí)控制各個(gè)投影機(jī)通道的圖像融合，將各個(gè)融合圖像以象素點(diǎn)為單位進(jìn)行重疊和對(duì)齊，融合圖像為相鄰兩個(gè)投影機(jī)間的邊緣重疊圖像；步驟102，對(duì)各個(gè)投影機(jī)進(jìn)行幾何校正，使得各個(gè)投影機(jī)的投影圖像組成一個(gè)整幅圖其中，幾何校正可以包括線性幾何校正和非線性幾何校正。用自動(dòng)或手動(dòng)的匹配方法可以對(duì)投影圖像的DLP (Digital Light Procession,數(shù)字光處理)投影機(jī)進(jìn)行線性幾何校正和非線性幾何校正，使得各個(gè)投影圖像組成一個(gè)全景圖像，即整幅圖像。
其中，幾何校正可以使用一種有效控制點(diǎn)(CP)自動(dòng)確定的方法，首先定義基準(zhǔn)控制點(diǎn)(RCP)及畸變控制點(diǎn)(DCP)的概念，進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種基于圖像方差的圖像檢測(cè)模板，提出相應(yīng)的檢測(cè)準(zhǔn)則及搜索方案；然后在畸變圖像中利用歸一化積相關(guān)的圖像匹配算法實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的畸變控制點(diǎn)(DCP)的精確定位，從而實(shí)現(xiàn)圖形對(duì)投影機(jī)圖像和投影屏幕之間的對(duì)應(yīng)校正和設(shè)置。圖2為不經(jīng)過幾何校正與經(jīng)過幾何校正的顯示效果示意圖，從圖2中可以看出，經(jīng)過幾何校正的顯示圖像消除了失真。
可以利用TsingtooGPU的高運(yùn)算處理速度使用融合函數(shù)對(duì)投影圖像的動(dòng)態(tài)播放畫面拼接處的圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和光強(qiáng)度的明暗過度。圖3為本發(fā)明中融合圖像的光強(qiáng)度示意圖。
步驟104，對(duì)所述融合圖像進(jìn)行分解，對(duì)所述融合圖像中各個(gè)像素著色點(diǎn)里的RGB (紅綠藍(lán))顏色信號(hào)進(jìn)行處理，將所述融合圖像中像素點(diǎn)的光強(qiáng)度當(dāng)量減小到非融合區(qū)域像素點(diǎn)光強(qiáng)度當(dāng)量的相應(yīng)百分比；融合帶顏色的動(dòng)態(tài)過度功能可以通過利用TsingtooGPU的硬件處理性能,在對(duì)融合函數(shù)和融合區(qū)域的圖像處理上采用像素級(jí)的過濾、甄別、分離等處理。將像素點(diǎn)上的RGB三色進(jìn)行分離和解析，并將分離出的融合帶像素進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)及顏色還原，保證整體畫面的亮度平滑過度及色彩還原度。
圖4為本發(fā)明中融合區(qū)域處理示意圖。如圖4所示，未處理融合像素41經(jīng)過處理融合像素42的處理后成為處理后的融合像素43。
本發(fā)明一種分布式多通道圖像的投影融合設(shè)備能夠在大屏幕上得到高清晰度的視頻圖像。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包·含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將整幅圖像進(jìn)行分割成多個(gè)子圖像，每個(gè)子圖像用一個(gè)投影機(jī)進(jìn)行投影，實(shí)時(shí)控制各個(gè)投影機(jī)通道的圖像融合，將各個(gè)融合圖像以象素點(diǎn)為單位進(jìn)行重疊和對(duì)齊，融合圖像為相鄰兩個(gè)投影機(jī)間的邊緣重疊圖像； 2)對(duì)各個(gè)投影機(jī)進(jìn)行幾何校正，使得各個(gè)投影機(jī)的投影圖像組成一個(gè)整幅圖像； 3)對(duì)所述融合圖像進(jìn)行分解，對(duì)所述融合圖像中各個(gè)像素著色點(diǎn)里的RGB顏色信號(hào)進(jìn)行處理，將所述融合圖像中像素點(diǎn)的光強(qiáng)度當(dāng)量減小到非融合區(qū)域像素點(diǎn)光強(qiáng)度當(dāng)量的相應(yīng)百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，其特征在于，所述的步驟2)和步驟3)之間還包括利用TsingtooGPU的高運(yùn)算處理速度使用融合函數(shù)對(duì)投影圖像的動(dòng)態(tài)播放畫面拼接處的圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和光強(qiáng)度的明暗過度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，其特征在于，步驟2)中所述的幾何校正包括線性幾何校正和非線性幾何校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，其特征在于，所述的幾何校正使用有效控制點(diǎn)自動(dòng)確定的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)投影整體輸出大屏畫面視頻圖像的方法，包括以下步驟1)將整幅圖像進(jìn)行分割成多個(gè)子圖像，每個(gè)子圖像用一個(gè)投影機(jī)進(jìn)行投影，實(shí)時(shí)控制各個(gè)投影機(jī)通道的圖像融合，將各個(gè)融合圖像以象素點(diǎn)為單位進(jìn)行重疊和對(duì)齊，融合圖像為相鄰兩個(gè)投影機(jī)間的邊緣重疊圖像；2)對(duì)各個(gè)投影機(jī)進(jìn)行幾何校正，使得各個(gè)投影機(jī)的投影圖像組成一個(gè)整幅圖像；3)對(duì)所述融合圖像進(jìn)行分解，對(duì)所述融合圖像中各個(gè)像素著色點(diǎn)里的RGB顏色信號(hào)進(jìn)行處理。本發(fā)明有效地解決了任意擴(kuò)展輸出大畫面，高分辨率圖像的實(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)，完全解決了投影融合的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾以及安裝局限。
文檔編號(hào)H04N9/31GK103037189SQ20121051538
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者王展, 高玉斌, 范煒, 閻明, 楊平, 趙瑞祥, 菅旭升 申請(qǐng)人:江蘇清投視訊科技有限公司