一种用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及穹顶球幕投影技术领域，尤其涉及一种用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构。
【背景技术】
[0002]穹顶球幕投影成像系统的应用越来越广泛，例如可以用作球幕天象成像仪、球幕电影放映系统等。
[0003]目前，很多的穹顶球幕投影成像系统还基于单投影成像技术，由投影数据计算机直接将投影影像数据输出给一台鱼眼投影装置，由鱼眼投影装置将影像投影到一上拱的半球面状的整个穹顶球幕上。但受制于投影成像的原理以及系统设备自身的原因，基于单投影成像技术的穹顶球幕投影成像系统所存在的缺陷也较为明显，即，由于系统中的鱼眼投影装置需要将完整影像投影呈现在整个穹顶球幕上，因此投鱼眼影装置对影像画面进行投影的放大比例较大，而由于鱼眼投影装置将影像通过其鱼眼镜头光学组件进行放大投影的放大比例越大，则其投影所呈现画面中的成像清晰度也相应越差，并且投影装置中投影光源的发射光也会随着鱼眼镜头光学组件放大投影而被扩散，导致投影放大比例越大则投影成像图像亮度越弱，因此导致成像清晰度和成像图像亮度等重要的成像性能参数往往都比较差，成像质量受到较大的限制。因此，领域内开始研发基于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统，并逐渐得以应用。
[0004]目前开发的基于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统，与基于单投影成像技术的系统相比的不同之处在于，借助了多台投影装置以及多台投影数据计算机，每台投影装置与一台投影数据计算机一对一组合，用以投射多组投影影像，共同成像在穹顶球幕上。
[0005]目前主流的基于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统中，根据所采用的多投影成像机理的不同，又主要分为两种类型。一种是采用叠加投影技术，即每一组的投影数据计算机和投影装置都用于投射完整的影像画面，并且相互重叠地投射在穹顶球幕上；叠加投影技术应用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统，可以视为是多个单投影成像技术的一种叠加应用，对影像数据几乎无需做数据处理，因此其技术实现难度较低，并且能够有效的提升成像图像亮度，但由于其依然没有摆脱投影影响放大比例较大而导致的成像清晰度受限的问题，并且多台投影装置叠加投影时还可能存在重叠误差的问题而引起重影等缺陷，所以其成像清晰度依然不佳。另一种是采用拼接投影技术，即每一组的投影数据计算机和投影装置用于向穹顶球幕的部分球幕区域投射一部分的影像画面，从而由各个投影装置的投影影像相互拼接覆盖整个穹顶球幕，从而在穹顶球幕上形成完整的影像画面;拼接投影技术应用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统，需要借助图像分割技术，将完整的影像画面数据分割为多份分图像数据分别对应给不同组的投影数据计算机和投影装置使用，在系统开发上需要熟练掌握图像分割技术的技术开发人员，因此技术实现难度要稍大一些，但由于每个投影装置只需要投影图像到穹顶球幕的部分区域，因此投影装置可以设置相对较小的投影放大比例，从而能够有效减弱因投影放大比例较大而引起的成像清晰度降低、成像图像整体亮度削弱等问题，使得系统投影成像质量得以提升。因此，从提升投影成像质量的角度出发，采用拼接投影技术的穹顶球幕投影成像系统得到了越来越多的开发和应用。
[0006]然而，现有技术中，基于拼接投影技术的穹顶球幕投影成像系统依然存在诸多技术缺陷。例如，其数码电子设备依旧采用了多台投影装置以及多台投影数据计算机，每台投影装置与一台投影数据计算机一对一组合，数码电子设备的成本较高;并且，虽然每一组的投影数据计算机和投影装置用于向穹顶球幕的部分球幕区域投射一部分的影像画面，以相互拼接覆盖整个穹顶球幕形成完整的影像画面，但各足投影数据计算机以及投影装置的工作状态相对独立，较难于实现统一控制，容易因为不同组投影数据计算机和投影装置所投影的影像数据的分割或匹配不够准确，或者因为不同组投影数据计算机和投影装置的投影播放不同步，而造成穹顶球幕上影像画面错位、错帧等情况，影响系统投影成像质量。另一方面，现有技术中基于拼接投影技术的穹顶球幕投影成像系统中，往往都将多个投影装置集中设置在穹顶球幕顶部中心位置的正下方，这样导致了每个投影装置的纵向投影视角都需要至少达到90°，以保证每个投影装置能够覆盖从顶部中心位置到底圆位置的90°纵向视角，才能确保多台投影装置能够拼接覆盖整个穹顶球幕的球幕区域，而大视角投影装置的成本昂贵，这也是造成穹顶球幕投影成像系统的数码电子设备成本较高的一个重要因素；同时，穹顶球幕笼罩区域的正下方，都是穹顶球幕投影成像系统观影的有效区域，然而多个投影装置集中设置在穹顶球幕顶部中心位置的正下方并占据较大的区域空间，使得观影有效区域被占用和分割，也会影响观众的观影体验;此外，在放映使用过程中投影装置发热较为严重，而将多台投影装置集中设置在穹顶球幕顶部中心位置的正下方容易造成热量聚集，不利于散热，虽然穹顶球幕投影成像系统的放映场所通常都风有通设计(因为通常为室内播放，需要通风)，但穹顶球幕顶部中心位置的正下方区域往往恰好是放映场所中通风效果最弱的位置区域，因此对于多台投影装置的通风散热效果的改善依然不明显，用以影响投影装置的工作稳定性和使用寿命。
[0007]因此，如何通过系统结构的改造，来设法降低穹顶球幕投影成像系统的设备成本并更好地保证系统投影成像质量，改善重要设备的散热效果，提升系统的工作稳定性和使用寿命，已经成为近期穹顶球幕投影成像系统的一项重要技术研发目标。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构，通过安装结构的改变，为穹顶球幕投影成像系统的设备成本的降低创造了有利的系统结构基础条件，更有利于保证系统投影成像质量，改善系统中投影装置等重要设备的散热效果，帮助提升穹顶球幕投影成像系统的工作稳定性和使用寿命。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术手段:
[0010]—种用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构，包括上拱的半球面状的穹顶球幕，对穹顶球幕进行支撑固定的球幕支架，还包括投影数据计算机、投影图像分割装置以及N个投影装置，N2 3;所述投影数据计算机的投影数据输出端与能够将投影图像分割为N个分图像的投影图像分割装置的图像数据输入端进行数据传输连接，投影图像分割装置的N个分图像输出端分别与N个投影装置的投影数据输入端进行数据传输连接；
[0011]所述穹顶球幕以其半球面状的底圆保持水平的方向放置;所述球幕支架由沿所述穹顶球幕的底圆下方周向分布且竖向设置的多个支撑部所构成，每个支撑部的顶端与穹顶球幕的底圆相固定，支撑部的底端固定设置在地面上；
[0012]所述N个投影装置沿穹顶球幕的底圆下方周向均匀分布设置，每个投影装置的投影方向均倾斜向上地朝向在周向上与其所在位置相对一侧的部分穹顶球幕区域，且每个投影装置的纵向投影视角至少能够覆盖穹顶球幕的顶部中心到底圆部的纵向区域，每个投影装置的横向投影视角至少能够覆盖穹顶球幕1/N圆周的周向区域，从而使得所述N个投影装置能够投影拼接覆盖整个穹顶球幕。
[0013]上述用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构中，作为优选方案，所述球幕支架中每相邻两个支撑部之间留有间隙，所述N个投影装置分布设置在球幕支架的不同支撑部之间的间隙位置处。
[0014]上述用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构中，作为进一步改进方案，还包括通风通道，所述通风通道的进风口有多个且分别对应地设置在球幕支架中安装有投影装置的支撑部之间的间隙位置处，通风通道的出风口朝向所述穹顶球幕笼罩区域的外侧，通风通道内设有能够提供由进风口向出风口方向的风力驱动的风机。
[0015]上述用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构中，作为优选方案，所述通风通道的通道管路夹设安装在球幕支架中。
[0016]上述用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构中，具体而言，每个投影装置包括一个投影安装支架和投影仪，投影仪可转动调节地安装在投影安装支架上，并由投影安装支架提供支撑。
[0017]相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0018]1、本实用新型用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构，通过增设投影图像分割装置以及改变各投影装置布设位置等安装结构的改变，减少了数码电子设备的构件数量以及配置要求，为穹顶球幕投影成像系统中数码电子设备成本的降低创造了有利的系统结构基础条件。
[0019]2、在本实用新型用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构中，只需借助一台投影数据计算机输出的投影影像数据经过投影图像分割装置进行图像分割后发送至N个投影装置进行投影成像，能够实现一台投影数据计算机对多台投影装置的数据统一管理，更容易减少影像数据的分割或匹配不够准确以及投影播放不同步而造成的影像画面错位、错帧等不良情况，从而有利于更好地保证系统投影成像质量。
[0020]3、本实用新型用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构，通过各投影装置布设位置的改变，还解决了观影有效区域被占用、分割的问题，有利于穹顶球幕投影成像系统的放映场所容纳更多的观影观众，并提升观众的观影体验。
[0021]4、本实用新型用于多投影成像的穹顶球幕投影成像系统安装结构，还能够通过进一步的结构改进，借助球幕支架以及系统中各个投影装置的联合布局结构并增设通风通道，来更好地改善对系统中各投影装置的散热效果，帮助提升穹顶球幕投影成像系