专利名称：多投影仪自由立体显示的逐像素响应的亮度校正方法
技术领域：
本发明涉及多投影仪自由立体显示的组合显示，实现多投影仪自由立体显示的大屏幕高分辨率显示的亮度一致。
背景技术：
近年来，基于双目视差的立体视觉广泛应用于电影、游戏、仿真、虚拟现实等各个领域。现在，自由立体显示技术也取得了重大技术突破，它使观看者无需佩戴立体眼镜就能通过双眼看到相应于不同视点的(左右眼)图像，从而产生强烈的三维立体视觉效果。目前的自由立体显示器受单个显示器的分辨率等限制，只能容纳较少的观众在某个指定的区域观看，这限制了它的推广和应用。将多个视点图像用多个投影仪进行自由立体显示的组合显示可以有效地解决上述问题。但是，多投影仪自由立体显示的屏幕特性使得传统组合显示的几何校正和亮度校正方法难以应用。传统的亮度校正方法主要包括亮度融合方法和亮度衰减方法。亮度融合方法利用几何校正得到的投影仪空间和屏幕空间的坐标转换关系计算投影仪空间的重叠投影区域，并且在投影仪空间的重叠区域内计算从0到1逐渐过渡的亮度衰减因子，使得屏幕空间上的每一点对应的所有投影仪的亮度衰减因子之和为1。亮度融合方法简单且易于计算，但是只能解决投影仪交叠区域的亮度差异，而对投影仪内部和投影仪之间的亮度差异忽略不计。亮度衰减方法通过测量每个投影仪的亮度响应函数和最大、最小亮度响应曲面来进行亮度校正。该方法对每个投影仪只测量一个亮度响应函数。多投影仪自由立体显示系统中为了得到自由立体显示效果采用特殊的光学屏幕。这些屏幕的特殊光学性质造成了投影仪的亮度响应函数各点不同。所以，在多投影仪自由立体显示系统中应用亮度衰减方法进行亮度校正不能得到很好的亮度校正效果。
发明内容
本发明的目的在于解决多投影仪自由立体显示系统中对每个视点图像都用多个投影仪拼接显示造成的整个显示区域的亮度不一致问题，实现了多投影仪自由立体显示系统中每个视点图像的无缝拼接的大屏幕高分辨率显示的亮度一致。本发明的特征在于，依次含有以下步骤步骤(1)组建一个具有I = 2的两个视点图像的变分辨率多投影仪自由立体显示系统，包括一个投影仪阵列、一个自由立体显示屏幕，下面简称屏幕、一台数码相机、一个服务器和多个客户端计算机，其中，投影仪阵列有M台DLP投影仪组成，每个视点图像用 NrXNc个DLP投影仪在自由立体显示屏幕上按Nr行Nc列的方式拼接显示，Nr = 3，Nc = 4 ；客户端计算机具有12台，每台客户端计算机控制两台所述DLP投影仪；步骤O)所述服务器对所述多投影仪自由立体显示系统进行几何校正，步骤如下
步骤(2. 1)通过各客户端在每个投影仪帧缓存的投影仪空间分别显示按设定的等间距分布的特征点组成的图像，形成投影仪空间初始网格Hieshpu, i表示视点的序号，i =1，2，j表示每个视点i中所对应的所述DLP投影仪的序号，j = 1,2,…，11，12 ；再用所述数码相机分别获取每个视点对应各台所述DLP投影仪的特征点图像投影在所述屏幕上形成的屏幕特征点图像，形成屏幕空间的初始网格mesh、；步骤(2. 2)按下式计算所述第i个视点中第j个投影仪在所述屏幕上的校正区域 di Spffij,Clispffij = KdispAi^rect), i = 0,1, j = 1,2, —, 11,12 (1)其中，ClispAij为第i个视点中第j个投影仪在屏幕上的显示区域，rect是所述屏
幕上组合显示的区域，
权利要求
1.多投影仪自由立体显示的逐像素响应的亮度校正方法，其特征在于，依次含有以下步骤步骤(1)组建一个具有I = 2的两个视点图像的变分辨率多投影仪自由立体显示系统，包括一个投影仪阵列、一个自由立体显示屏幕，下面简称屏幕、一台数码相机、一个服务器和多个客户端计算机，其中，投影仪阵列有M台DLP投影仪组成，每个视点图像用 NrXNc个DLP投影仪在自由立体显示屏幕上按Nr行Nc列的方式拼接显示，Nr = 3，Nc = 4 ；客户端计算机具有12台，每台客户端计算机控制两台所述DLP投影仪；步骤O)所述服务器对所述多投影仪自由立体显示系统进行几何校正，步骤如下 步骤(2. 1)通过各客户端在每个投影仪帧缓存的投影仪空间分别显示按设定的等间距分布的特征点组成的图像，形成投影仪空间初始网格meshp…i表示视点的序号，i = 1， 2，j表示每个视点i中所对应的所述DLP投影仪的序号，j = 1,2,…，11，12 ；再用所述数码相机分别获取每个视点对应各台所述DLP投影仪的特征点图像投影在所述屏幕上形成的屏幕特征点图像，形成屏幕空间的初始网格mesh、；步骤(2. 按下式计算所述第i个视点中第j个投影仪在所述屏幕上的校正区域 其中，diSpAu为第i个视点中第j个投影仪在屏幕上的显示区域，rect是所述屏幕上组合显示的区域，
全文摘要
多投影仪自由立体显示的逐像素响应的亮度校正方法属于多投影仪组合显示的大屏幕高分辨率显示技术领域，其特征在于，所述方法把同一个视点图像有关的所有投影仪几何和亮度校正后的投影作为一个虚拟投影仪的投影，测量虚拟投影仪中每一点的亮度响应函数，根据每一点不同的亮度响应函数对输入的图像预先进行亮度转换，解决了多投影仪自由立体显示系统中对每个视点图像都用多个投影仪拼接显示造成的整个显示区域的亮度不一致问题，实现了多投影仪自由立体显示系统中每个视点图像的无缝拼接的大屏幕高分辨率显示的亮度一致。所述方法解决了多投影仪自由立体显示系统中屏幕的特殊光学性质造成的屏幕上各点亮度响应函数不同的问题，使得亮度校正的结果更加得均匀一致。
文档编号G06F3/14GK102231099SQ20111018930
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者周艳霞, 秦开怀 申请人:清华大学