拼接墙图像显示方法和系统与流程

本发明涉及拼接墙技术领域，特别是涉及一种拼接墙图像显示方法和系统。

背景技术：

随着人们对图像的清晰度即视频的分辨率的要求越来越高，比如作战中心，公交管理中心、的士调试、铁路管理中心等，人们对拼接墙的规模，视频的清晰度，实时性提出了越来越高的要求。在拼接墙图像显示过程中，一般包括图像缩放、图像叠加和图像同步操作。

普遍的思路都是把每路视频进行解码缩放，然后根据每路视频叠加的坐标和次序，把需要显示YUV拷贝成一帧完整的图像后再送给显示设备。然而视频的缩放，叠加，同步需要消耗大量的CPU和产生相当多的延时，因此，现有的拼接墙图像显示方式时延较高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术时延高的问题，提供一种拼接墙图像显示方法和系统。

一种拼接墙图像显示方法，包括以下步骤：

接收多路显示图像，根据各个显示单元的相对位置和尺寸分别获取各路显示图像对应在拼接墙各个显示单元上的第一显示区域的第一位置信息；

根据所述第一位置信息分别获取各路显示图像在拼接墙各个显示单元上的叠加区域的第二位置信息；其中，所述叠加区域为所述显示图像与在所述显示图像上叠加的显示图像之间的重叠区域；

根据预设的频率同步扫描刷新所述显示图像在拼接墙各个显示单元上的第二显示区域的发光灯，刷新显示在对应的显示单元上所述显示图像；其中，所述第二显示区域为所述第一显示区域内所述叠加区域以外的部分，所述预设的频率为以大于或等于人眼暂留效应时间的倒数。

一种拼接墙图像显示系统，包括：

第一获取装置，用于接收多路显示图像，根据各个显示单元的相对位置和尺寸分别获取各路显示图像对应在拼接墙各个显示单元上的第一显示区域的第一位置信息；

第二获取装置，用于根据所述第一位置信息分别获取各路显示图像在拼接墙各个显示单元上的叠加区域的第二位置信息；其中，所述叠加区域为所述显示图像与在所述显示图像上叠加的显示图像之间的重叠区域；

扫描装置，用于根据预设的频率同步扫描刷新所述显示图像在拼接墙各个显示单元上的第二显示区域的发光灯，刷新显示在对应的显示单元上所述显示图像；其中，所述第二显示区域为所述第一显示区域内所述叠加区域以外的部分，所述预设的频率为以大于或等于人眼暂留效应时间的倒数。

上述拼接墙图像显示方法和系统，通过获取各路显示图像的位置信息以及相互之间的叠加信息，并扫描刷新对应位置的发光灯，利用人眼暂留进行多次扫描刷新的方法实现显示图像的叠加，大大减少了拼接墙的实现流程和成本，也能够减少数字拷贝拼接的延时，达到实时拼接的效果。

附图说明

图1为本发明的拼接墙图像显示方法流程图；

图2为叠加图像的示意图；

图3为本发明的拼接墙图像显示系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。

随着分辨率越来越大，解码后对视频缩放叠加模块的要求也越来越高，本发明直接利用光学原理和人眼暂留技术进行缩放叠加，大大减少了成本和延时。一幅图像要显示到拼接大墙上，那么每个屏上显示的只是这幅图放大的一部分。那么就需要把该幅图像发送到每个屏，每个屏把自己需要显示的区域裁剪出来，然后根据整幅图像放大或缩小的倍数把裁剪出来的图像按同样的倍数进行放大或缩小。之后把缩放后的图像按需求显示到相应的位置，和其它屏同时显示出来该幅图像的一部分图像，人眼看起来就像一个大屏幕一样，同步地完整地显示该图像，这就是拼接大墙的原理。那么要做到拼接大墙，需要把图像进行缩放，裁剪和叠加，再显示出来。下面的技术方案与现今利用软硬件进行数字图像处理的方法不同，主要利用光的特性和人眼暂留达到拼接大墙显示的目的。

如图1所示，本发明的拼接墙图像显示方法可包括以下步骤：

S1，接收多路显示图像，根据各个显示单元的相对位置和尺寸分别获取各路显示图像对应在拼接墙各个显示单元上的第一显示区域的第一位置信息；

在一个实施例中，由于现实图像与拼接墙上各个显示单元的分辨率不同，还可以对显示图像进行缩放。具体地，可以利用光学原理对图像按我们的需求进行缩放。转动投影仪缩放可以调整投影到墙上图像的大小，它是利用小孔成像，调整物距来进行缩放显示在屏幕上的图像，同样，可以根据拼接墙各个显示单元的分辨率调整发光灯与小孔的距离来进行图像缩放，物距越远，图像越小，物距越近，图像越大。其中，小孔设于光机与拼接墙之间，小孔的位置可以靠近拼接墙。

经过图像缩放后，由于一个显示单元可能只显示图像的一部分(如附图中的地图)，那么需要进行图像裁剪，对于光学来说，图像裁剪，只要把需要显示区域记录下来，扫描刷新相应的发光灯即可，其它区域则不改变发光灯。

S2，根据所述第一位置信息分别获取各路显示图像在拼接墙各个显示单元上的叠加区域的第二位置信息；其中，所述叠加区域为所述显示图像与在所述显示图像上叠加的显示图像之间的重叠区域；

经过上一个裁剪后，剩下的就是要显示的区域了，接下来则需要做图像叠加，当多个视频也即两幅图像叠加显示在一个屏上时，则上层的画面可能会把下层的画面的部分遮挡。因此，当两幅图有叠加时，下面的层的发光灯需要刷新的区域是该层图像的显示区域减去被遮挡的区域。其中，区分叠加图像中的上层和下层的方式是，根据用户开窗顺序来确定叠加次序。

因此，在刷新叠加图像的各个层时，可以先获取叠加区域的第二位置信息，并根据该第二位置信息执行相应操作。所述第二位置信息可以由所述叠加次序以及各路显示图像的第一位置信息获取。

S3，根据预设的频率同步扫描刷新所述显示图像在拼接墙各个显示单元上的第二显示区域的发光灯，刷新显示在对应的显示单元上所述显示图像；其中，所述第二显示区域为所述第一显示区域内所述叠加区域以外的部分，所述预设的频率为以大于或等于人眼暂留效应时间的倒数。

如图2中的显示单元1，需要显示三层叠加画面，那么可以先刷新最底层的地图画面，刷新区域是该地图画面减去被上面两层遮挡的区域，如扫描一，黑色区域为刷新底图时不需要修改发光灯状态的区域。同样，进行附图中扫描二和扫描三，经过三次扫描到，就完整正确的显示了屏幕一的内容，现在的显示器可以每秒可以扫描120次画面，而人眼的暂留效应时间为二十四分之一秒，理论上，只需要在二十四分之一秒内扫描完即可，因此在每秒扫描刷新120次的显示器上，可以叠加5层画面，可以支持现在大分部的应用场景。

当所述显示图像对应的第一位置信息更新时，可以获取更新后的显示图像在拼接墙各个显示单元上的第三显示区域的第三位置信息；并根据上述第三位置信息分别扫描刷新所述显示图像的各个下层图像的发光灯；其中，所述下层图像为叠加在所述显示图像下层的显示图像。

可以看出，当显示图像的第一位置信息更新时，由于该显示图像并不会影响上层图像的显示，因此，上层图像无需更新。

上述拼接墙图像显示方法利用人眼暂留进行多次扫描刷新的方法实现显示图像的缩放、叠加，大大减少了拼接墙的实现流程和成本，也能够减少数字拷贝拼接的延时，达到实时拼接的效果。

在一个具体的实施例中，可以根据以下算法实现来实现本发明的技术方案：

a、若i＜n，执行以下操作：

a1、根据所述第一位置信息同步扫描刷新第i路显示图像Pi在拼接墙各个显示屏对应的第一显示区域的发光灯；其中，1≤i＜n，i为正整数，且i的初值为1；

a2、分别获取第i路显示图像Pi在拼接墙各个显示屏上的第二显示区域的第二位置信息；其中，所述第二显示区域为所述第一显示区域内叠加区域以外的区域，所述叠加区域为显示图像Pi+1，Pi+2，…...，Pn与第i路显示图像Pi的重叠区域；

a3、根据所述第二位置信息同步扫描刷新所述显示图像Pi在拼接墙各个显示屏上的第二显示区域的发光灯；

a4、将i的值加1；

b、扫描刷新显示图像Pn在拼接墙各个显示屏上的第一显示区域的发光灯。

当所述显示图像对应的第一位置信息更新时，可以根据如下算法实现图像的扫描刷新显示：

当第i路显示图像Pi对应的第一位置信息更新时，获取更新后的第i路显示图像Pi’在拼接墙各个显示屏上的第三显示区域的第三位置信息；

a、当j小于i时，执行以下操作：

a1、根据所述第三位置信息同步扫描刷新第j路显示图像Pj在拼接墙各个显示屏对应的第三显示区域的发光灯；其中，1≤j＜i，j为正整数，且j的初值为1；

a2、分别获取更新后的第i路显示图像Pi’在拼接墙各个显示屏上的第四显示区域的第四位置信息；其中，所述第四显示区域为所述第三显示区域内叠加区域以外的区域，所述叠加区域为显示图像Pj+1，Pj+2，…...，Pi与更新后的第i路显示图像Pi’的重叠区域；

a3、根据所述第四位置信息同步扫描刷新所述显示图像Pj在拼接墙各个显示屏上的第四显示区域的发光灯；

a4、将j的值加1；

b、扫描刷新显示图像Pi在拼接墙各个显示屏上的第三显示区域的发光灯。

与上述拼接墙图像显示方法相对应地，本发明还提供一种拼接墙图像显示系统。

如图3所示，所述拼接墙图像显示系统可包括：

第一获取装置10，用于接收多路显示图像，根据各个显示单元的相对位置和尺寸分别获取各路显示图像对应在拼接墙各个显示单元上的第一显示区域的第一位置信息；

在一个实施例中，由于现实图像与拼接墙上各个显示单元的分辨率不同，还可以对显示图像进行缩放。具体地，可以利用光学原理对图像按我们的需求进行缩放。转动投影仪缩放可以调整投影到墙上图像的大小，它是利用小孔成像，调整物距来进行缩放显示在屏幕上的图像，同样，可以根据拼接墙各个显示单元的分辨率调整发光灯与小孔的距离来进行图像缩放，物距越远，图像越小，物距越近，图像越大。

经过图像缩放后，由于一个显示单元可能只显示图像的一部分(如附图中的地图)，那么需要进行图像裁剪，对于光学来说，图像裁剪，只要把需要显示区域记录下来，扫描刷新相应的发光灯即可，其它区域则不改变发光灯。

第二获取装置20，用于根据所述第一位置信息分别获取各路显示图像在拼接墙各个显示单元上的叠加区域的第二位置信息；其中，所述叠加区域为所述显示图像与在所述显示图像上叠加的显示图像之间的重叠区域；

经过上一个裁剪后，剩下的就是要显示的区域了，接下来则需要做图像叠加，当多个视频也即两幅图像叠加显示在一个屏上时，则上层的画面可能会把下层的画面的部分遮挡。因此，当两幅图有叠加时，下面的层的发光灯需要刷新的区域是该层图像的显示区域减去被遮挡的区域。其中，区分叠加图像中的上层和下层的方式是，根据用户开窗顺序来确定叠加次序。

因此，在刷新叠加图像的各个层时，可以先获取叠加区域的第二位置信息，并根据该第二位置信息执行相应操作。所述第二位置信息可以由所述叠加次序以及各路显示图像的第一位置信息获取。

扫描装置30，用于根据预设的频率同步扫描刷新所述显示图像在拼接墙各个显示单元上的第二显示区域的发光灯，刷新显示在对应的显示单元上所述显示图像；其中，所述第二显示区域为所述第一显示区域内所述叠加区域以外的部分，所述预设的频率为以大于或等于人眼暂留效应时间的倒数。

如图2中的显示单元1，需要显示三层叠加画面，那么可以先刷新最底层的地图画面，刷新区域是该地图画面减去被上面两层遮挡的区域，如扫描一，黑色区域为刷新底图时不需要修改发光灯状态的区域。同样，进行附图中扫描二和扫描三，经过三次扫描到，就完整正确的显示了屏幕一的内容，现在的显示器可以每秒可以扫描120次画面，而人眼的暂留效应时间为二十四分之一秒，理论上，只需要在二十四分之一秒内扫描完即可，因此在每秒扫描刷新120次的显示器上，可以叠加5层画面，可以支持现在大分部的应用场景。

当所述显示图像对应的第一位置信息更新时，可以获取更新后的显示图像在拼接墙各个显示单元上的第三显示区域的第三位置信息；并根据上述第三位置信息分别扫描刷新所述显示图像的各个下层图像的发光灯；其中，所述下层图像为叠加在所述显示图像下层的显示图像。

可以看出，当显示图像的第一位置信息更新时，由于该显示图像并不会影响上层图像的显示，因此，上层图像无需更新。

上述拼接墙图像显示方法利用人眼暂留进行多次扫描刷新的方法实现显示图像的缩放、叠加，大大减少了拼接墙的实现流程和成本，也能够减少数字拷贝拼接的延时，达到实时拼接的效果。

本发明的拼接墙图像显示系统与本发明的拼接墙图像显示方法一一对应，在上述拼接墙图像显示方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于拼接墙图像显示系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。