一种图像边缘融合中的三维平滑曲面颜色校正系统及方法_2

文档序号:8546428阅读:来源:国知局
Gscale。
[0047]其中,所述步骤3中,令某像素(r,g,b)调整后得到的像素值为(r',g丨,b'),则调整公式可表示为:
[0048]r' = r*Rscale+Roffset, g' = g*Gscale+Goffset,b' = b*Bscale+Boffset,
[0049]其中,Rscale为相应像素点的R颜色分量缩放系数,Gscale为相应像素点的G颜色分量缩放系数,Bscale为相应像素点的B颜色分量缩放系数,Roffset为相应像素点的R颜色分量补偿值,Goffset为相应像素点的G颜色分量补偿值,Boffset为相应像素点的B颜色分量补偿值。
[0050]本发明使用摄像机作为整个系统的反馈设备,捕获多投影仪的投影画面,计算整个画面的颜色分量所构成的三维曲面的平滑度,并以此作为参考对投影仪的输出画面进行调整。循环进行上面的调整,直到多投影所显示的画面的每个颜色分量的三维曲面都达到预定的平滑度。
[0051]本发明对多投影仪拼接显示中边缘融合的方法进行了改进,对于多投影仪的各个色度分量(如RGB、YUV等色彩空间)等进行了三维曲面平滑,最大限度的保存了每个投影仪的色彩显示范围,同时能够不同品牌不同档次的投影仪的无缝拼接,克服了目前市场上边缘融合系统对投影仪参数一致性要求较高,无法解决边缘融合时不同投影仪存在色差的问题,提高了观赏者的视觉体验。
【附图说明】
[0052]图1是本发明三维平滑曲面颜色校正系统的结构示意图;
[0053]图2是本发明三维平滑曲面颜色校正方法的流程图;
[0054]图3是根据控制点生成的光滑三维nurbs或贝塞尔曲面示意图;
[0055]图4是校正前相邻投影仪像素色度或亮度强度曲面示意图;
[0056]图5是相邻投影仪色度或亮度调整过渡平滑后的像素颜色强度曲面示意图;
[0057]图6是多投影仪拼接的画面示意图。
【具体实施方式】
[0058]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
[0059]根据本发明的一方面,提出一种图像边缘融合中的三维平滑曲面颜色校正系统,如图1所示,所述系统包括交换机、图像采集设备、多个处理器、多个投影仪和幕布,其中:
[0060]所述交换机与所述多个处理器连接,用于支持多个处理器之间的相互通信,传输投影仪输出画面的像素数据、像素颜色分量的调整指令;
[0061]所述多个处理器与所述多个投影仪对应连接,用于产生投影仪的输出画面数据,调整投影仪的输出画面中像素的颜色分量;
[0062]所述多个投影仪用于将各自接收到的输出画面投影到幕布上,经过调整之后多个投影仪的画面最终融合成一幅没有缝隙、过渡自然、明亮、高分辨率的画面;
[0063]所述图像采集设备与多个处理器中的一个连接,作为一个反馈装置采集多个投影仪拼接后的画面(如图6所示),并将采集到的图像数据传输给与之相连的处理器,由该处理器对采集到的图像数据进行计算,并产生调整指令通过交换机发送至所述多个处理器,以对多个投影仪的输出画面中像素的颜色分量进行调整。
[0064]在本发明一实施例中,所述图像采集设备为摄像机或相机。
[0065]根据本发明的另一方面,还提出一种图像边缘融合中的三维平滑曲面颜色校正方法,如图2所示,所述方法包括以下步骤:
[0066]步骤I,对于图像采集设备进行校正处理;
[0067]其中,所述校正处理至少包括颜色校正,即对于图像采集设备进行渐晕校正和白平衡校正,确保其捕获的图片能够真实反映实际的投影画面。
[0068]步骤2,对于多个投影仪进行参数测量;
[0069]其中,所述参数测量为反馈式颜色校正参数测量,通过该步骤,可自动测量出多个投影仪中每个像素的调整参数。
[0070]接下来以RGB色彩空间为例对该步骤进行说明,但本领域技术人员应当理解,在实际操作中并不局限于RGB色彩空间。
[0071]所述步骤2进一步包括以下步骤:
[0072]步骤2.1,调整图像采集设备的拍摄参数,其包括但不限于拍摄距离、光圈和镜头焦距,以使投影拼接后得到的画面在成像区域具有足够的亮度又不饱和,并使整幅画面清晰;
[0073]步骤2.2,调整投影仪的位置,使相邻投影仪按照设定重叠宽度进行精确的像素重叠,如图6所示。
[0074]步骤2.3,以反馈方式进行投影仪像素RGB颜色分量校正参数测量;
[0075]其中,所述参数包括但不限于:像素点R颜色分量缩放系数Rscale、像素点G颜色分量缩放系数Gscale、像素点B颜色分量缩放系数Bscale、像素点R颜色分量补偿值Roffset、像素点G颜色分量补偿值Goffset、像素点B颜色分量补偿值Boffset。
[0076]所述步骤2.3进一步包括以下步骤:
[0077]步骤2.3.1,对多个投影仪画面中每个像素的G颜色分量校正参数进行测量,经本步骤可测量计算出多个投影仪画面中每个像素的Gscale和Goffset ;
[0078]所述步骤2.3.1进一步包括以下步骤:
[0079]步骤2.3.1.1,测量多个投影仪画面中每个像素的G颜色分量的补偿值Goffset ;
[0080]所述步骤2.3.1.1进一步包括以下步骤:
[0081]步骤2.3.1.1.1,将多个投影仪输出画面的RGB颜色分量值调整为O ;
[0082]步骤2.3.1.1.2,利用处理器捕获的投影仪整体图像,计算投影画面中非重叠区域(如图6非阴影区域所示)的像素点的G颜色分量的梯度值,并选取其中的最大值作为判断投影画面G颜色分量是否平滑的判断阈值;
[0083]步骤2.3.1.1.3,利用处理器捕获图像采集设备拍摄的投影仪整体画面;
[0084]步骤2.3.1.1.4,利用得到的整体画面调整多个投影仪输出画面的G颜色分量值;
[0085]所述步骤2.3.1.1.4进一步包括以下步骤:
[0086]步骤2.3.1.1.4.1,提取整体画面的G分量二维矩阵,通过插值得到与投影仪输出画面分辨率相同的画面;
[0087]步骤2.3.1.1.4.2,将G颜色分量的二维矩阵表示成三维曲面;
[0088]步骤2.3.1.1.4.3,根据步骤2.3.1.1.4.2得到的三维曲面上每个像素点的梯度值对投影仪输出画面的G颜色分量进行调整。
[0089]所述步骤2.3.1.1.4.3进一步包括以下步骤:
[0090]步骤2.3.1.1.4.3.1,遍历步骤2.3.1.1.4.2得到的三维曲面上的每个像素点,如果有像素处的梯度值大于步骤2.3.1.1.2确定的阈值则进行步骤2.3.1.1.4.3.2、
2.3.1.1.4.3.3 的操作;
[0091]步骤2.3.1.1.4.3.2,生成调整投影仪输出画面的G颜色分量的Bezier曲面;
[0092]所述步骤2.3.1.1.4.3.2进一步包括以下步骤:
[0093]步骤2.3.1.1.4.3.2.1 Jl^WtBezier曲面,产生一个平面的Bezier曲面与Z轴垂直,且该平面在Z轴方向的投影为d,含有M*N个控制点,该曲面的分辨率与投影仪输出画面经过如图6所示的拼接后的整体画面的分辨率一致;
[0094]步骤2.3.1.1.4.3.2.2,调整步骤 2.3.1.1.4.3.2.1 生成的 Bezier 曲面。
[0095]所述步骤2.3
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