专利名称：利用光学函数发生器的无缝平铺显示器的电子校准的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学显示器，特别涉及利用多投影仪校准平铺显示器仪产生大的和/或分辨率较高的图像。
背景技术：
多投影显示器多年来已经被提出和使用。在二十世纪五十年代，已经开发了用于电影工业的“CINERAMA”系统。CINERAMA系统使用三个胶片以利用三个独立的投影仪投射三个图像，接着将三个图像结合以形成单个全景图像。迪斯尼乐园继续使用类似的多投影仪系统，其中一圈投影仪在环绕圆形房间的墙壁的屏幕上投影。
在视频领域，多投影仪系统在多种专业应用中已经被提出和使用。Herndon的美国专利US 4,103,435和Taylor的美国专利US 3,833,764提出了用于飞行模拟装置的多投影仪系统，多个视屏相互靠近地设置以形成大的平铺图像显示器。
基于多投影仪显示器系统的许多视频的困难是多个图像通常不以单个连续图像的形式出现在显示屏上。当多个图像并排地和/或从上到下地投射到单个屏幕上时，通常在图像之间存在接缝或者重叠区域，例如一种M×N投影仪阵列，其中M和N用正整数表示，但是在使用显示器的重叠和部分时，可设定分数。根据个人优化标准，个人优化标准可包括可靠性、故障容差、费用和性能，M×N投影仪阵列也可被布置成具有恒定和相同的重叠的形式或者可被布置成具有变化的重叠度的形式。最终的显示图像将表现为并排布置的多个图像并且图像之间存在缝隙，或者如果使图像重叠在单个屏幕上，那么在图像之间存在明线或者带。在重叠区域中，来自于每一个投影仪的光将加到其它的投影仪的输出光上。这也适用于黑输出电平。理想地，当显示黑图像时，该重叠区域应该在整个显示图像上是非常均匀的黑。但实际上人们通常观察黑图像在重叠区域中变亮。当两个投影仪的图像重叠时，在图像的重叠区域中的光量约为仅存在一个投影仪图像的区域中在屏幕上观察的光量的两倍；在四个投影图像重叠的区域中，光量约为单个投影图像的四倍等。这样，屏幕的观察者通常将看到包含不良产物的输出图像。对于白图像以及对于在黑和白之间的所有图像会出现相同的效果。通常，黑和白图像可被概念化为用于构成任何含量横跨这两个极限的图像的上和下参考电平。
现有技术，例如在全景平铺显示器中，为了解决重叠问题，需要显示装置具有漫射光很低的黑参考电平。这需要CRTs，这是因为CRTs具有自然的反差比并且黑度较深，比诸如LCD投影仪和DMD投影仪的其它常用显示媒体暗几倍。尽管深黑显示器或者仅CRT结构在许多应用中能够很好地工作，但是不能满足电影、医疗和其它需要高图像质量和性能的工业中的要求。在这些高性能应用中，反差比要求通常超过1000∶1。电影工业通常要求1500∶1，医疗工业通常要求用于数字射线照相术的显示器具有范围在2000∶1至4000∶1的范围内的反差比。在CRTs的反差比处于这样的范围或者较低的范围，如在仅CRT结构中所用的任何重叠策略都是无效的。它是反差比除以所用CRTs的数量。这样，对于要求反差比为1500∶1的电影应用，CRTs的任何重叠将使重叠区域中的反差比减小至750∶1。任何具有以2×2矩阵形式重叠的四个CRTs的区域将表现出四倍的亮度，这样反差比减小至375∶1。在该工业中，这是可观察到的并且通常是不良的。
为了隐藏这样的产物，人们已经作出了一些努力，一个这样的示例是将非重叠区域提升到与重叠区域相同的亮度。通常利用调节输入视频视频信号电平以消除重叠区域的可见度来实施这样的方案。但是，该方法降低整个显示器的反差比，即使在仅单个投影仪投射其图像内容的区域。并且在多个CRTs或者其它成像装置重叠它们的图像的情况下，会对整个显示器的反差比产生不良影响。
人们希望黑和白电平的强度下降以使重叠图像产生从中心到边缘的均匀亮度，包括投射图像的重叠区域。实际上，这样一种理想的亮度分布是难以实现的，显示器通常会表现为，强度从显示图像的中心到边缘是下降的。为了获得一种均匀的、从中心到边缘的亮度分布，需要将在显示器中心和其它区域的自然强度限制为与边缘处相同的数值。遗憾的是，这将降低显示器自然亮度并且大大降低系统的图像亮度转换效率的功率。另一种基于人视觉对低空间频率变化的不敏感性的方法是使平铺图像的边缘附近的亮度分布降低。在理论上，可通过调节输入到每一个显示器的视频以电子的方式实现这样的分布。可利用图像内容使校正功能倍增并且在提供的多个灰度级上产生均匀的输出。但是利用该方法，输入图像越接近黑态，实际与理想状态的偏差越大。这是由于控制显示器上的黑态的输入视频实际上不能达到真正的黑态。如上所述，这是由于即使当显示黑色时显示技术通常传送或者发光。
为了克服上述限制，Chen等人的未审订的被共同受让的专利申请提出，利用光学函数发生器产生空间梯度分布，接着将空间梯度分布用于空间滤波器并接着将空间滤波器设置在每一个显示器的成像路径中任何位置以产生无缝平铺显示图像。
通常，平铺显示器需要周期性重新校准，这是由于它们的投影仪和/或其它硬件的性能会随着时间而改变。为了解决这个问题，Chen等人的未审订的被共同受让的专利申请提出，一种校准不包括在它们的投影仪中的空间滤波器的平铺显示器的方法和设备。但是，在该未审订的专利申请中披露的方法和设备本身不能提供对包括在它们的投影仪中的空间滤波器的平铺显示器的校准，这是由于空间滤波器通常会改变显示器边缘周围的亮度特性。这可影响用于校准方法的模板显示。因此，在该领域中，需要一种校准包括在它们的投影仪中的空间滤波器的平铺显示器的方法和设备。
另外，该未审定的专利申请披露了一种需要多个存储器和硬件以校准平铺显示器的方法和设备。因此，在该领域中，还需要一种需要较少的存储器和硬件并且具有较高的处理速度以产生高分辨率平铺图像的方法和设备。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种对具有由多个显示器产生的多个重叠的不连续图像的无缝平铺显示图像进行校准的方法，对于在平铺显示器中所用的每一个投影仪，该方法产生一种从显示器到屏幕的空间变换函数，以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。对于每一个用于捕捉显示图像的摄像机，该方法产生一种从屏幕到摄像机的空间变换函数，以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。该方法需要产生一种能够对平铺显示器中的每一个显示图像进行有效的色彩校准的空间亮度变换函数。该方法还需要将高分辨率的图像输入到平铺显示器处理器中以形成平铺显示器的平铺图像，并且对输入的高分辨率图像进行分割以形成基于平铺显示器中所用的图像阵列的平铺图像。该方法需要利用从显示器到屏幕的空间变换函数对分割的平铺图像进行预扭曲，以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。该方法需要对每一个预扭曲的图像应用空间亮度变换函数的逆函数，以有效地调配平铺显示图像中的色彩。
从下面结合附图对本发明的详细描述中可以明显地看出本发明的其它方面，附图构成了说明书的一部分。
图1是表示本发明所涉及的用于校准和产生一个2×2图像阵列的平铺显示器的示意图。
图2是表示本发明所涉及的用于无缝平铺显示器系统的电子校准方法的流程图。
图3是根据本发明产生一种从屏幕到摄像机的空间变换函数的流程图。
图4是根据本发明产生一种从显示器到屏幕的空间变换函数的流程图。
图5是根据本发明产生一种空间亮度变换函数的流程图。
图6示出了用于几何失真校准的9×9点阵图形。
图7示出了当使用在显示器的成像路径中的空间滤波器时所得到的点阵图形。
图8示出了用于图1中所示系统中的平铺显示器处理器的框图的一个实施例。
图9是表示本发明所涉及的校准方法的框图。
具体实施例方式
在下列参考附图的详细描述中，其中附图是说明书的一部分，仅用于说明本发明的特定实施例。这些实施例在这里已经被充分描述，足以使本领域普通技术人员能够实施本发明，应该理解的是，这些实施例是可组合的，或者可使用其它的实施例，并且在不脱离本发明的实质和范围的基础上可以进行结构上、逻辑上和电子方面的变型。因此，下面的详细描述表示对本发明的限定，本发明的保护范围是由附属的权利要求及其等同形式限定的。
特别是，该文献描述一种在平铺显示器系统上进行电子校准以减小屏幕到摄像机与投影仪到屏幕之间的几何失真和色彩失真，从而能够有效地调配平铺显示器的显示图像中的色彩的方法和设备。
图1是表示本发明所涉及的平铺显示器系统100的一个实施例的示意图，该图仅是示例性的，不是对本发明的限定。系统100包括能够将图像投射到显示屏110上的2×2投影仪阵列120。2×2投影仪阵列120中的每一个投影仪包括能够在屏幕110上产生无缝平铺显示图像的空间滤波器160。空间滤波器160包括能够产生无缝平铺显示图像的空间梯度分布。空间滤波器160可设置在2×2投影仪阵列120中的每一个投影仪和屏幕110之间的成像路径中的任何位置处。摄像机130与平铺显示器处理器140相连。在一个实施例中，摄像机130可是一个或者多个摄像机。
在图1中所示的系统100中，投影仪120是这样布置的，即，使显示在屏幕上的图像具有基本类似的尺寸、重叠150和微小的空间失真。通常，该手动粗调是快速的和容易的。为了实现无缝的平铺显示图像，在图像被送至2×2投影仪阵列120之前，每一个图像必须被进一步校准。该校准是对投影仪120和摄像机130的细调。通常是通过对投影仪120、屏幕110和摄像机130进行电子校准来实现的。电子校准的目的是使屏幕110上的平铺图像对准，从一个平铺图像到另一个平铺图像使平铺图像无缝地混合并且减少在手动粗调后必然留下的任何亮度和色度偏差。尽管可通过改变每一个投影仪120中的光学部件对平铺显示器系统100进行局部校准，但是通常会受到时间、温度和其它因素变化的影响，使手动粗调方法不能实际应用。图1中所示的平铺显示器系统100利用下面描述的图像处理技术能够自动地校准、控制和提供无缝平铺显示器。
图2是表示在平铺显示器系统上进行电子校准以产生无缝平铺显示图像的方法200的流程图。方法200包括确定屏幕到摄像机的空间变换函数210。图3示出了一种确定屏幕到摄像机的空间变换函数的方法210。方法210包括在屏幕310上显示预定的模板。显示预定的模板可包括将实际的预定模板设置在屏幕上。或者，通过由平铺显示器处理器产生预定的模板和显示在屏幕上来实现显示预定的模板。在该实施例中，预定模板是诸如在图6中所示的9×9点阵图形600的点阵图形。接下来的步骤320和330包括利用摄像机捕捉显示的预定模板的图像和确定捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性。确定捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性的步骤包括将捕捉图像与预定的期望模板比较以确定捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性。接下来的步骤340可包括将预定的模板从屏幕移除。接下来的步骤350包括产生可用于捕捉的平铺显示图像的屏幕到摄像机的空间变换函数以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
方法200中的步骤220利用先前确定的屏幕到摄像机的空间变换函数210确定显示器到屏幕的空间变换函数。图4示出了一种确定显示器到屏幕的空间变换函数的方法220。方法220包括将空间滤波器设置在投影仪和屏幕之间的图像路径中的任何位置以调制光，产生无缝平铺显示器410。接下来的步骤420包括利用投影仪将第一预定图像子集显示在屏幕上。投影仪可是一个或者多个投影仪，而摄像机可是一个或者多个摄像机。在该示例中，第一预定图像是诸如在图6中所示的9×9点阵图形600的预定点阵图形。第一预定图像子集可是诸如在图7中所示的7×7点阵图形700。这是由于在空间滤波器上应用空间亮度分布以产生无缝平铺显示器而导致的。接下来的步骤可包括应用屏幕到摄像机的空间变换函数以在屏幕到摄像机的几何性质方面对捕捉图像进行校正。接下来的步骤430包括利用摄像机捕捉部分显示的第一预定图像。接下来的步骤440包括产生由于空间滤波器包含在投影仪和屏幕之间而没有被显示在屏幕上的第一预定图像的剩余部分。产生第一预定图像的剩余部分可包括利用外推函数产生9×9点阵中由于在投影仪和屏幕之间的图像路径中的空间滤波器而没有被显示的边缘点。外推函数可是多项式函数的最小二乘拟合。用于产生边缘点的外推函数可基于诸如二次或者多次多项式函数或者三次样条函数。接着，使捕捉的第一预定图像子集与所产生的第一预定图像的剩余部分结合以形成第一预定图像的合成形式450。接下来的步骤460包括通过将所形成的第一预定图像与预定的期望比较来确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性。接下来的步骤470包括产生可用于投影仪的输入视频信号的显示器到屏幕的空间变换函数以减少不需要的投影仪特性。利用显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。可周期性地重复捕捉、确定和处理的步骤。
在方法200中的下一个步骤230是确定用于提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。图5示出了一种确定空间亮度变换函数的方法230。该方法230包括利用在平铺显示器系统中所用的每一个投影仪顺序地显示强度可变的平面场图像的步骤510。顺序地显示平面场图像包括利用不同的灰度以红绿蓝三原色显示平面场图像。在另一个实施例中，顺序地显示强度可变的平面场图像还限定强度可变的平面场图像的灰度级，和输入对应于所限定的强度可变的平面场图像的灰度级的信号。在确定空间亮度变换函数中的接下来的步骤520和530包括利用在平铺显示器系统中所用的摄像机捕捉所显示的强度可变的平面场图像，以及相对于最高和最低的平面场图像使捕捉的平面场图像正常化。利用屏幕到摄像机的空间变换函数在屏幕到摄像机失真方面对捕捉的强度可变的平面场图像进行校正。使捕捉的平面场图像正常化可进一步包括利用显示器到屏幕的空间变换函数使平面场图像在直角坐标系中几何地扭曲，在像素位置x和y处的摄像机测量亮度为L(x，y)。相对于最高值和最低值使灰度级和摄像机亮度正常化。在一个实施例中，最高的和最低的灰度值分别为255和0。利用下列等式使摄像机亮度正常化L‾(x,y)=L(x,y)-Lmin(x,y)Lmax(x,y)-Lmin(x,y)]]>其中Lmax(x，y)和Lmin(x，y)为在Dref＝255和0处捕捉的亮度。正常化方法简化了算法并且可适用于诸如24或者30比特的不同色深度的较简单的硬件设计。正常化还可使变化较快的部件(诸如光源、光学积分器或者聚光器)与变化较慢的部件(诸如非均匀光阀传输和投影仪光学系统)分离。
接下来的步骤540和550包括在所显示的强度可变的平面场图像中心处确定伽马校正线性化亮度，以及通过利用Lref，center＝Scenter(Dref)＝Dref′计算参考灰度级，从而利用在所显示的强度可变的平面场图像中心处的伽马校正线性化亮度使平面场图像正常化，其中D′ref是在伽马校正空间中的参考灰度级，并且Scenter-1(D‾ref′)=D‾ref]]>是用于将图像从伽马校正空间变换到原始空间的反函数。反伽马函数通常用不连续的数值表示，例如，对于红绿蓝每一种颜色，色深度为8或者10比特。输入D′ref和相应的输出D′ref的数值以不连续的形式在诸如伽马校正函数查阅表的硬件中实现以简化硬件实现。通常，难以利用硬件计算诸如上述类型的数学函数的逆。利用表能够简化硬件设计和实现。输入和输出的不连续的数值可被存储在存储器中。尽管L(x，y)相对于D′ref在中心位置处被线性化，但是在平铺显示的中心位置Scenter处的相同的伽马变换函数不对其它位置线性化，即，L‾ref(x,y)=Sx,y(D‾ref)=Sx,y(Sc-1(D‾ref′))=tx,y(D‾ref′).]]>换言之，Sx,ySc-1=tx,y≠1,]]>其中Sx，y是关于像素位置(x，y)的伽马变换函数。
接下来的步骤560产生可用于模拟每一个经过正常化的平面场图像和确定用于提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。在偏离中心的位置处的伽马变换函数的偏差，tx，y通常是慢变函数并且可利用空间函数的线性组合L‾(x,y)=tx,y(D‾′)=Σi=0mβi(D‾′)fi(x,y)]]>使其近似，其中βi(D′)是相应函数fi(x，y)的空间系数。这些空间函数可是全局函数或者局部函数，这取决于投影系统的性能。在该实施例中，空间函数被表示为局部双线性函数L‾(x,y)=tx,y(D‾′)=Σi=0mβi(D‾′)fi(x,y)=β0(D‾′)x+β1(D‾′)y+β2(D‾′)xy+β3(D‾′),,]]>其中f0(x，y)＝x，f1(x，y)＝y，f2(x，y)＝xy，f3(x，y)＝1以及m＝3。另外，空间系数βi(D′)可被表示为亮度函数的线性组合。接下来的步骤570包括通过将亮度表示为像素位置(x，y)和图像数值D′来确定空间亮度变换函数。可利用二次函数以解析的方式将空间亮度变换函数表示为L‾(x,y)=tx,y(D‾′)=Σj=0n(Σi=0mcijfj(x,y))(D‾′)j,]]>其中cij是空间亮度系数。接着，可使在任何像素位置(x，y)处的图像数值D′被推导为亮度L的标准二次函数。在利用查阅表进行伽马校正后，准备在投影仪处使用数值D(x，y)。其它除了二次函数以外的数学分布，诸如较高阶的多项式函数也可用于表示空间亮度变换函数。
确定空间亮度变换函数还可包括将空间函数应用于每一个平面场图像的预定部分，并且确定每一个平面场图像的每一个预定部分的空间函数的第一组系数(空间系数βi(D′))和确定将有效地调配平铺显示器中的色彩的用于第一组系数的第二组系数(亮度系数cij)。
可变强度的平面场图像可包括灰度可变的红绿蓝单色平面场图像。可变强度被选择以使两个相邻取样强度之间的亮度差足够小以可线性插入在可变强度之间。另外，在该实施例中，最高和最低平面场图像指的是灰度光强分别为255和0的平面场图像。
在方法200中的接下来的步骤240包括将高分辨率的原始图像输入到平铺显示器系统中。步骤250包括对输入的原始图像进行调整。调整根据平铺显示器中的图像阵列分割高分辨率图像以形成平铺图像并且还可包括在每一个被分割的图像上加入预定的重叠区域。接下来的步骤可包括将斜坡函数应用于每一个被分割的图像的重叠区域以确保在重叠区域中色彩亮度混合的适当比例。在一个代表性的系统中，高分辨率的原始图像的分辨率为2560×2048像素并且四个分割的图像的每一个的分辨率为1280×1024像素。
在方法200中的接下来的步骤260包括使每一个分割的平铺图像预扭曲，包括利用显示器到屏幕的空间变换函数处理每一个分割的平铺图像以向每一个投影仪提供第一变换输入视频信号，从而减少不需要的投影仪特性。
在方法200中的接下来的步骤270包括将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像以有效地调配平铺显示图像中的色彩。这可通过取消所提供的每一个预扭曲的图像的正常化并且将查阅表用于每一个被取消正常化的图像以向每一个投影仪提供第二变换输入视频信号。
图8示出了平铺显示器处理器140的框图，包括主要部件和与投影仪120和摄像机130的互连部分。处理器140包括分析器810、比较器820和存储器830。分析器810包括图像合成器840、图像扭曲装置850和图像调配装置860。如图8中所示，投影仪120和摄像机130与平铺显示器处理器140相连。
图9示出了分割原始输入视频信号的一个实施例。在该实施例中，原始输入视频信号具有2560×2048像素的高分辨率。在该实施例中，平铺显示器系统100具有2×2平铺显示阵列。在该实施例中，在将分割的图像送至各个投影仪120以进一步处理之前，包括图像合成器840的分析器810将所接收的高分辨率原始图像分割成四个预定尺寸的图像。每一个分割的图像包含如图1中所示的特定的重叠区域150(重叠区域150取决于投影仪的设置和所需的高宽比布置)。在图9中所示的该实施例中，四个分割的图像的每一个都具有由四个投影仪910中的每一个投射的1280×1024像素的分辨率。在分割后，图像合成器840将斜坡函数应用于重叠区域150以确保每一个分割图像的色彩亮度混合的适当比例。
图像扭曲装置850接收来自于图像合成器840的分割图像并且在将分割图像送至如图9中所示的图像调配装置860之前对每一个分割图像进行预扭曲。进行预扭曲以排列在相邻投影仪120中的像素并且校正投影仪120、摄像机130和屏幕110中的光学或者机械失真。在一个实施例中，图像扭曲装置850利用显示器到屏幕的空间变换函数提供第一变换的输入视频信号以如步骤240、250、260和270中所述的减少一个或者多个不需要的投影仪性能，从而使所接收的分割图像预扭曲。如下面所述的，利用屏幕到摄像机的空间变换函数计算显示器到屏幕的空间变换函数。
每一个投影仪120将预定模板显示在屏幕110上。在一个实施例中，预定的模板是设置在屏幕110上的实际模板。在另一个实施例中，预定的模板是由平铺显示器处理器140产生的并且被每一个投影仪120投射。接着，摄像机130捕捉显示的预定模板的图像。在一个实施例中，预定的模板是预定的点阵图形。在图4中所示的实施例中，预定的点阵图形是9×9点阵图形。接着，分析器810确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性。在一个实施例中，平铺显示器处理器包括比较器820。在该实施例中，比较器820将捕捉的图像与预定的期望模板进行比较以确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性，诸如梯形畸变、枕形失真和桶形失真。接着，分析器810识别可用于每一个投影仪120的输入视频信号的屏幕到摄像机的空间变换函数以减少不需要的摄像机特性。
每一个包括空间滤波器160的投影仪120在屏幕110上显示第一预定图像的子集。每一个摄像机130用于捕捉显示在屏幕110上的第一预定图像的子集。接着，分析器810通过应用如在步骤210中所述的屏幕到摄像机的空间变换函数对捕捉的图像在屏幕到摄像机的几何失真方面进行分析和校正。接着，分析器810产生可用于每一个投影仪120的输入视频信号的显示器到屏幕的空间变换函数以如步骤220中所述的减少不需要的投影仪特性。接着，图像扭曲装置850利用所产生的显示器到屏幕的空间变换函数提供第一变换输入视频信号以减少一个或者多个不需要的投影仪特性，从而对输入视频信号进行预扭曲。接着，利用空间亮度变换函数使分割的和预扭曲的图像被滤波通过图像调配装置860以在每一个投影仪120的每一个像素位置处通过搜索进行适当的色彩混合。利用如在步骤230中所述的色彩失真校准方法计算空间亮度变换函数。按照下列阶段进行图像调配1.将空间亮度变换函数的反函数D‾′(x,y)=tx,y-1(Iinput(x,y)255)]]>用于预扭曲的第一变换输入视频信号。慢变函数t-1x，y允许局部双线性函数以较低的分辨率取样，诸如具有相应的局部双线性函数组的8×8、16×16或者32×32块。其中Iinput是红绿蓝色的输入图像。
2.相对于最大亮度D′max和最小亮度D′min取消数值D′的正常化。D′max和D′min是快变函数并且通过利用D′(x，y)＝D′(x，y)×(D′max(x，y)-Dmin′(x，y))+Dmin′(x，y)从而需要比t-1x，y很细小的取样分辨率。
根据显示器特性，可使用不同的取样分辨率。调配通常需要全分辨率或者接近全分辨率以确保无缝图像。在空间滤波器160设置在每一个投影仪120中时，接近全分辨率的要求降低并且可使用较大的取样周期。
3.在将图像供给到投影仪120之前应用查阅表以利用Ioutput(x,y)=255×Scenter-1(D′(x,y))]]>有效地在平铺图像中调配色彩，其中Ioutput是红绿蓝色的输出图像。
查阅表可用于LCD投影仪，这是由于急剧升降的传输电压的特性而导致的。
在重叠区域150中，在色彩调配过程中亮度从一个图像到另一个图像平滑地和单色调地下降。在一个实施例中，在水平和垂直方向上使用约80个重叠像素。通常，当使用较多的重叠像素时容易进行色彩调配。但是，较多的重叠像素会降低有效分辨率。
平铺显示器处理器140还包括存储器830。存储器830与分析器810和比较器820相连。在一个实施例中，存储器830存储显示器到屏幕和屏幕到摄像机的变换系数、空间亮度变换系数和在所显示的可变强度的平面场图像的中心处的伽马校正线性化亮度。
结论上述平铺显示器系统特别提供一种校准包括在它们的投影仪中的空间滤波器的平铺显示器的方法和设备。另外，该平铺显示器系统简化硬件和提高处理速度。
上述内容是说明性的，非限定性的。其它许多实施例对于本领域普通技术人员是显而易见的。因此本发明的保护范围是由附属的权利要求及其等同形式限定的。
权利要求
1.一种校准无缝平铺显示器的方法，其包括将空间滤波器设置在图像路径中；利用投影仪将第一预定图像子集显示在屏幕上；利用摄像机捕捉所显示的第一预定图像的子集；利用所捕捉的第一预定图像的子集产生由于所述图像路径中空间滤波器的包含在而没有被显示在屏幕上的第一预定图像的剩余部分；使被捕捉的第一预定图像的子集与所产生的第一预定图像的剩余部分结合，以形成第一预定图像的合成形式；确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性；以及产生可用于投影仪的输入视频信号的从显示器到屏幕的空间变换函数，以减少不需要的投影仪特性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利用从显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括通过将所形成的第一预定图像与预定的期望比较来确定所形成的第一预定图像是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括在屏幕上显示图像；以及手动调节投影仪，以使在显示的图像中具有最小的空间失真。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，手动调节投影仪包括分别手动调节一个或者多个投影仪，以粗略地获得类似的尺寸、重叠和最小空间失真的显示图像。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，可周期性地重复捕捉、确定和处理的步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一预定图像是预定点阵图形。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，产生第一预定图像的没有被显示的剩余部分包括利用外推函数产生由于空间滤波器设置在图像路径中而没有被显示的边缘点。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，外推函数包括多项式函数的最小二乘拟合。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，从包括二次或者多次多项式函数和三次样条函数的一组中选择外推函数。
11.如权利要求1所述的方法，其还包括利用在平铺显示器系统中所用的多个投影仪中的每一个顺序地显示强度可变的平面场图像；利用摄像机捕捉所显示的强度可变的平面场图像；相对于多个投影仪中的每一个的最高和最低的平面场图像使捕捉的平面场图像正常化；对于每一个投影仪所显示的强度可变的平面场图像的中心处确定伽马校正线性化亮度；利用所确定的在每一个投影仪所显示的强度可变的平面场图像中心处的伽马校正线性化亮度使平面场图像正常化；产生可用于模拟多个投影仪中的每一个的每一个经过正常化的平面场图像的空间函数；和利用空间函数确定用于为多个投影仪中的每一个提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，利用每一个投影仪顺序地显示强度可变的平面场图像还包括限定强度可变的平面场图像的灰度级；以及输入对应于所限定的强度可变的平面场图像的灰度级的信号。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，确定空间亮度变换函数还包括将空间函数应用于每一个平面场图像的预定部分；确定对于每一个平面场图像的每一个预定部分的空间函数的第一组系数；产生可模拟每一个经过正常化的平面场图像的每一个预定部分的所确定的第一组系数的空间亮度变换函数；以及确定将有效地调配平铺显示器中的色彩的用于第一组系数的第二组系数。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述空间亮度变换函数是二次函数或者较高阶的多项式函数。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，可变强度的平面场图像包括可变灰度的红、绿、蓝、和单色平面场图像。
16.如权利要求11所述的方法，还包括将预定模板显示在屏幕上；利用摄像机捕捉被显示的预定模板的图像；确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性；从屏幕去除预定模板；以及产生可用于被摄像机捕捉的图像的从屏幕到摄像机的空间变换函数，以校正一个或者多个不需要的摄像机特性。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将从屏幕到摄像机的空间变换函数应用于被捕捉的所显示的第一预定图像子集，以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将捕捉图像与预定的期望模板比较，以确定捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将预定模板显示在屏幕上包括在屏幕上设置实际的预定模板。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预定模板是点阵图形。
21.如权利要求16所述的方法，还包括根据平铺显示器系统中的图像阵列来分割高分辨率图像，以形成平铺图像；对每一个分割的平铺图像进行预扭曲；以及将空间亮度变换函数应用于每一个预扭曲的平铺图像，以在平铺显示图像中调配色彩。
22.如权利要求21所述的方法，分割高分辨率图像还包括输入高分辨率的图像；根据平铺显示器中的图像阵列来分割高分辨率图像，以形成平铺图像；在每一个被分割的图像上加入预定的重叠区域；以及将斜坡函数应用于每一个被分割的图像的重叠区域，以确保在重叠区域中色彩亮度混合的正确比例。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，对每一个分割的平铺图像进行预扭曲还包括利用从显示器到屏幕的空间变换函数处理每一个分割的平铺图像，以便向每一个投影仪提供第一变换输入视频信号，以减少不需要的投影仪特性。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像以有效地调配平铺显示图像中的色彩还包括将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像；取消所提供的每一个预扭曲的图像的正常化；以及将查阅表用于每一个被取消正常化的图像，以分别为一个或者多个投影仪提供第二变换输入视频信号。
25.一种用于在平铺显示器系统中减少一个或者多个不需要特性的方法，其包括利用行发生器产生预定点阵图形的图像；利用包括空间滤波器的投影仪将所产生的预定点阵图形显示在屏幕上以调制光，从而产生无缝平铺显示器；利用摄像机捕捉显示的预定点阵图形；将捕捉的预定点阵图形与预定的期望点阵图形进行比较，以确定所形成的预定点阵图形是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性；产生可用于投影仪的输入视频信号的从显示器到屏幕的空间变换函数，以减少不需要的投影仪特性；以及利用从显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号，以提供第一变换的输入视频信号，以便减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，将捕捉的预定点阵图形与预定的期望点阵图形进行比较还包括通过从捕捉的图像中减去黑的被捕捉图像来计算点位置；以及利用预定的期望点阵图形的已知的点位置选取计算的点位置。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，产生从显示器到屏幕的空间变换函数包括根据利用已知的点位置选取计算的点位置的结果来产生显示器到屏幕的空间变换函数。
28.一种无缝平铺显示器系统，其包括包括空间梯度分布的空间滤波器，所述空间滤波器分别设置在多个投影仪的每一个与屏幕之间的图像路径中，以产生无缝图像显示器；用于捕捉由多个投影仪的每一个所显示的第一预定图像的子集的摄像机；与多个投影仪的每一个和摄像机相连的无缝显示器处理器，其中，所述无缝显示器处理器还包括分析器，所述分析器能够产生由于空间滤波器设置在投影仪和摄像机之间的所述图像路径中而没有被显示的第一预定图像的剩余部分，所述分析器将所产生的第一预定图像的剩余部分与捕捉的第一预定图像子集结合以形成第一预定图像的合成形式，所述分析器确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性，以及所述分析器还能够识别可用于投影仪的输入视频信号的从显示器到屏幕的空间变换函数以减少不需要的投影仪特性；以及利用从显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述处理器还包括与所述分析器相连的比较器，所述比较器用于接收来自于分析器的所形成的第一预定图像的合成形式并且将所接收的形成的第一预定图像的合成形式与预定的期望图像进行比较以确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性。
30.如权利要求28所述的系统，其特征在于，第一预定图像是预定点阵图形。
31.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述分析器利用外推函数产生第一预定图像的剩余部分。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，外推函数包括多项式函数的最小二乘拟合。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，从包括二次或者多次多项式函数和三次样条函数的组中选择外推函数。
34.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述分析器还利用投影仪来显示强度可变的平面场图像，并且摄像机捕捉所显示的强度可变的平面场图像；相对于灰度最高和最低的平面场图像使捕捉的平面场图像正常化并且在所显示的强度可变的平面场图像中心处确定伽马校正线性化亮度，以及还利用所确定的在所显示的强度可变的平面场图像中心处的伽马校正线性化亮度使平面场图像正常化；以及识别可用于模拟每一个经过正常化的平面场图像的空间函数，和利用空间函数确定用于提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述分析器通过将空间函数应用于每一个平面场图像的预定部分来确定空间亮度变换函数确定每一个平面场图像的空间函数的第一组系数；并且还识别可模拟每一个经过正常化的平面场图像的每一个预定部分的所确定的第一组系数的空间亮度变换函数；以及确定将有效地调配平铺显示器中的色彩的用于第一组系数的第二组系数。
36.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述空间函数是局部双线性函数。
37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述空间亮度变换函数是二次函数或者较高阶的多项式函数。
38.如权利要求36所述的系统，其特征在于，可变强度的平面场图像包括可变灰度的红、绿、蓝、单色平面场图像。
39.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述平铺显示器处理器还包括与分析器和比较器相连的存储器，所述存储器用于存储在所显示的可变强度的平面场图像的中心处存储伽马校正线性化亮度和用于空间亮度变换函数的查阅表。
40.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述投影仪还将预定模板显示在屏幕上，摄像机还捕捉显示的预定模板的图像，以及分析器还确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性；并且产生从屏幕到摄像机的空间变换函数，以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，分析器将从屏幕到摄像机的空间变换函数应用于被捕捉的第一预定图像子集，以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
42.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述预定模板是点阵图形。
43.如权利要求40所述的系统，其特征在于，分析器根据平铺显示器系统中的显示图像阵列和在平铺显示器系统中的显示图像阵列之间的重叠区域将高分辨率图像分割成平铺图像；对每一个分割的平铺图像进行预扭曲；以及将空间亮度变换函数应用于每一个预扭曲的平铺图像，以在平铺显示图像中调配色彩。
44.如权利要求43所述的系统，其特征在于，所述分析器还通过在每一个被分割的图像上加入预定的重叠区域，将高分辨率图像分割成平铺图像；以及将斜坡函数应用于每一个被分割的图像的重叠区域以确保在重叠区域中色彩亮度混合的适当比例。
45.如权利要求43所述的系统，其特征在于，所述分析器还以这样的方式对每一个分割的平铺图像进行预扭曲，即，利用显示器到屏幕的空间变换函数处理每一个分割的平铺图像以向每一个投影仪提供第一变换输入视频信号，以减少不需要的投影仪特性。
46.如权利要求45所述的系统，其特征在于，所述分析器还将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像；取消所提供的每一个预扭曲的图像的正常化；以及在将每一个图像输入到一个或者多个投影仪中之前将查阅表用于每一个被取消正常化的图像以在平铺显示器系统中调配色彩。
47.一种校准无缝平铺显示器(100)的方法，其包括将空间滤波器(160)设置在图像路径中；利用投影仪(120)将第一预定图像子集显示在屏幕(110)上；利用摄像机(130)捕捉所显示的第一预定图像的子集；利用所捕捉的第一预定图像的子集产生由于在所述图像路径中包含空间滤波器(160)而没有被显示在屏幕上的第一已知图像的剩余部分；使捕捉的第一预定图像子集与所产生的第一已知图像的剩余部分结合，以形成第一预定图像的合成形式；确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性；以及产生可用于投影仪的输入视频信号的显示器到屏幕的空间变换函数，以减少不需要的投影仪特性。
48.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利用显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，还包括通过将所形成的第一预定图像与预定的期望比较来确定所形成的第一预定图像是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性。
50.如权利要求48所述的方法，其特征在于，还包括在屏幕(110)上显示图像；以及手动调节投影仪(120)以在显示的图像中具有最小的空间失真。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，手动调节投影仪包括分别手动调节一个或者多个投影仪(120)以粗略地获得类似的尺寸、重叠和最小空间失真的显示图像。
52.如权利要求50所述的方法，其特征在于，可周期性地重复捕捉、确定和处理的步骤。
53.如权利要求47所述的方法，其特征在于，第一预定图像是预定点阵图形。
54.如权利要求47所述的方法，其特征在于，产生第一预定图像的没有被显示的剩余部分包括利用外推函数产生由于空间滤波器(160)设置在图像路径中而没有被显示的边缘点。
55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，外推函数包括多项式函数的最小二乘拟合。
56.如权利要求55所述的方法，其特征在于，从包括二次或者多次多项式函数和三次样条函数的组中选择外推函数。
57.如权利要求46所述的方法，其特征在于，还包括利用在平铺显示器系统(100)中所用的多个投影仪中的每一个顺序地显示强度可变的平面场图像；利用摄像机(130)捕捉所显示的强度可变的平面场图像；相对于多个投影仪(120)中的每一个的最高和最低的平面场图像使捕捉的平面场图像正常化；在每一个投影仪(120)所显示的强度可变的平面场图像中心处确定伽马校正线性化亮度；利用所确定的在每一个投影仪(120)所显示的强度可变的平面场图像中心处的伽马校正线性化亮度使平面场图像正常化；产生可用于模拟多个投影仪(120)中的每一个的每一个经过正常化的平面场图像的空间函数；和利用空间函数确定用于为多个投影仪(120)中的每一个提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。
58.如权利要求57所述的方法，其特征在于，利用每一个投影仪顺序地显示强度可变的平面场图像包括限定强度可变的平面场图像的灰度级；以及输入对应于所限定的强度可变的平面场图像的灰度级的信号。
59.如权利要求57所述的方法，其特征在于，确定空间亮度变换函数还包括将空间函数应用于每一个平面场图像的预定部分；确定每一个平面场图像的每一个预定部分的空间函数的第一组系数；产生可模拟每一个经过正常化的平面场图像的每一个预定部分的所确定的第一组系数的空间亮度变换函数；以及确定将有效地调配平铺显示器中的色彩的用于第一组系数的第二组系数。
60.如权利要求57所述的方法，其特征在于，所述空间亮度变换函数是二次函数或者较高阶的多项式函数。
61.如权利要求57所述的方法，其特征在于，可变强度的平面场图像包括可变灰度的红绿蓝单色平面场图像。
62.如权利要求57所述的方法，其特征在于，还包括将预定模板显示在屏幕(110)上；利用摄像机(130)捕捉显示的预定模板的图像；确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性；从屏幕(110)去除预定模板；以及产生可用于被摄像机捕捉的图像的屏幕到摄像机的空间变换函数以校正一个或者多个不需要的摄像机特性。
63.如权利要求62所述的方法，其特征在于，还包括将屏幕到摄像机的空间变换函数应用于被捕捉的所显示的第一预定图像子集以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
64.如权利要求62所述的方法，其特征在于，还包括将捕捉图像与预定的期望模板比较以确定捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性。
65.如权利要求62所述的方法，其特征在于，将预定模板显示在屏幕(110)上包括在屏幕上设置实际预定模板。
66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，所述预定模板是点阵图形。
67.如权利要求62所述的方法，其特征在于，还包括根据平铺显示器系统(100)中的图像阵列分割高分辨率图像以形成平铺图像；对每一个分割的平铺图像进行预扭曲；以及将空间亮度变换函数应用于每一个预扭曲的平铺图像以在平铺显示图像中调配色彩。
68.如权利要求67所述的方法，其特征在于，还包括输入高分辨率的图像；根据平铺显示器中的图像阵列分割高分辨率图像以形成平铺图像；在每一个被分割的图像上加入预定的重叠区域；以及将斜坡函数应用于每一个被分割的图像的重叠区域，以确保在重叠区域中色彩亮度混合的正确比例。
69.如权利要求67所述的方法，其特征在于，对每一个分割的平铺图像进行预扭曲还包括利用显示器到屏幕的空间变换函数处理每一个分割的平铺图像，以向每一个投影仪提供第一变换输入视频信号，从而减少不需要的投影仪特性。
70.如权利要求67所述的方法，其特征在于，将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像以有效地调配平铺显示图像中的色彩还包括将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像；取消所提供的每一个预扭曲的图像的正常化；以及将查阅表用于每一个被取消正常化的图像以分别为一个或者多个投影仪(120)提供第二变换输入视频信号。
71.一种用于在平铺显示器系统(100)中减少一个或者多个不需要特性的方法，其包括利用行发生器产生预定点阵图形的图像；利用包括空间滤波器(160)的投影仪(120)将所产生的预定点阵图形显示在屏幕(110)上以调制光，从而产生无缝平铺显示器；利用摄像机捕捉显示的预定点阵图形；将捕捉的预定点阵图形与预定的期望点阵图形进行比较以确定所形成的预定点阵图形是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性；产生可用于投影仪的输入视频信号的显示器到屏幕的空间变换函数，以减少不需要的投影仪特性；以及利用显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号，以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
72.如权利要求71所述的方法，其特征在于，将捕捉的预定点阵图形与预定的期望点阵图形进行比较还包括通过从捕捉的图像中减去黑的被捕捉图像来计算点位置；以及利用预定的期望点阵图形的已知的点位置选取计算的点位置。
73.如权利要求71所述的方法，其特征在于，产生显示器到屏幕的空间变换函数包括根据利用已知的点位置选取计算的点位置的结果产生显示器到屏幕的空间变换函数。
74.一种无缝平铺显示器系统(100)，其包括包括空间梯度分布的空间滤波器(160)，所述空间滤波器分别设置在多个投影仪(120)的每一个与屏幕(110)之间的图像路径中以产生无缝图像显示器(100)；用于捕捉由多个投影仪(120)的每一个所显示的第一预定图像的子集的摄像机(130)；与多个投影仪(120)的每一个和摄像机(130)相连的无缝显示器处理器(140)，其中，所述无缝显示器处理器(140)还包括分析器(810)，所述分析器能够产生由于空间滤波器(160)设置在投影仪和摄像机之间的所述图像路径中而没有被显示的第一预定图像的剩余部分，所述分析器将所产生的第一预定图像的剩余部分与捕捉的第一预定图像子集结合以形成第一预定图像的合成形式，所述分析器(810)确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性，以及所述分析器(810)还能够识别可用于投影仪的输入视频信号的显示器到屏幕的空间变换函数以减少不需要的投影仪特性；以及利用显示器到屏幕的空间变换函数处理输入视频信号以提供第一变换的输入视频信号，从而减少一个或者多个不需要的投影仪特性。
75.如权利要求74所述的系统，其特征在于，所述处理器(140)还包括与所述分析器(810)相连的比较器(820)，所述比较器用于接收来自于分析器(810)的所形成的第一预定图像的合成形式并且将所接收的形成的第一预定图像的合成形式与预定的期望图像进行比较以确定所形成的第一预定图像的合成形式是否具有一个或者多个不需要的投影仪特性。
76.如权利要求74所述的系统，其特征在于，第一预定图像是预定点阵图形。
77.如权利要求74所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)利用外推函数产生第一预定图像的剩余部分。
78.如权利要求77所述的系统，其特征在于，外推函数包括多项式函数的最小二乘拟合。
79.如权利要求78所述的系统，其特征在于，从包括二次或者多次多项式函数和三次样条函数的组中选择外推函数。
80.如权利要求74所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)还利用投影仪(120)来显示强度可变的平面场图像，以及摄像机(130)捕捉所显示的强度可变的平面场图像；相对于灰度最高和最低的平面场图像使捕捉的平面场图像正常化并且在所显示的强度可变的平面场图像中心处确定伽马校正线性化亮度，以及还利用所确定的在所显示的强度可变的平面场图像中心处的伽马校正线性化亮度使平面场图像正常化；和识别可用于模拟每一个经过正常化的平面场图像的空间函数；和利用空间函数确定用于提供有效的色彩校准的空间亮度变换函数。
81.如权利要求80所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)通过将空间函数应用于每一个平面场图像的预定部分来确定空间亮度变换函数确定每一个平面场图像的空间函数的第一组系数；并且还识别可模拟每一个经过正常化的平面场图像的每一个预定部分的所确定的第一组系数的空间亮度变换函数；以及确定将有效地调配平铺显示器中的色彩的用于第一组系数的第二组系数。
82.如权利要求81所述的系统，其特征在于，所述空间函数是局部双线性函数。
83.如权利要求82所述的系统，其特征在于，所述空间亮度变换函数是二次函数或者较高阶的多项式函数。
84.如权利要求82所述的系统，其特征在于，可变强度的平面场图像包括可变灰度的红绿蓝单色平面场图像。
85.如权利要求82所述的系统，其特征在于，所述平铺显示器处理器(140)还包括与分析器(810)和比较器(820)相连的存储器(830)，所述存储器用于存储在所显示的可变强度的平面场图像的中心处存储伽马校正线性化亮度和用于空间亮度变换函数的查阅表。
86.如权利要求82所述的系统，其特征在于，所述投影仪(120)还将预定模板显示在屏幕(110)上，摄像机(130)还捕捉显示的预定模板的图像，以及分析器(810)还确定被捕捉的图像是否具有一个或者多个不需要的摄像机特性；并且产生屏幕到摄像机的空间变换函数以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
87.如权利要求86所述的系统，其特征在于，分析器(810)将屏幕到摄像机的空间变换函数应用于被捕捉的第一预定图像子集以减少一个或者多个不需要的摄像机特性。
88.如权利要求86所述的系统，其特征在于，所述预定模板是点阵图形。
89.如权利要求40所述的系统，其特征在于，分析器(810)根据平铺显示器系统中的显示图像阵列和在平铺显示器系统(100)中的显示图像阵列之间的重叠区域将高分辨率图像分割成平铺图像；对每一个分割的平铺图像进行预扭曲；以及将空间亮度变换函数应用于每一个预扭曲的平铺图像以在平铺显示图像中调配色彩。
90.如权利要求89所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)还通过在每一个被分割的图像上加入预定的重叠区域将高分辨率图像分割成平铺图像；以及将斜坡函数应用于每一个被分割的图像的重叠区域以确保在重叠区域中色彩亮度混合的适当比例。
91.如权利要求89所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)还以这样的方式对每一个分割的平铺图像进行预扭曲，即，利用显示器到屏幕的空间变换函数处理每一个分割的平铺图像以向每一个投影仪提供第一变换输入视频信号，从而减少不需要的投影仪特性。
92.如权利要求91所述的系统，其特征在于，所述分析器(810)还将空间亮度变换函数的逆函数应用于每一个预扭曲的图像；取消所提供的每一个预扭曲的图像的正常化；以及在将每一个图像输入到一个或者多个投影仪(120)中之前将查阅表用于每一个被取消正常化的图像以在平铺显示器系统中调配色彩。
全文摘要
一种对具有由多个投影仪产生的多个重叠的不连续图像的无缝显示图像进行校准的方法，该方法包括对于在平铺显示器中所用的每一个投影仪产生一种从显示器到屏幕的空间变换函数，以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。该方法包括对于每一个用于捕捉显示图像的摄像机产生一种从屏幕到摄像机的空间变换函数，以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。该方法需要产生一种能够对平铺显示器中的每一个显示图像进行有效的色彩校准的空间亮度变换函数。该方法还需要将高分辨率的图像输入到平铺显示器处理器中，以形成平铺显示器的平铺图像，并且对输入的高分辨率图像进行分割，以形成基于平铺显示器中所用的图像阵列的平铺图像。该方法需要利用从显示器到屏幕的空间变换函数对分割的平铺图像进行预扭曲以减少一个或者多个不需要的几何投影仪特性。该方法需要对每一个预扭曲的图像应用空间亮度变换函数的逆函数，以有效地调配平铺显示图像中的色彩。
文档编号G06T3/00GK1471792SQ01818124
公开日2004年1月28日 申请日期2001年8月30日 优先权日2000年8月30日
发明者C·J·陈, C J 陈 申请人:霍尼韦尔国际公司