专利名称：一种三维立体动画图像拼缝的消除方法
技术领域：
本发明涉及三维立体动画的图像处理，更具体地指一种三维立体动画图像拼缝的消除方法。
背景技术：
三维立体动画作为模拟现实生活场景图像显示技术之一，它是一项较为高端的技术，三维立体动画与普通的三维动画不同，在显示效果逼真的同时，显示技术也较为复杂，其投影是通过多通道视频输出，请先参阅图1所示，经过转换盒1、三部投影仪2，显示画面的屏幕3为一弧型曲面幕，观看者带上特制的三维立体眼镜(偏振镜)即可观看具有强烈景深的动画效果。三维立体动画作为一项高端图像展示，适用于城市设计、园区规划及成果汇报。
在视景仿真、模拟现实生活的应用中，三通道曲面幕投影显示系统是目前人们普遍采用的显示方式，屏幕采用投影曲面幕。其优点是能提供较大的观察视场，通常水平视场角150°，垂直视场角40°，图像的亮度达2000ANSI流明以上，和分辨率为1280×1024。可供几十人沉浸其中，用户头戴立体眼镜即可感受到弥漫在周围的虚拟立体场景，仿佛置身于真实的世界，具有较强的沉浸感。但多通道投影显示具有技术难度大，例如图像线性几何失真、图像拼缝等均会影响在曲面幕上的图像质量和虚拟立体场景的效果。图像拼缝产生的主要原因是由于采用三部投影仪在同一时刻共同投影到曲面幕上，因此每一投影仪在曲面幕上共同形成的画面势必会产生拼缝，拼缝是制约三维立体动画发展的瓶颈，如何消除所产生的拼缝一直为业内人士所关注。
发明内容
本发明的目的是针对上述三维立体动画中，曲面幕上易出现投影图像拼缝的问题，提供一种三维立体动画图像拼缝的消除方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，该三维立体动画图像拼缝的消除方法包括以下步骤a，通过三组投影仪将所要显示的图像向曲面幕上进行图像投影；b，分别消除每一投影仪在曲面幕上的图像几何失真；c，将经过消除几何失真的三组图像进行图像叠加，使中间一组图像在曲面幕与相邻的两组图像相重叠；d，调节相重叠部分的图像亮度，使重叠部分的一侧画面为渐隐的灰度、另一侧画面为渐现的灰度，形成图像融合区域无拼缝。
所述的步骤b中，消除图像几何失真分别通过十字线矫正、水平线矫正、垂直线矫正的方式对每一幅图像进行矫正。
所述的步骤c中，在对三组图像进行图像叠加时，使中间一组图像在曲面幕上与相邻的两组重叠部分图像内容相同。
所述的三组图像中相邻的两组重叠部分图像不小于每一图像的12.5％。
所述的步骤d中，调节重叠部分的亮度时，使一侧画面的亮度呈线性衰减、另一侧画面的亮度呈线性增加。
在发明的技术方案中，该消除方法通过三组投影仪将所要显示的图像向曲面幕上进行图像投影；分别消除每一投影仪在曲面幕上的图像几何失真；将经过消除几何失真的三组图像进行图像叠加，使中间一组图像在曲面幕与相邻的两组图像相重叠；调节相重叠部分的图像亮度，使重叠部分的一侧画面为渐隐的灰度、另一侧画面为渐现的灰度，形成图像融合区域无拼缝。经过上述的步骤后，可使三组投影仪投射到曲面幕的图像之间所产生的拼缝得到较好地消除，所形成的图像效果如同整幅画面一样，有效地解决了制约三维立体动画的发展过程的瓶颈问题。
图1为三维立体动画投影原理示意图。
图2为本发明的消除方法流程示意图。
图3为在矫正几何失真中，布定位点示意图。
图4为在矫正几何失真中，十字线矫正示意图。
图5为在矫正几何失真中，水平线矫正示意图。
图6为在矫正几何失真中，垂直线矫正示意图。
图7为矫正结束时示意图。
具体实施例方式
请参阅图2所示，该三维立体动画图像拼缝的消除方法包括以下步骤a，图像投影通过三组投影仪将所要显示的图像向曲面幕上进行图像投影；b，消除几何失真分别消除每一投影仪在曲面幕上的图像几何失真；c，图像叠加将经过消除几何失真的三组图像进行图像叠加，使中间一组图像在曲面幕与相邻的两组图像相重叠；d，调整重叠部分灰度调节相重叠部分的图像亮度，使重叠部分的一侧画面为渐隐的灰度、另一侧画面为渐现的灰度，形成图像融合区域无拼缝。
所述的步骤b中，消除图像几何失真分别通过布设定位点、十字线矫正、水平线矫正、垂直线矫正的方式对每一组投影仪所投影的图像进行矫正。
具体过程请参阅图3-图7所示，并说明如下布设定位点在曲面幕上布设均匀排列分布的定位点，并确立一中心定位点。
十字线矫正用投影仪向曲面幕投影十字线，使十字线的中心点对准中心定位点。
水平线矫正用投影仪向曲面幕投影数根水平线，使每一根水平线均与曲面幕上的水平排列的定位点相重合。
垂直线矫正用投影仪向曲面幕投影数根垂直线，使每一根垂直线均与曲面幕上的垂直排列的定位点相重合。
通过对所有垂直、水平线的调整，完成所有线与曲面幕上的定位点吻合为止。
在对三组图像进行图像叠加时，使中间一组图像在曲面幕上与相邻的两组重叠部分图像内容相同。
所述的三组图像中相邻的两组重叠部分图像不小于每一图像的12.5％。
调节重叠部分的亮度时，使一侧画面的亮度呈线性衰减、另一侧画面的亮度呈线性增加，直至重叠部分与其它部分做到一致性，三组投影仪所投影的三幅图像叠加后形成一幅完全一致的图像。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种三维立体动画图像拼缝的消除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤a，通过三组投影仪将所要显示的图像向曲面幕上进行图像投影；b，分别消除每一投影仪在曲面幕上的图像几何失真；c，将经过消除几何失真的三组图像进行图像叠加，使中间一组图像在曲面幕与相邻的两组图像相重叠；d，调节相重叠部分的图像亮度，使重叠部分的一侧画面为渐隐的灰度、另一侧画面为渐现的灰度，形成图像融合区域无拼缝。
2.如权利要求1所述的三维立体动画图像拼缝的消除方法，其特征在于；所述的步骤b中，消除图像几何失真分别通过十字线矫正、水平线矫正、垂直线矫正的方式对每一幅图像进行矫正。
3.如权利要求1所述的三维立体动画图像拼缝的消除方法，其特征在于；所述的步骤c中，在对三组图像进行图像叠加时，使中间一组图像在曲面幕上与相邻的两组重叠部分图像内容相同。
4.如权利要求3所述的三维立体动画图像拼缝的消除方法，其特征在于；所述的三组图像中相邻的两组重叠部分图像不小于每一图像的12.5％。
5.如权利要求1所述的三维立体动画图像拼缝的消除方法，其特征在于；所述的步骤d中，调节重叠部分的亮度时，使一侧画面的亮度呈线性衰减、另一侧画面的亮度呈线性增加。
全文摘要
本发明公开了一种三维立体动画图像拼缝的消除方法，该方法通过三组投影仪将所要显示的图像向曲面幕上进行图像投影；分别消除每一投影仪在曲面幕上的图像几何失真；将经过消除几何失真的三组图像进行图像叠加，使中间一组图像在曲面幕与相邻的两组图像相重叠；调节相重叠部分的图像亮度，使重叠部分的一侧画面为渐隐的灰度、另一侧画面为渐现的灰度，形成图像融合区域无拼缝。经过上述的步骤后，可使三组投影仪投射到曲面幕的图像之间所产生的拼缝得到较好地消除，所形成的图像效果如同整幅画面一样，有效地解决了制约三维立体动画的发展过程的瓶颈问题。
文档编号G06T5/00GK1696974SQ200410018208
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者许永顺, 胡学增, 梁兆正, 王吉良 申请人:上海科技馆