专利名称：屏幕无缝拼接的图像处理方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拼接屏幕的图像处理方法，具体是一种可以使得拼接屏幕实现无 缝拼接的图像处理方法及其装置。
背景技术：
随着人们对显示信息传递需求的提升，大屏幕显示的应用领域已经遍及公众显 示、交通运输调度指挥、气象监控、电力电信监控、消防监控指挥、军事指挥等各个领域。现有的大屏幕显示技术主要通过堆叠的方式，将多个显示单元进行组合拼接显 示。拼接屏幕的优点在于能提高显示的系统分辨率、增大显示面积、可实现整个显示屏显示 一幅完整的图片，也可以在显示屏的任意位置打开窗口等，但同时也存在其缺点，就是在各 个显示单元的连接处存在明显的物理连接缝，在实际启动显示时，体现为黑边，破坏了图像 的整体效果。中国发明专利申请说明书CN1688160A公开了一种大屏幕上拼接显示的图像边缘 融合方法，其通过将一幅画面分割成多个子图像，各相邻的子图像衔接边缘部分具有相同 的图像内容，投影图像时将具有相同图像内容的边缘部分重叠，同时采用光学(物理)调制 和电子增益调节对重叠区域进行亮度均勻化处理。然而，该方法存在以下不足(1)通过此方法容易在连接缝处造成部分像素丢失，且在两幅子图像的边界处出 现一个突变，不能实现很好的颜色过渡；(2)该方法需要先通过光学调制操作，然后再进行电子增益调节操作，而其中的增 益调节操作需要人工手动进行设置调节，不仅耗时费力，而且无也无法保证调节的精度。因此，提供一种能够自动调节增益，且有效实现拼接屏幕无缝拼接的图像处理方 法及其装置实是一个需要解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的第一技术问题是提供一种能够自动调节增益，且有效实现拼接屏幕 无缝拼接的图像处理方法。本发明解决的第二技术问题是提供一种能够自动调节增益，且有效实现拼接屏幕 无缝拼接的图像处理装置。为解决第一技术问题，本发明采用第一技术方案一种屏幕无缝拼接的图像处理方法，其特征在于包括以下步骤SlO 拍摄并存储拼接屏幕三基色各个灰度级的图像；三基色是指红、蓝、绿三种 基色。拍摄图像时，先让拼接屏幕显示某一基色的某个灰度级图像，然后再拍摄拼接屏幕并 将所拍得的图像保存起来。S20 建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对应关系；S30 根据步骤S20中的位置对应关系以及步骤SlO中的三基色的各个灰度级的图 像，分别建立存储有三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；
4
S40 对步骤S30中的像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定，并在步骤SlO相 应基色的各个灰度级图像的相应像素位置找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级，然后 将此灰度级写入步骤S30的相应表格的相应位置中，使得越靠近拼接缝，像素的灰度值越 高的渐变过渡；S50 保存经步骤S40处理后的像素灰度值表格；S60 从步骤S50保存的表格中，分离出对应各拼接单元的数据并发送至各个拼接 单元进行显示。作为改进之一在所述步骤S30中，所述拼接缝附近区域是指以拼接缝为中心的 宽度为40-80像素宽度的区域。一般来说，拼接屏幕既有横向拼接缝，也有纵向的拼接缝， 因此拼接缝附近区域既包括横向拼接缝附近区域，也包括纵向拼接缝附近区域。作为改进之二 在步骤S40中，对像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定的公 式为K = A+Ll* I (A-B) /L 其中，K表示某一像素ql重新设定后的灰度值；A表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较远的边界上与ql距离最 近的像素q3的灰度值；B表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较近的边界上与ql距离最 近的像素q2的灰度值；Ll表示像素ql与q3相隔的像素距离；L表示像素q2与q3相隔的像素距离。作为改进之三在步骤S20中，所述对应关系为一一对应关系。为解决第二技术问题，本发明采用第二技术方案一种屏幕无缝拼接的图像处理装置，其特征在于包括拍摄装置、存储模块、位置 对应关系模块、拼接缝表格模块、图像处理模块和表格分离模块，其中拍摄装置和存储模块分别用于拍摄和存储拼接屏幕三基色各个灰度级图像；位置对应关系模块用于建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素；
拼接缝表格模块用于根据三基色各个灰度级的图像和位置对应关系模块的数据， 建立存储三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；图像处理模块用于重新设定像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定，使得越靠 近拼接缝，像素的灰度值越高的渐变过渡，同时在相应基色的各个灰度级图像的相应像素 位置找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级表格，然后将此灰度级写入拼接缝表格模块 的相应的像素灰度值表格的相应位置中；表格分离模块用于将拼接缝表格模块中的像素灰度值表格分离出对应各拼接屏 幕单元的数据并发送至各个拼接屏幕单元进行显示。作为改进之一所述拼接缝附近区域是指以拼接缝为中心的宽度为40-80像素宽 度的区域。作为改进之二所述图像处理模块对像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定的 公式为K = A+L1*| (A_B)/L
其中，K表示某一像素ql重新设定后的灰度值；A表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较远的边界上与ql距离最 近的像素q3的灰度值；B表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较近的边界上与ql距离最 近的像素q2的灰度值；Ll表示像素ql与q3相隔的像素距离；L表示像素q2与q3相隔的像素距离。作为改进之三所述位置对应关系为一一对应关系。与现有技术相比，本发明第一技术方案和第二技术方案的有益效果是(1)本发明通过用拍摄装置分别拍摄拼接屏幕红色、绿色和蓝色三种基色的各个 灰度级的图像，进行分析，实现颜色亮度调整。完全能达到自动化，避免了现有技术中需要 通过手工进行调整，减少调整复杂度。(2)本发明通过在三种基色的各个灰度级中越靠近拼接处，设置像素的灰度值越 高的渐变过渡，使得拼接缝隙处亮度大大提高，拼接缝隙的暗线明显变亮，整个拼接屏幕实 现平滑过渡，实现屏幕的无缝拼接。(3)本发明中的拼接缝表格只保存拼接屏幕单元间拼接处的像素灰度值，而不是 保存整个拍摄图像的像素灰度值，减少了存储的数据量同时提高了机芯的读写速度。
图1是本发明拍摄灰度级图像示意图；图2是本发明存储灰度级图像示意图；图3是本发明拼接屏幕的拼接缝附近区域示意图；图4是图3的A部分放大示意图。
具体实施例方式本发明第一技术方案的屏幕无缝拼接的图像处理方法包括以下步骤SlO 拍摄并存储拼接屏幕三基色各个灰度级的图像，如图1所示，拼接屏幕102为 4个分辨率为1024*768的拼接显示单元拼接而成；S20 建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对应关系；S30 根据步骤S20中的位置对应关系以及步骤SlO中的三基色的各个灰度级的图 像，分别建立存储有三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；S40 对步骤S30中的像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定，并在步骤SlO相 应基色的各个灰度级图像的相应像素位置找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级，然后 将此灰度级写入步骤S30的相应表格的相应位置中，使得越靠近拼接缝，像素的灰度值越 高的渐变过渡；S50 保存经步骤S40处理后的像素灰度值表格；S60 从步骤S50保存的表格中，分离出对应各拼接单元的数据并发送至各个拼接 单元进行显示。
6
其中，在步骤SlO中三基色是指红、蓝、绿三种基色，各个基色具有256个灰度级， 因此需要拍摄一共要拍摄256*3 = 768张图像。如图1所示，101为拍摄装置，102为拼接 屏幕。在拍摄图像时，先让拼接屏幕显示某一基色的某个灰度级图像，然后拍摄拼接屏幕得 到拼接屏幕在该基色和灰度级下的图像，并将该图像保存起来。存储方式如图2所示，用 R255. bmp表示拍摄的拼接屏幕红色第256个灰度级的图像，G255. bmp表示拍摄的拼接屏幕 绿色第256个灰度级的图像，B255. bmp表示拍摄的拼接屏幕蓝色第256个灰度级的图像， 如此类推。其中，在步骤S20中灰度级图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对 应关系既可以是一一对应关系，也可以是一对多，或多对一关系。例如当位于图像中拼接 墙第1025行第769列的像素，与实际拼接屏幕第1025行第769列的像素是对应的，则两者 即为一一对应关系。又例如位于图像中拼接屏幕第1025行第769列的像素，与中心位置处 于实际拼接屏幕第1025行第769列某个连续像素区域是对应的，则两者之间为一对多的关 系。又例如当中心位置处于图像第1025行第769列的某个连续像素区域，与实际拼接屏幕 第1025行第769列的像素是相对应时，则两者之间为多对一关系。然而本实施方式采取的 是一一对应关系。通过对灰度级图像分辨率进行校准，使这些照片的分辨率逼近2048*1536 的分辨率，最终达到灰度级图像上的像素点和拼接屏幕上的像素点是一一对应的关系。其中，在步骤S30中根据步骤S20中的位置对应关系以及步骤SlO中的三种基色 的各个灰度级的图像，分别建立存储三种基色各灰度级图像中的拼接屏幕单元间拼接处像 素灰度值的表格。其中，拼接屏幕单元间拼接处的像素宽度的优选范围在40-80个像素宽 度。如图3、图4所示，本实施方式中选择拼接屏幕单元间拼接处的像素宽度为50个像素宽 度。分别建立三种基色且每种基色256个表格，每个表格存储一种基色在一个灰度级的图 像中的拼接屏幕单元间拼接处的50个像素宽度内的像素的灰度值。其中，在步骤S40中对三种基色各灰度级的拼接屏幕单元间拼接处像素的灰度 值进行重新设定，设定公式为K = A+L1*| (A-B)/LI。下面结合图3、图4对公式中的各个参数进行说明K表示某一像素ql重新设定后的灰度值；A表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较远的边界上与ql距离最 近的像素q3的灰度值；B表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较近的边界上与ql距离最 近的像素q2的灰度值；Ll表示像素ql与q3相隔的像素距离；L表示像素q2与q3相隔的像素距离。下面举例说明上述公式的应用。例如，在R220.bmp的图像中，ql为第760行 第10列的像素，那么，q2为第768行第10列的像素，其灰度值B为150，本实施例中， 拼接处像素宽度为50个像素，则，q3为第718行第10列的像素，其灰度值A为200， L为50，Ll为760-718 = 42，代入公式，即可得到像素ql重新设定后的灰度值K = 200+42*| (200-150)/50 I = 242。上述以横向的缝隙为例，纵向的缝隙计算方式亦同理，在 此不作详述。从公式可知，渐变量在Li，Ll越大则像素ql重新设定后的灰度值K就越大， 即随着像素越靠近拼接屏幕单元间的缝隙，像素的灰度值就会越大，使得拼接缝隙处亮度大大提高，拼接缝隙的暗线明显变亮，整个拼接屏幕实现平滑过渡，实现屏幕的无缝拼接。计算出重新设定后的灰度值后，在步骤SlO的相应基色的图像中，在相应像素位 置找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级，将此灰度级写入步骤S30的相应表格的相应 位置中。例如，上述例子中，计算到重新设定后的第760行第10列的像素的ql的灰度值为 242，那么就在从R0. bmp到R255. bmp这256张图像中的第760行第10列像素位置，查找该 像素位置上灰度值为242的图像，例如查找到R250. bmp这张图像在该像素位置上灰度值为 242，则把250这个灰度级写入到步骤S30的相应表格(即与R220. bmp的图像对应的表格) 中代表第760行第10列像素位置中。其中，在步骤S60中该分离技术为现有技术，只需要将对应各拼接屏幕单元的数 据分别发送到各拼接屏单元，将其写入机芯进行显示即可，在此不作详述。鉴于第二技术方案与第一技术方案之间的关联关系，在对第一技术方案做出详细 说明的情况下省略对第二技术方案的进一步说明。此外，上述实施例为本发明较佳的实施 方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实 质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
一种屏幕无缝拼接的图像处理方法，其特征在于包括以下步骤S10拍摄并存储拼接屏幕三基色各个灰度级的图像；S20建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对应关系；S30根据步骤S20中的位置对应关系以及步骤S10中的三基色的各个灰度级的图像，分别建立存储有三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；S40对步骤S30中的像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定，并在步骤S10相应基色的各个灰度级图像的相应像素位置找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级，然后将此灰度级写入步骤S30的相应表格的相应位置中，使得越靠近拼接缝，像素的灰度值越高的渐变过渡；S50保存经步骤S40处理后的像素灰度值表格；S60从步骤S50保存的表格中，分离出对应各拼接单元的数据并发送至各个拼接单元进行显示。
2.根据权利要求1所述的屏幕无缝拼接的图像处理方法，其特征在于在所述步骤S30 中，所述拼接缝附近区域是指以拼接缝为中心的宽度为40-80像素宽度的区域。
3.根据权利要求2所述的屏幕无缝拼接的图像处理方法，其特征在于在步骤S40中， 对像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定的公式为K = A+L1*|(A-B)/L 其中，K表示某一像素ql重新设定后的灰度值；A表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较远的边界上与ql距离最近的 像素q3的灰度值；B表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较近的边界上与ql距离最近的 像素q2的灰度值；Ll表示像素ql与q3相隔的像素距离； L表示像素q2与q3相隔的像素距离。
4.根据权利要求1所述的屏幕无缝拼接的图像处理方法，其特征在于在步骤S20中， 所述对应关系为一一对应关系。
5.一种屏幕无缝拼接的图像处理装置，其特征在于包括拍摄装置、存储模块、位置对 应关系模块、拼接缝表格模块、图像处理模块和表格分离模块，其中拍摄装置和存储模块分别用于拍摄和存储拼接屏幕三基色各个灰度级图像； 位置对应关系模块用于建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对 应关系；拼接缝表格模块用于根据三基色各个灰度级的图像和位置对应关系模块的数据，建立 存储三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；图像处理模块用于重新设定像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定，使得越靠近拼 接缝，像素的灰度值越高的渐变过渡，同时在相应基色的各个灰度级图像的相应像素位置 找到重新设定后的灰度值所对应的灰度级表格，然后将此灰度级写入拼接缝表格模块的相 应的像素灰度值表格的相应位置中；表格分离模块用于将拼接缝表格模块中的像素灰度值表格分离出对应各拼接屏幕单元的数据并发送至各个拼接屏幕单元进行显示。
6.根据权利要求5所述的屏幕无缝拼接的图像处理装置，其特征在于所述拼接缝附 近区域是指以拼接缝为中心的宽度为40-80像素宽度的区域。
7.根据权利要求6所述的屏幕无缝拼接的图像处理装置，其特征在于所述图像处理 模块对像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定的公式为K = A+L1*|(A-B) /L 其中，K表示某一像素ql重新设定后的灰度值；A表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较远的边界上与ql距离最近的 像素q3的灰度值；B表示所述拼接缝附近区域的两边界中与像素ql距离较近的边界上与ql距离最近的 像素q2的灰度值；Ll表示像素ql与q3相隔的像素距离； L表示像素q2与q3相隔的像素距离。
8.根据权利要求5所述的屏幕无缝拼接的图像处理装置，其特征在于所述位置对应 关系为一一对应关系。
全文摘要
本发明公开一种可以使得拼接屏幕实现无缝拼接的图像处理方法。该方法包括以下步骤S10拍摄并存储拼接屏幕三基色各个灰度级的图像；S20建立拍摄图像中拼接屏幕各像素与实际屏幕各像素的位置对应关系；S30建立存储有三基色各个灰度级的图像在拼接缝附近区域的像素灰度值表格；S40对步骤S30中的像素灰度值表格中的灰度值进行重新设定；S60从步骤S50保存的表格中，分离出对应各拼接单元的数据并发送至各个拼接单元进行显示。此外，本发明还公开了一种可以使得拼接屏幕实现无缝拼接的图像处理装置。
文档编号H04N9/31GK101964891SQ201010281698
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者刘雄伟, 钟杰婷 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司