专利名称：一种实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法
技术领域：
本发明涉及图像显示领域，尤其涉及一种实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法。
背景技术：
随着视频多元化发展，绚丽多彩的画面，高清晰大画面的视频备受喜爱。丰富的画面可以吸引更多的关注，高清的特点可以传达更多的信息。广告宣传、产品展示、信息推广、 汇报展览、政府职能部门等行业一直处于信息化进步的前沿，无论是虚拟仿真还是边缘融合，无论是投影机还是融合屏幕，均随着投影拼接、边缘融合技术的发展，高清晰度、高分辨率、大画面效果越来越被人们认可，随着使用成本的不断降低，投影拼接、边缘融合技术得到了大面积的普及使用。
边缘融合、无缝拼接是将多台投影机投射的画面经过边缘融合技术的处理，最终实现一整幅画面的效果。边缘融合最大特点是可以增加显示分辨率、增大投影画面面积、 缩短投影距离、校正投影画面的几何变形。更大的分辨率意味着在画面尺寸相同的情况下可以显示更丰富的内容，更大的显示画面能在分辨率与清晰度相同的情况下显示超大的画面，让更多人，更远距离均可以清楚地看到展示信息。
随着视频需求的不断提高，舞台，指挥，调度等应用需求均通过投影融合平台，将自然界中的场景、环境、人物等等一系列因素通过数据模式输入到计算机中，通过建模，制作，最终实现计算机中与自然界“一样”的环境。这个环境可以通过虚拟现实系统平台，将数据模型中的数据在播放当中根据人眼的物理原理分别输出左右眼文件到左右眼中，最终让参与者有身临其境的感受，并且通过人机互动实现场景实况播放、产品展示、科学试验、 教育培训等等领域。发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，能够解决任意多个投影输出，组成整体大屏，输出大画面，高清晰度的视频图像。
本发明的实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，包括以下步骤1)将整幅图像进行分割成多个子图像，每个子图像用一个投影机进行投影，实时控制各个投影机通道的图像融合，将各个融合图像以象素点为单位进行重叠和对齐，融合图像为相邻两个投影机间的边缘重叠图像；2)对各个投影机进行几何校正，使得各个投影机的投影图像组成一个整幅图像；3)对所述融合图像进行分解，对所述融合图像中各个像素着色点里的RGB颜色信号进行处理，将所述融合图像中像素点的光强度当量减小到非融合区域像素点光强度当量的相应百分比。
所述的步骤2)和步骤3)之间还包括利用TsingtooGPU的高运算处理速度使用融合函数对投影图像的动态播放画面拼接处的图像进行动态调整和光强度的明暗过度。
所述的步骤2)中所述的几何校正包括线性几何校正和非线性几何校正。
所述的几何校正使用有效控制点自动确定的方法。
本发明具有如下技术效果1)能独立完成输入图像的几何校正，边缘融合，使得各个投影机的投影图像组成一个整幅图像；2)分布式融合采用单芯片实现主要图像扭曲以及边缘融合算法；3)融合区域图像进行融合宽度为0-1024个像素点，所述融合图像中各个像素着色点里的RGB颜色处理为最大256阶。
4)可将一幅图像进行切割，放大，分割的子图像的数量等于投影输出所带投影机的数量，且可以实现M*N输出融合，M，N趋向于无穷大。
5)几何校正的区间横向与纵向各0-890个像素点。
图1为本发明基本原理图；图2为本发明中2*2融合几何校正以及暗场调节示意图；图3为本发明中融合图像的光强度示意图；图4为本发明中融合区域处理示意图；具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中，融合使用的投影机无需放置在同一高度或者使图像输出基本整齐。因为通过配套的TsingtooGPU图像融合软件就可以对图像进行各种调试。
本发明的实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，包括以下步骤步骤101，将整幅图像进行分割成多个子图像，每个子图像用一个投影机进行投影，实时控制各个投影机通道的图像融合，将各个融合图像以象素点为单位进行重叠和对齐，融合图像为相邻两个投影机间的边缘重叠图像；步骤102，对各个投影机进行几何校正，使得各个投影机的投影图像组成一个整幅图其中，几何校正可以包括线性几何校正和非线性几何校正。用自动或手动的匹配方法可以对投影图像的DLP (Digital Light Procession,数字光处理)投影机进行线性几何校正和非线性几何校正，使得各个投影图像组成一个全景图像，即整幅图像。
其中，几何校正可以使用一种有效控制点(CP)自动确定的方法，首先定义基准控制点(RCP)及畸变控制点(DCP)的概念，进而设计了一种基于图像方差的图像检测模板，提出相应的检测准则及搜索方案；然后在畸变图像中利用归一化积相关的图像匹配算法实现基准控制点相对应的畸变控制点(DCP)的精确定位，从而实现图形对投影机图像和投影屏幕之间的对应校正和设置。图2为不经过几何校正与经过几何校正的显示效果示意图，从图2中可以看出，经过几何校正的显示图像消除了失真。
可以利用TsingtooGPU的高运算处理速度使用融合函数对投影图像的动态播放画面拼接处的图像进行动态调整和光强度的明暗过度。图3为本发明中融合图像的光强度示意图。
步骤104，对所述融合图像进行分解，对所述融合图像中各个像素着色点里的RGB (红绿蓝)颜色信号进行处理，将所述融合图像中像素点的光强度当量减小到非融合区域像素点光强度当量的相应百分比；融合带颜色的动态过度功能可以通过利用TsingtooGPU的硬件处理性能,在对融合函数和融合区域的图像处理上采用像素级的过滤、甄别、分离等处理。将像素点上的RGB三色进行分离和解析，并将分离出的融合带像素进行亮度调节及颜色还原，保证整体画面的亮度平滑过度及色彩还原度。
图4为本发明中融合区域处理示意图。如图4所示，未处理融合像素41经过处理融合像素42的处理后成为处理后的融合像素43。
本发明一种分布式多通道图像的投影融合设备能够在大屏幕上得到高清晰度的视频图像。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包·含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将整幅图像进行分割成多个子图像，每个子图像用一个投影机进行投影，实时控制各个投影机通道的图像融合，将各个融合图像以象素点为单位进行重叠和对齐，融合图像为相邻两个投影机间的边缘重叠图像； 2)对各个投影机进行几何校正，使得各个投影机的投影图像组成一个整幅图像； 3)对所述融合图像进行分解，对所述融合图像中各个像素着色点里的RGB颜色信号进行处理，将所述融合图像中像素点的光强度当量减小到非融合区域像素点光强度当量的相应百分比。
2.根据权利要求1所述的实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，其特征在于，所述的步骤2)和步骤3)之间还包括利用TsingtooGPU的高运算处理速度使用融合函数对投影图像的动态播放画面拼接处的图像进行动态调整和光强度的明暗过度。
3.根据权利要求1所述的实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，其特征在于，步骤2)中所述的几何校正包括线性几何校正和非线性几何校正。
4.根据权利要求3所述的实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，其特征在于，所述的几何校正使用有效控制点自动确定的方法。
全文摘要
本发明提供了一种实现多个投影整体输出大屏画面视频图像的方法，包括以下步骤1)将整幅图像进行分割成多个子图像，每个子图像用一个投影机进行投影，实时控制各个投影机通道的图像融合，将各个融合图像以象素点为单位进行重叠和对齐，融合图像为相邻两个投影机间的边缘重叠图像；2)对各个投影机进行几何校正，使得各个投影机的投影图像组成一个整幅图像；3)对所述融合图像进行分解，对所述融合图像中各个像素着色点里的RGB颜色信号进行处理。本发明有效地解决了任意扩展输出大画面，高分辨率图像的实现方法，同时，完全解决了投影融合的现场环境干扰以及安装局限。
文档编号H04N9/31GK103037189SQ20121051538
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者王展, 高玉斌, 范炜, 阎明, 杨平, 赵瑞祥, 菅旭升 申请人:江苏清投视讯科技有限公司