专利名称：一种分幅图象拼接方法
技术领域：
本发明属于图像显示成象领域。
为了记录或显示一幅高分辨率整幅图像，可以采用多幅低分辨率小幅图像，使它们多次投影成像，以形成一幅完整的高分辨率大幅面图像。
日本专利JP03041868公开了一种方法是用投影灯将液晶显示器上的低分辨率图像通过镜头投射到感光材料表面上成像.感光材料在x轴y轴二维运动机构的驱动下，液晶显示器每次对准感光材料上的不同区域，逐次分幅曝光，最终在感光材料上形成完整的大幅高分辨率图像。
由于该专利是将小块分幅图像直接拼接，在实际应用中，显示器和镜头的误差会使分幅图象边缘产生凸凹变形。机械装置也会使分幅图象产生位置偏差。这都会造成在相邻分幅图象的拼接缝处产生明显的亮线或暗线。如图3a所示，A、B两分幅图象是理想拼接状态。当由于上述两种原因造成两分幅图象之间的距离被拉远时(即图3a中的B、C分幅图象)，则两分幅图象之间的成象面因未能曝光而出现暗线(见图3b的B、C分幅图象相接处)。当由于上述两种原因造成两分幅图象之间的距离被推近时(即图3a中的C、D分幅图象)，则两分幅图象之间的成象面重叠部分因两次曝光而产生亮线(见图3b的C、D分幅图象相接处)。
本发明的目的是克服上述已有技术不足之处，提供一种能消除分幅图象之间出现的亮线或暗线，实现多分幅图象拼接后，能形成大幅图象整体效果好的分幅图象拼接方法。
本发明的目的是通过下列措施实现的①在分幅图象拼接以前，对每幅分幅图象进行边缘渐变处理。处理的方法一是通过电子电路或软件程序将每幅分幅图象中心区的象素亮度不作处理，保持原亮度值。其四周边缘区作每个象素亮度的渐变处理，即将边缘区的每个象素都与一个亮度系数相乘，亮度系数随离中心区的距离由近至远逐渐变小，其变化规律呈线性或非线性任意曲线变化。如将分幅图象的边缘区分为100个象素，每个象素的亮度系数按离中心区从近至远定为99％、98％、97％、96％……1％(见图4c)；二是通过电子电路或照相先制做一幅或一幅以上亮度调整片，它的中心区透明度最高，而中心区四周边缘区的透明度随离中心区由近至远逐渐减小，然后将亮度调整片置于光路中靠近显示器或成象面处，再进行分幅图象投影成象时，分幅图象边缘区的像素受亮度调整片上各点透光率的调制使每分幅图象的中心区象素亮度保持原亮度值，其四周边缘区的亮度随离中心区的距离由近至远逐渐变小，边缘区的宽度为1～65536个象素。②然后将每幅分幅图象进行重叠拼接。
按上述措施进行分幅图象拼接时会出现以下三种状况一是理想拼接状态，两分幅图象之间未出现图象变形和或位置偏差，则在重叠拼接边缘区的第i行时的象素亮度为两分幅图象在该行相应点的亮度之和(见图4c中的A′和B′分幅图象)。二是两幅分幅图象在第j行的拼接边缘区重叠时，图象之间出现图象变形或位置偏差而使两分幅图象被拉远时，则在一分幅图象的第j+1和另一分幅图象第j+n的位置上的象素亮度减少，而边缘区重叠部分其它各点的亮度是两幅图象在相应各点错位后的加权平均值，拼接处清晰度略降低，但不会使图象出现明显的暗线。如图4d中B′分幅图象的第j+1和C′分幅图象第j+100的位置上的象素亮度减少了1％。，而边缘区重叠部分其它各点的亮度是两幅图象在相应各点错位后的加权平均值，拼接处清晰度略降低，但不会使图象拼接处出现明显的暗线，见图4a、b的B′和C′分幅图象之间叠加处。三是两幅分幅图象在第k-1行的拼接边缘区重叠时，图象之间出现图象变形或位置偏差而使两分幅图象被推近时，则在一分幅图象的第k和另一分幅图象第k+1的位置上的象素亮度略微增加，而边缘区重叠部分其它各点的亮度也略微增加，不会出现亮度突变，图象拼接处不会出现明显的亮线。如图4e中C′分幅图象的第k和D′分幅图象第k+1的位置上的象素亮度略微增加，而边缘区重叠部分其它各点的亮度也略微增加，不会出现亮度突变，见图4a、b的C′和D′分幅图象之间拼接叠加处未出现明显的亮线。
本发明的详细步骤是1.先将高分辨率整幅图象处理为两个以上的低分辨率分幅图象；2.通过电子电路、软件程序或亮度调整片将分幅图象的四周边缘区进行象素亮度渐变处理；3.显示器、镜头与成象面做相对运动或处于静止状态，每次对准成象面的不同区域投影成象，使每幅分幅图象逐一拼接，形成整幅高分辩率大幅图象，当做分幅图象拼接时，应使分幅图象之间的边缘区相互重叠拼接。
4.上述边缘区的宽度为1～65536个象素，成象面为感光材料或屏幕，亮度调整片为胶片、液晶显示片，分幅图象为小块图象或线段。
图1本发明分幅图象示意2本发明实施方案示意3a已有技术分幅图象拼接示意3b已有技术分幅图象拼接出现误差示意4a本发明分幅图象拼接示意4b本发明分幅图象拼接效果示意4c本发明分幅图象拼接理想状态示意4d本发明分幅图象拼接拉远状态示意4e本发明分幅图象拼接推近状态示意5本发明分幅图象重叠拼接示意6本发明线段扫描拼接示意7本发明实施方案示意图下面结合附图和具体的实施例作进一步详细说明。
实施例1如图1、2、5所示，①控制器(8)将存贮在整幅图象缓存器(5)中的整幅图象取出；②控制器(8)控制的分幅图象处理器(6)把整幅图象分成两个以上低分辨率分幅图象(1)；③控制器(8)控制边缘区处理器(7)按上述第一种方法，将每幅分幅图象(1)的四周边缘区(2)进行象素亮度渐变处理，中心区(2)的亮度保持不变，边缘区(3)的亮度随离中心区的距离由近至远逐渐变小；④控制器(8)控制二维(沿X、Y轴)驱动器(9)，驱动运动机构(19)，使在暗箱(18)中的显示器(10)、镜头(11)与置于成象面板(13)上的感光材料(12)做相对运动，每次对准成象面的不同区域投影成象，使每幅分幅图象(1)逐一拼接，形成整幅高分辩大幅图象(如图5所示)，当做分幅图象(1)拼接时，应使分幅图象(1)之间的边缘区(3)相互重叠拼接。边缘区的宽度为256个象素。图1中X轴表示象素数，与之垂直的轴表示亮度系数，Y轴表示象素数，与之垂直的轴表示亮度系数。
实施例2如图1、2、6所示，①装在计算机(4)中的控制器(8)将存贮在整幅图象缓存器(5)中的整幅图象取出；②控制器(8)控制装在计算机(4)中的分幅图象处理器(6)，把整幅图象处理为两个以上低分辨率线段(20)；③控制器(8)控制装在计算机(4)中的边缘区处理器(7)按上述第一种方法对每线段的上下两边缘段进行象素亮度渐变处理，中心线段的亮度保持不变，其上、下边缘段的亮度随离中心区的距离由近至远逐渐变小；④控制器(8)控制二维(沿X、Y轴)驱动器(9)，驱动运动机构(19)，使在暗箱(18)中的显示器(10)、镜头(11)与置于成象面板(13)上的感光材料(12)做相对连续扫描运动，每次对准成象面的不同区域逐段成象，线段之间上、下边缘段逐一重叠拼接，形成整幅高分辨率大幅图象(如图6所示)。
实施例3①先将高分辨率整幅图象处理为两个以上的低分辨率分幅图象；②通过照相或电子电路先做一幅胶片或液晶显示片，使它的中心区透明度最高，而中心区四周边缘区的透明度随离中心区由近至远逐渐减小；③然后将胶片或液晶显示片置于光路中靠近显示器或成象面处；④显示器、镜头与感光材料做相对运动，每次对准成象面的不同区域投影成象，此时，每分幅图象边缘区的像素受胶片或液晶显示片上各点透光率的调制使每分幅图象的中心区象素亮度保持原亮度值，其四周边缘区的亮度随离中心区的距离由近至远逐渐变小，每幅分幅图象的边缘区重叠逐一拼接，形成整幅高分辨率大幅图象。
实施例4如图1、7所示，所说的成象面为屏幕(17)时，分幅图象(1)拼接方式是两个以上显示器(10)和镜头(11)与屏幕(17)处于静止状态，两个以上的分幅图象(1)间边缘区(3)相互重叠(见图7的a、b、c、d)，同时投影成整幅高分辨率大幅图象。其它步骤同实施例1。
使用上述实施例消除分幅图象之间出现的亮线或暗线，所形成的大幅图象整体效果好。广泛应用于彩色图象的记录和显示。
权利要求
1.一种分幅图象拼接方法，先将高分辨率整幅图象处理为两个以上的低分辨率分幅图象，然后显示器、镜头与成象面做相对运动或处于静止状态，每次对准成象面的不同区域投影成象，使每幅分幅图象逐一拼接，形成整幅高分辨大幅图象，其特征在于在拼接分幅图象之前，先将每幅分幅图象的四周边缘区进行象素亮度渐变处理，当做分幅图象拼接时，应使分幅图象之间的边缘区相互重叠拼接。
2.根据权利要求1所说的分幅图象拼接方法，其特征在于所说的分幅图象四周边缘区进行象素亮度渐变处理的方法是先确定每分幅图象的中心区，其象素亮度保持原亮度值，再将中心区的四周边缘区的每个象素都与一个亮度系数相乘，亮度系数随离中心区的距离由近至远逐渐变小，其变化规律呈线性或非线性任意曲线变化，边缘区的宽度为1～65536个象素。
3.根据权利要求1所说的分幅图象拼接方法，其特征在于所说的分幅图象四周边缘区进行象素亮度渐变处理的方法是先做一幅或一幅以上亮度调整片，它或它们的中心区透明度最高，而中心区四周边缘区的透明度随离中心区由近至远逐渐减小，然后将亮度调整片置于靠近显示器或成象面处，在进行分幅图象投影成象时，分幅图象边缘区的像素受亮度调整片上各点透光率的调制，使每分幅图象的中心区象素亮度保持原亮度值，其四周边缘区的亮度随离中心区的距离由近至远逐渐变小，边缘区的宽度为1～65536个象素，亮度调整片为胶片、液晶显示片。
4.根据权利要求1或2所说的分幅图象拼接方法，其特征在于成象面为感光材料或屏幕。
5.根据权利要求1或3所说的分幅图象拼接方法，其特征在于成象面为感光材料或屏幕。
6.根据权利要求4所说的分幅图象拼接方法，其特征在于所说的成象面为屏幕时，分幅图象拼接方式是两个以上显示器和镜头与屏幕处于静止状态，两个以上的分幅图象间边缘区相互重叠，同时投影成整幅高分辨率大幅图象。
7.根据权利要求5所说的分幅图象拼接方法，其特征在于所说的成象面为屏幕时，分幅图象拼接方式是两个以上显示器和镜头与屏幕处于静止状态，两个以上的分幅图象间边缘区相互重叠，同时投影成整幅高分辨率大幅图象。
8.根据权利要求1或2所说的分幅图象拼接方法，其特征在于分幅图象被处理为一条线段，之后对每线段的上下两边缘段进行象素亮度渐变处理，最后显示器、镜头与成象面做相对连续扫描运动，每次对准成象面的不同区域逐段成象，线段之间上、下边缘段逐一重叠拼接，形成整幅高分辨率大幅图象，成象面为感光材料。
全文摘要
本发明公开了一种采用多幅低分辨率小幅图像,使它们多次投影成像以形成一幅完整的高分辨率大幅面图像的分幅图像拼接方法,其特点是先将每幅分幅图像的四周边缘区进行象素亮度渐变处理。当做分幅图像拼接时,应使分幅图像之间的边缘区相互重叠拼接。使用本发明能消除分幅图像之间出现的亮线或暗线,所形成的大幅图像整体效果好。
文档编号H04N9/12GK1175007SQ96109089
公开日1998年3月4日 申请日期1996年8月26日 优先权日1996年8月26日
发明者孙海翔 申请人:孙海翔, 北京金瑞亚科技发展有限责任公司