一种多光源图像处理方法及分析处理器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及显示技术领域，具体是指多光源图像处理方法及分析处理器。
【背景技术】
[0002] 科技馆、博物馆、主题公园、电影院和数字家庭影院等应用场合下多光源巨幕、环 幕和寫幕等显示领域，需要多光源投影显示，由于受投影机摆放位置、投影机工作功率、银 幕弯曲和外部光源干扰等因素的影响，存在多光源投影图像不重合、画面显示不完整、投影 亮度不均衡等现象。现有的多光源图像增强方法，在图像重合方面，都是保持其中的一个投 影图像不变，改变其他投影机的显示内容，来实现多台投影机图像的重合。该样，在投影图 像的中央共有区域，每台投影机的光路均能到达，亮度较高，图像重合的效果较好；在周边 非共有区域，只有部分投影机的光路才能到达，亮度低，图像不能重合。因此，采用现有的多 光源图像重合方法，显示的图像不完整，而且在周边，图像内容显示凌乱，形成明显的边缘 效应。
[0003]在实现图像亮度均衡方面，现有的方案采用区域均衡的方法实现区域间的近似均 衡，图像亮度均衡的精度低。本发明在实现图像重合的基础上，充分利用图像重合的位置信 息，根据对应位置上的亮度信息，实现亚像素级的图像亮度均衡。
[0004] 对比文件1提供一种基于GPU的实时多投影机图像重合的投影方法，【申请号】 201310048886. 2 ;对比文件1 ;1、对比文件1将整幅画面切割成S角形区域来进行坐标映 射，=角形区域的选择不具唯一性，映射的误差较大；2、对比文件1没有做亮度调节；3、实 现方法上，对比文件1保持其中的一台投影机显示内容不变，改变另一台投影机的显示内 容来实现重合，显示内容不完整，会出现边缘效应。
[0005] 对比文件2提供多放映机动态自适应图像重合方法，申请号；2010101655464 ;对 比文件2通过迭代的方法寻找变形参数，逐步逼近最佳变形参数，使得双机图像重合，本次 校正的结果依赖于上次校正的参数。没有描述变形参数是什么形式，也没有描述如何取得 变形参数。
[0006] 对比文件3提供一种数字电影放映方法、优化装置和放映系统，【申请号】 2012102358303 ;对比文件3提及改善图像的亮度、对比度、锐度和几何形状，与本发明相关 的图像增强功能是亮度调节和几何形状调节。但只做了功能性的描述，没有具体描述几何 校正和亮度补偿的方法。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的是提供一种方法，能够调节多光源图像的投影位置，并实现多 光源图像亚像素级的重合和亮度均衡，不仅可W实现整幅图像的完整显示，而且能显著提 升多光源图像的放映质量。
[000引本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009] 本发明提供一种多光源图像处理方法，其包括分析处理器、摄像头、银幕和至少两 台投影机，该方法包括步骤：
[0010] A、采集测试图相片；摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投影机 输出的测试图至少包含；纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试图的 相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；
[0011]B、确定重合投影区；分析处理器分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多 投影机在银幕上的重合投影区；
[0012] 其中；所述步骤B具体包括；B1 ;确定单台投影机的投影区；分析处理器根据单台 投影机方格测试图的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中 方格的中屯、点的位置；连接相邻的中屯、点，形成单台投影机的投影区巧2 ;确定多投影机的 重合投影区；计算所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区 域的四角顶点，由相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上 的重合投影区巧3 ;划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均 匀划分，形成与方格测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；
[0013] C、图像重合；分析处理器计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点 的替代点。在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面 中每个第一像素点的像素值为该第一像素点在输出画面中替代点的像素值，使得每台投影 机的整幅输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内；
[0014] 其中；所述步骤C中计算并记录每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替 代点，具体包括；C1 ;分析处理器计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路 对应在方格测试图的相片中的第二像素点的坐标；C2 ;分析处理器根据该第二像素点的坐 标计算出该第二像素点所在的重合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合 投影子区域对应的区域为方格测试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区 域的序号相同；C3;分析处理器计算该第二像素点对应在方格测试图子区域内的像素点的 坐标，对应在方格测试图子区域内的该坐标点作为所求的替代点。
[0015] 优选地，在所述步骤C之后，进一步包括步骤D、图像亮度均衡：计算重合投影区内 的第二像素点对应在各投影机方格测试图中的第一像素点的坐标，通过分析纯黑测试图相 片和纯白测试图相片，取得各台投影机中方格测试图中的第一像素点在银幕上的亮度输出 强度，该亮度输出强度为纯白测试图相片的亮度值，根据该亮度输出强度分别调节每台投 影机中方格测试图中的第一像素点的亮度输出系数使得各投影机同时打开并播放纯白测 试图时，银幕上整个重合投影区内各第二像素点的亮度值相同。
[0016] 一种分析处理器，其包括；所述分析处理器分别连接摄像头和投影机，所述分析处 理器包括：
[0017] 相片获取单元，用于获取摄像头记录各投影机独立输出的测试图的相片，每台投 影机输出的测试图至少包含：纯黑测试图、纯白测试图和方格测试图，分别对测试图和测试 图的相片建立坐标系，形成测试图坐标系和相片坐标系；
[0018] 分析处理单元，用于分析所述测试图的相片，并根据分析结果计算多投影机在银 幕上的重合投影区；具体包括；B1 ;确定单台投影机的投影区；根据单台投影机方格测试图 的相片与纯黑测试图的相片的组合，确定每台投影机方格测试图相片中方格的中屯、点的位 置；连接相邻的中屯、点，形成单台投影机的投影区巧2 ;确定多投影机的重合投影区：计算 所有投影机的投影区在所述相片坐标系中的共有区域，确定所述共有区域的四角顶点，由 相邻的四角顶点连接形成四边形区域，作为所有投影机的图像在银幕上的重合投影区；B3 ; 划分重合投影子区域：将重合投影区在水平方向和垂直方向上进行均匀划分，形成与方格 测试图的四边形子区域相同个数的重合投影子区域；
[0019] 图像重合单元，用于计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的替代点。 在各投影机同时打开并播放任意输出画面时，分别调整每台投影机的输出画面中每个第一 像素点的像素值为该第一像素点的替代点在输出画面中的像素值，使得每个投影机的整幅 输出画面能完整均匀地显示在重合投影区内。
[0020] 具体的，计算每台投影机的方格测试图中每个第一像素点的光路对应在方格测试 图的相片中的第二像素点的坐标；根据该第二像素点的坐标计算出该第二像素点所在的重 合投影区子区域的区域序号，所述方格测试图中与该重合投影子区域对应的区域为方格测 试图子区域，且方格测试图子区域的序号与重合投影子区域的序号相同；计算该第二像素 点点对应在方格测试图子区域内