[发明专利]一种基于FPGA的投影融合拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于FPGA的投影融合拼接方法。

背景技术

无缝拼接大面积投影是当今最有效实现超大屏幕、超高分辨率的显示技术，广泛运用在各类指挥、调度、大型广告、家庭影院等军用、生产、生活娱乐等方面，已经成为少有能够满足大面积要求、不可或缺的显示门类。但是现在多源投影的硬拼接常产生拼接和图像不匹配等缺点，这主要由两点原因造成：

1.由于在融合区的图像是由两束来源于不同投影机的光束叠加，受到入射角、反射媒质、亮度叠加等多方面的因素影响，不便于控制；

2.目前普通的非高端工程投影机的光学系统的精密程度有限，在投影图像的边缘处常常会产生亮度和色彩衰减，造成拼接效果不稳定的现象。

目前市场上的融合拼接器多采用为工控插卡式模式或者纯软件融边方式.工控插卡式模式必须有完整的计算机系统最为支持，稳定性差，容易受病毒攻击，且成本高。软件融边虽然较工控插卡式有一定成本优势，但是最大的问题在于其稳定性不够，且以上两者均在信号源接口方面有限制，必须外接画面处理器或者矩阵扩展接口等信号接口设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低廉、稳定性强且在信号源接口方面无限制的投影融合拼接方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于FPGA的投影融合拼接方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、选用余弦函数作为最初的融合曲线；

步骤2、将RGB信号输入FPGA，FPGA通过数据处理按照融合函数对输入的RGB信号进行调变，其中，数据处理的具体步骤为：

步骤2.1、对RGB信号的每一帧图像进行逐行扫描，当即将开始扫描一行像素时，控制信号Hs会发生一高电平信号，此时计数器Count对每个像素计数，计数器Count的值就代表了该像素在整个屏幕的位置；

步骤2.2、函数产生模块根据计数器Count的值，按照融合曲线，给出相应的乘数，在乘法运算模块中，该乘数与像素数据相乘，即完成了对像素的淡入淡出处理；

步骤3、设计动态选择融合曲线，将拼接图像的实时校正集中在对融合曲线的调整上，以伽码校正特性为模型，伽码值γ为自变量来设计实时调整曲线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是在很大程度上解决目前无缝拼接上的技术缺陷，并且尽量降低设备成本，增强融合系统稳定性，扩展信号源接口，在拼接系统同类产品中占有更大的市场份额。

附图说明

图1是以余弦函数作模拟融合的示意图，插图示出选用不同融合函数在结合部的衔接情况；

图2是软件模块图；

图3是不同校正情况的融合曲线；

图4是曲线选择模块。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

本发明提供了一种基于FPGA的投影融合拼接方法，步骤为：

步骤1、选用余弦函数作为最初的融合曲线，其函数公式如下：

y＝1/2±[1/2×cos(∏x/127)]

由图1可见：以余弦函数作为模拟融合在结合部的衔接情况，相比线性函数结合部过渡平滑的多，在屏幕上显示没有硬拼接的感觉，效果柔和；

步骤2、为了使信号能精确的按照预想的曲线变化，采用FPGA，通过数据编程处理，可实现精确地按照融合函数对输入RGB信号进行调变，这是本发明的关键之一，其完成了对信号的淡入淡出处理、分色伽码校正等一系列有益的处理。由图2可见：设计出的数据处理软件框图，该框图所含软件程序中将数字电路的数据宽度限定在8位；

在步骤2中：所述的数据处理软件框图主要由三个模块组成：顶层模块Pinjie、函数产生模块Datademux、乘法运算模块Datapro；当即将开始扫描一行像素时，控制信号Hs会发生一高电平信号，此时将计数器Count对每个像素计数，Count的值就代表了该像素在整个屏幕的位置，而函数产生模块将根据Count的值，也就是该像素的位置，按照融合曲线，给出相应的乘数，在下一个模块----乘法运算模块中，该乘数与像素数据相乘，即完成了对像素的淡入淡出的处理。

所述的淡入淡出处理采用“分色”伽码校正方法，即对R、G、B三基色信号分别进行校正；根据ITU2R BT.709的规定，人的视觉对信号的感知亮度Y可以简单表达如下：

Y＝0.2121R+0.7152G+0.0722B