[发明专利]一种用于多个投影图像拼接的边缘融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影机图像显示方法，具体涉及一种用于多个投影图像拼接的边缘融合方法。

背景技术

高分辨率，高亮度的大屏幕显示越来越广泛地应用于科学计算可视化、工业设计、虚拟制造、军事仿真、娱乐等领域。目前广泛使用的大屏幕显示系统或者采用大的屏幕显示墙，或者采用高性能的投影仪，成本十分昂贵。因此，采用多个投影机阵列无缝拼接的高分辨率大屏幕显示系统，也就越来越受欢迎。

多投影机拼接显示的系统结构图如图1-2所示，利用多个投影机组成的投影机阵列拼接可以实现屏幕的显示，利用四台投影机组成的投影阵列的无缝拼接显示效果图，中间的线是标记出的重叠区域。但是，多台投影机在投影拼接过程中，两台投影机或多台投影机的重叠部分由于同时有多台投影机投射同样强度的光线，导致这个区域颜色与未重叠区域明显不同，不能做到无缝拼接，使得正常观看受影响。

现在技术往往采用以下技术方案处理重叠区域，但是均存在各自的不足：

（1）硬边融合：如附图3所示即两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。该方法实现简单，计算量少；但硬件安装困难，且很难安装到无缝的状态，在两个投影机的连接部分，会有明显的拼接缝隙；

（2）简单重叠：即两台投影仪的画面有部分重叠，但没有做颜色与亮度的衰减处理。该方法实现简单，计算量少，尽管在投影区域的重叠部分不会有缝隙，但叠加区域明显比其他非叠加区域亮度高，影响正常观看。

（3）融合区域亮度减半叠加：是将投影机的重叠区域，投影时，投影的亮度直接减为原来的一半，理论上，两个投影机重叠后的亮度值正好是原来单个投影机的亮度值。这种方式，这种简单的衰减方式，重叠区域的颜色与亮度受两个投影机硬件、投影空间环境的灯光、投影距离的影响很大，叠加区域明显比单个投影机投影的亮度低，颜色有明显的偏差，同时在叠加区域的边缘有明显的分隔线。

发明内容

本发明目的是提供一种用于多个投影图像拼接的边缘融合方法，该方法克服现有多台投影技术中图像重叠区域显示缺陷，实现了多台投影机图像在重叠区域的平滑过渡，大大提供了画面的整体视觉效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于多个投影图像拼接的边缘融合方法，包括以下步骤：

步骤一．设定相邻投影图像之间的投影重叠区域尺寸值；

步骤二．根据投影机数目、分辨率和所述投影重叠区域尺寸值基于像素分割每一帧图像；

步骤三．根据各台投影机所投射的网格将各个投影机所投射的图像重叠区域大小调整为所述投影重叠区域尺寸值； 

步骤四．将各个投影机的红、绿、蓝三中颜色通道的敏感度权值分别设置为：红色通道敏感度权值范围为0.8 – 1.6；绿色通道敏感度权值范围为0.4 – 1.2；蓝色通道敏感度权值范围为0.4 – 1.2；

步骤五．依次计算各个图像中每个像素点到此图像边界的边界距离d_j(x,y)，其中j∈（L,T,R,B），(x,y)是像素点在所述此图像内坐标，L表示图像左边缘，T表示图像上边缘，R表示图像右边缘，B表示图像下边缘；

步骤六．根据所述边界距离和投影重叠区域尺寸值判断所述像素点是否在图像重叠区域内，如果未在图像重叠区域内，则不处理即像素点的颜色权重值设置为1；否则，根据所述边界距离和投影重叠区域尺寸值计算各个像素点的颜色权重值，具体公式如下：

C(x,y) = a0 + … + ai*(d_j(x,y)/W)1/i + …；其中，C(x,y) 为像素点的颜色权重值；a0 , ai 是多项式修正系数，此系数范围在0.0f – 1.0f之间，并且a0 + … + ai + … = 1；d_j(x,y)是像素点的边界距离；W是投影重叠区域尺寸值； 

步骤七．根据所述颜色通道的敏感度权值和像素点的颜色权重值，计算获得投影重叠区域的像素衰减权值向量R_k(x,y)，其计算公式为：

R_k(x,y) = E_k * C(x,y)；

其中(x,y)是该像素点在其投影图像中的坐标，R_k(x,y)是一个三维的向量，分量分别对应该像素点的红色、绿色、蓝色颜色权重分量值，k∈(r,g,b); r,g,b表示红绿蓝三中颜色通道；

步骤八．将图像重叠区域中各个像素点的红、绿、蓝颜色值分别乘以各自像素衰减权值向量，从而获得实际像素点的颜色值，并同时投影显示。

上述技术方案中的有关内容解释如下：