[发明专利]多投影仪显示系统的颜色校正方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种多投影仪显示系统的颜色校正方法。

背景技术

随着DLP投影仪成为市场主流投影仪之一，基于三通道的校正方法不再适用。而传统的校正方法中，边缘融合方法仅仅考虑了多投影仪重叠区域的颜色不一致。色域匹配方法实现了不同投影仪间颜色的严格一致，却忽略了单个投影仪内部的颜色不一致。近来国内外一些基于投影仪-相机系统的颜色一致性校正方法实现了整个系统的颜色一致，然而严格的颜色一致严重压缩了最终图像的亮度动态范围，损坏了图像质量。并且，在对相机进行标定时仅仅考虑了相机的非线性响应函数，却忽略了相机的渐晕效应。相机的渐晕效应只有在小光圈设置下才可被忽略，这迫使用户在利用高动态范围成像恢复相机响应函数时，只能在小光圈设置的前提下进行拍摄，否则图像会产生更多的噪声。由于拍摄环境的不可控，消除渐晕效应的影响是有必要的。最后，为了实现颜色一致，必须消除由于漏光引起的黑色偏移现象，现有方法常常以压缩图像动态范围为代价，牺牲了图像质量。本发明因此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种多投影仪显示系统的颜色校正方法，解决了现有技术中解决了多投影仪显示系统的亮度不一致问题，同时支持LCD、DLP等主流投影仪的亮度校正，考虑了被广泛忽视的相机渐晕效应，对黑色偏移进行处理，在保证亮度一致的同时，尽可能提升了投影内容的动态范围。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种多投影仪显示系统的颜色校正方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）将相机成像和投影仪输入的色彩空间进行转换，从RGB色彩空间转换到YUV色彩空间；

（2）标定相机获得相机的渐晕函数和非线性响应函数；

（3）根据标定过的相机进行标定多投影仪显示系统的投影仪，获得多投影仪显示系统的每台投影仪的非线性响应函数；根据标定过的相机获得每台投影仪的黑色偏移分布和最大亮度分布；

（4）计算获得整个多投影显示系统的公共响应函数、公共黑色偏移分布和公共最大亮度分布，获得校正模板，生成颜色查找表；利用颜色查找表修改校正投影图像。所述多投影仪显示系统的每台投影仪向投影屏幕投影修改校正后的投影图像。

优选的，所述方法中多投影仪显示系统包括服务器、客户端计算机、投影仪阵列、投影屏幕和相机，其中每一台客户端计算机控制一台投影仪，负责投影特征图像和投影内容；所述服务器负责接收每台投影仪和相机的参数，计算出校正模板，传递给各个客户端计算机；所述客户端计算机在投影图像之前利用校正模板修改图像，通过投影仪向投影屏幕投影校正后的图像。

优选的，所述方法步骤（1）中将RGB色彩空间转换到YUV色彩空间的计算公式为：

Y=0.299R+0.587G+0.114B；

U=-0.147R-0.289G+0.436B；

V=0.615R-0.515G-0.100B。

优选的，所述方法步骤（3）中投影仪的非线性响应函数为f(i)=(L(i)-L(min(i)))/(L(max(i))-L(min(i)))；其中i表示投影仪的输入亮度，0≤i≤255，L(i)表示真实投影亮度，L(max(i))和L(min(i))分别表示投影仪输入亮度为最大和最小时所投影的亮度，f(i)表示投影仪的亮度响应函数。

优选的，所述方法步骤（3）中投影仪的黑色偏移分布b(s，t)是通过在所有通道输入最小亮度，利用相机捕获每个投影仪的最小亮度分布得到的；投影仪的最大亮度分布l(s，t)是通过在所有通道输入最大亮度，利用相机捕获每个投影仪的最大亮度分布得到的；其中(s，t)表示投影仪投影的位置。

优选的，所述方法步骤（3）中最终显示区域的黑色偏移分布B(x，y)=∑b_j(s_j，t_j)；最终显示区域上的最大亮度分布L(x，y)=∑l_j(s_j，t_j)；其中b_j(s_j，t_j)表示投影仪j在(s_j，t_j)处的最小亮度，l_j(s_j，t_j)表示投影仪j在(s_j，t_j)的最大亮度。