[发明专利]一种基于全景球面显示器的经线方向寻址显示方法

说明书

本发明公开了一种基于全景球面显示器的经线方向寻址显示方法，步骤一、确定扫描时序：规定首先沿经线方向扫描，一行扫描结束后进入相邻经度的下一行；步骤二、求得全景球面分辨率；步骤三、建立矩阵，投影填充：建立一个二维矩阵用于存储帧图像数据，所述矩阵的元素由对应的球面图像像素复制并赋值；步骤四、扫描显示。本发明令球面图像像素分别属于多个不同矩阵行，帧缓存寻址时复制到对应的行地址中，兼容传统显示扫描时序；不需调整显示时序，即可向下兼容；与传统的行列式寻址相比，使用球面坐标系的经纬度作为全景寻址的两轴，解决曲面结构寻址困难问题，使得全景球面显示器能够脱离处理器的依赖，直接通过硬件电路解码寻址，降低成本。

技术领域

本发明涉及全景图像显示、图像寻址显示领域，封闭座舱信息显示及交互领域，具体涉及一种基于全景球面显示器的经线方向寻址显示方法。

背景技术

近年来，增强现实技术，虚拟现实技术，航空领域等多个领域迅速发展，对于全景图像的采集与显示要求不断提高，封闭座舱内进行全景显示的地位和价值愈发凸显。

全景显示系统主要应用于两个场景，首先是基于虚拟现实，这种全景显示方法在现有技术方案中较为热门。但是基于虚拟现实的全景显示方案大多要求使用者佩戴VR眼镜，这不但会限制使用者的视野，同时会对使用者的行动带来不便，也存在着边缘畸变，易产生晕眩感等诸多问题。

全景显示系统的第二个应用场景是封闭座舱显示系统。传统的封闭座舱显示系统中显示部分多采用多显示单元，即通过多块二维屏幕拼接实现全景显示。这种显示模块对应的控制模块实际是通过多块视频采集卡，各自控制多块屏幕显示的内容，将不同图像显示于不同屏幕上，显示的内容相互关联。这种显示方案寻址和显示的过程较为简单。但它基于二维屏幕拼接实现，屏幕数量有限；当追求更好的显示效果、试图用平面显示屏拼接出更精细的弧面时，这种方案要求的显示屏数量和对应的视频采集卡数量极大增加；同时，并行控制这些视频采集卡和显示屏的复杂程度也极大增加，相应的软硬件成本均因此剧增。因此，这种方案在球面或其他不规则壳体的封闭环境中难以实现。

此外，对于球面全景显示，图像的寻址是一个尚未解决的问题，传统的显示设备都是基于二维平面的行列式扫描，而球面图像在不做处理的情况下不能一次性遍历到所有像素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

为了解决了全景球面显示因为其曲面结构导致的寻址困难问题，本发明提出一种全景球面显示器和一种基于全景球面显示器的寻址显示方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提出一种基于全景球面显示器的经线方向寻址显示方法，包括步骤：

步骤一、确定扫描时序：规定首先沿经线方向扫描，一行扫描结束后进入相邻经度的下一行；令扫描点与球心连线与z轴正半轴的夹角为扫描角α，令扫描点至z轴垂线与0度经线面的夹角为扫描角β；在沿同一经度扫描过程中，扫描角α的范围为0度到180度；在经度变化的扫描过程中，扫描角β的范围从0度到360度；

步骤二、求得全景球面分辨率：令球面像素间距为d，全景球面显示器的球半径为r，则全景球面分辨率表示为：

其中，y_m为经线方向上的总像素数，x_m为纬线方向上的总像素数；

步骤三、建立矩阵，投影填充：建立一个x_m*y_m的二维矩阵，用于存储帧图像数据，所述矩阵的元素由对应的球面图像像素复制并赋值；

步骤四、扫描显示：所述扫描点按照步骤一所述时序在球面显示器上扫描，将步骤三所述矩阵元素依次输出。