一種多光源圖像處理方法及分析處理器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體是指多光源圖像處理方法及分析處理器。
【背景技術(shù)】
[0002] 科技館、博物館、主題公園、電影院和數(shù)字家庭影院等應(yīng)用場合下多光源巨幕、環(huán) 幕和寫幕等顯示領(lǐng)域，需要多光源投影顯示，由于受投影機(jī)擺放位置、投影機(jī)工作功率、銀 幕彎曲和外部光源干擾等因素的影響，存在多光源投影圖像不重合、畫面顯示不完整、投影 亮度不均衡等現(xiàn)象?，F(xiàn)有的多光源圖像增強(qiáng)方法，在圖像重合方面，都是保持其中的一個投 影圖像不變，改變其他投影機(jī)的顯示內(nèi)容，來實現(xiàn)多臺投影機(jī)圖像的重合。該樣，在投影圖 像的中央共有區(qū)域，每臺投影機(jī)的光路均能到達(dá)，亮度較高，圖像重合的效果較好；在周邊 非共有區(qū)域，只有部分投影機(jī)的光路才能到達(dá)，亮度低，圖像不能重合。因此，采用現(xiàn)有的多 光源圖像重合方法，顯示的圖像不完整，而且在周邊，圖像內(nèi)容顯示凌亂，形成明顯的邊緣 效應(yīng)。
[0003]在實現(xiàn)圖像亮度均衡方面，現(xiàn)有的方案采用區(qū)域均衡的方法實現(xiàn)區(qū)域間的近似均 衡，圖像亮度均衡的精度低。本發(fā)明在實現(xiàn)圖像重合的基礎(chǔ)上，充分利用圖像重合的位置信 息，根據(jù)對應(yīng)位置上的亮度信息，實現(xiàn)亞像素級的圖像亮度均衡。
[0004] 對比文件1提供一種基于GPU的實時多投影機(jī)圖像重合的投影方法，【申請?zhí)枴?201310048886. 2 ;對比文件1 ;1、對比文件1將整幅畫面切割成S角形區(qū)域來進(jìn)行坐標(biāo)映 射，=角形區(qū)域的選擇不具唯一性，映射的誤差較大；2、對比文件1沒有做亮度調(diào)節(jié)；3、實 現(xiàn)方法上，對比文件1保持其中的一臺投影機(jī)顯示內(nèi)容不變，改變另一臺投影機(jī)的顯示內(nèi) 容來實現(xiàn)重合，顯示內(nèi)容不完整，會出現(xiàn)邊緣效應(yīng)。
[0005] 對比文件2提供多放映機(jī)動態(tài)自適應(yīng)圖像重合方法，申請?zhí)枺?010101655464 ;對 比文件2通過迭代的方法尋找變形參數(shù)，逐步逼近最佳變形參數(shù)，使得雙機(jī)圖像重合，本次 校正的結(jié)果依賴于上次校正的參數(shù)。沒有描述變形參數(shù)是什么形式，也沒有描述如何取得 變形參數(shù)。
[0006] 對比文件3提供一種數(shù)字電影放映方法、優(yōu)化裝置和放映系統(tǒng)，【申請?zhí)枴?2012102358303 ;對比文件3提及改善圖像的亮度、對比度、銳度和幾何形狀，與本發(fā)明相關(guān) 的圖像增強(qiáng)功能是亮度調(diào)節(jié)和幾何形狀調(diào)節(jié)。但只做了功能性的描述，沒有具體描述幾何 校正和亮度補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是提供一種方法，能夠調(diào)節(jié)多光源圖像的投影位置，并實現(xiàn)多 光源圖像亞像素級的重合和亮度均衡，不僅可W實現(xiàn)整幅圖像的完整顯示，而且能顯著提 升多光源圖像的放映質(zhì)量。
[000引本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0009] 本發(fā)明提供一種多光源圖像處理方法，其包括分析處理器、攝像頭、銀幕和至少兩 臺投影機(jī)，該方法包括步驟：
[0010] A、采集測試圖相片；攝像頭記錄各投影機(jī)獨(dú)立輸出的測試圖的相片，每臺投影機(jī) 輸出的測試圖至少包含；純黑測試圖、純白測試圖和方格測試圖，分別對測試圖和測試圖的 相片建立坐標(biāo)系，形成測試圖坐標(biāo)系和相片坐標(biāo)系；
[0011]B、確定重合投影區(qū)；分析處理器分析所述測試圖的相片，并根據(jù)分析結(jié)果計算多 投影機(jī)在銀幕上的重合投影區(qū)；
[0012] 其中；所述步驟B具體包括；B1 ;確定單臺投影機(jī)的投影區(qū)；分析處理器根據(jù)單臺 投影機(jī)方格測試圖的相片與純黑測試圖的相片的組合，確定每臺投影機(jī)方格測試圖相片中 方格的中屯、點(diǎn)的位置；連接相鄰的中屯、點(diǎn)，形成單臺投影機(jī)的投影區(qū)巧2 ;確定多投影機(jī)的 重合投影區(qū)；計算所有投影機(jī)的投影區(qū)在所述相片坐標(biāo)系中的共有區(qū)域，確定所述共有區(qū) 域的四角頂點(diǎn)，由相鄰的四角頂點(diǎn)連接形成四邊形區(qū)域，作為所有投影機(jī)的圖像在銀幕上 的重合投影區(qū)巧3 ;劃分重合投影子區(qū)域：將重合投影區(qū)在水平方向和垂直方向上進(jìn)行均 勻劃分，形成與方格測試圖的四邊形子區(qū)域相同個數(shù)的重合投影子區(qū)域；
[0013] C、圖像重合；分析處理器計算并記錄每臺投影機(jī)的方格測試圖中每個第一像素點(diǎn) 的替代點(diǎn)。在各投影機(jī)同時打開并播放任意輸出畫面時，分別調(diào)整每臺投影機(jī)的輸出畫面 中每個第一像素點(diǎn)的像素值為該第一像素點(diǎn)在輸出畫面中替代點(diǎn)的像素值，使得每臺投影 機(jī)的整幅輸出畫面能完整均勻地顯示在重合投影區(qū)內(nèi)；
[0014] 其中；所述步驟C中計算并記錄每臺投影機(jī)的方格測試圖中每個第一像素點(diǎn)的替 代點(diǎn)，具體包括；C1 ;分析處理器計算每臺投影機(jī)的方格測試圖中每個第一像素點(diǎn)的光路 對應(yīng)在方格測試圖的相片中的第二像素點(diǎn)的坐標(biāo)；C2 ;分析處理器根據(jù)該第二像素點(diǎn)的坐 標(biāo)計算出該第二像素點(diǎn)所在的重合投影區(qū)子區(qū)域的區(qū)域序號，所述方格測試圖中與該重合 投影子區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域為方格測試圖子區(qū)域，且方格測試圖子區(qū)域的序號與重合投影子區(qū) 域的序號相同；C3;分析處理器計算該第二像素點(diǎn)對應(yīng)在方格測試圖子區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)的 坐標(biāo)，對應(yīng)在方格測試圖子區(qū)域內(nèi)的該坐標(biāo)點(diǎn)作為所求的替代點(diǎn)。
[0015] 優(yōu)選地，在所述步驟C之后，進(jìn)一步包括步驟D、圖像亮度均衡：計算重合投影區(qū)內(nèi) 的第二像素點(diǎn)對應(yīng)在各投影機(jī)方格測試圖中的第一像素點(diǎn)的坐標(biāo)，通過分析純黑測試圖相 片和純白測試圖相片，取得各臺投影機(jī)中方格測試圖中的第一像素點(diǎn)在銀幕上的亮度輸出 強(qiáng)度，該亮度輸出強(qiáng)度為純白測試圖相片的亮度值，根據(jù)該亮度輸出強(qiáng)度分別調(diào)節(jié)每臺投 影機(jī)中方格測試圖中的第一像素點(diǎn)的亮度輸出系數(shù)使得各投影機(jī)同時打開并播放純白測 試圖時，銀幕上整個重合投影區(qū)內(nèi)各第二像素點(diǎn)的亮度值相同。
[0016] 一種分析處理器，其包括；所述分析處理器分別連接攝像頭和投影機(jī)，所述分析處 理器包括：
[0017] 相片獲取單元，用于獲取攝像頭記錄各投影機(jī)獨(dú)立輸出的測試圖的相片，每臺投 影機(jī)輸出的測試圖至少包含：純黑測試圖、純白測試圖和方格測試圖，分別對測試圖和測試 圖的相片建立坐標(biāo)系，形成測試圖坐標(biāo)系和相片坐標(biāo)系；
[0018] 分析處理單元，用于分析所述測試圖的相片，并根據(jù)分析結(jié)果計算多投影機(jī)在銀 幕上的重合投影區(qū)；具體包括；B1 ;確定單臺投影機(jī)的投影區(qū)；根據(jù)單臺投影機(jī)方格測試圖 的相片與純黑測試圖的相片的組合，確定每臺投影機(jī)方格測試圖相片中方格的中屯、點(diǎn)的位 置；連接相鄰的中屯、點(diǎn)，形成單臺投影機(jī)的投影區(qū)巧2 ;確定多投影機(jī)的重合投影區(qū)：計算 所有投影機(jī)的投影區(qū)在所述相片坐標(biāo)系中的共有區(qū)域，確定所述共有區(qū)域的四角頂點(diǎn)，由 相鄰的四角頂點(diǎn)連接形成四邊形區(qū)域，作為所有投影機(jī)的圖像在銀幕上的重合投影區(qū)；B3 ; 劃分重合投影子區(qū)域：將重合投影區(qū)在水平方向和垂直方向上進(jìn)行均勻劃分，形成與方格 測試圖的四邊形子區(qū)域相同個數(shù)的重合投影子區(qū)域；
[0019] 圖像重合單元，用于計算每臺投影機(jī)的方格測試圖中每個第一像素點(diǎn)的替代點(diǎn)。 在各投影機(jī)同時打開并播放任意輸出畫面時，分別調(diào)整每臺投影機(jī)的輸出畫面中每個第一 像素點(diǎn)的像素值為該第一像素點(diǎn)的替代點(diǎn)在輸出畫面中的像素值，使得每個投影機(jī)的整幅 輸出畫面能完整均勻地顯示在重合投影區(qū)內(nèi)。
[0020] 具體的，計算每臺投影機(jī)的方格測試圖中每個第一像素點(diǎn)的光路對應(yīng)在方格測試 圖的相片中的第二像素點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)該第二像素點(diǎn)的坐標(biāo)計算出該第二像素點(diǎn)所在的重 合投影區(qū)子區(qū)域的區(qū)域序號，所述方格測試圖中與該重合投影子區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域為方格測 試圖子區(qū)域，且方格測試圖子區(qū)域的序號與重合投影子區(qū)域的序號相同；計算該第二像素 點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)在方格測試圖子區(qū)域內(nèi)