多通道曲面投影控制器及图像转换卡制造技术

一种多通道曲面投影控制器及图像转换卡，用于在大视场投影系统中将源图像转换成目标图像，以便投影仪投放到曲面屏幕上。控制器基于使用ＷＩＮＤＯＷＳ操作系统的微机系统，控制器插槽上插有图像转换卡，图像转换卡由输入电路、图像处理模块、输出电路、存储器电路，控制模块和辅助电路组成；输入电路的输入端是底板连接插头和图像输入接口，其输出连接存储器电路和控制模块；控制模块连接图像处理模块、图像采集、输出电路和存储器电路；图像处理模块分别连接输出电路的输入端和存储器电路；输出电路的输出端连接投影仪；ＦＩＦＯ、存储器控制接口、图像处理模块、控制模块和锁相环在一块ＦＰＧＡ内部生成，结构简单、价格低、速度快，使用方便灵活。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种图形图像显示领域的多图像源显示系统，特别是涉及一种将多个图像源在平面或曲面屏上投影融合成为整体画面的控制设备。
技术介绍
在飞行模拟训练、作战指挥、高级娱乐等应用中，逼真的大视场视景是创建沉浸感的主要手段之一。大视场视景系统往往是利用多个图形生成器(简写为IG)配合多个投影系统实现每个IG生成一路图像；多路图像通道生成的图像通过投影仪在平面或曲面投影屏上形成观者所感知的整体图像。要将一个平面源图像线性放大(不失真)到一个曲面上，必需通过曲面投影控制器进行图像转换——将源图像变换成目标图像，目标图像经过投影仪投射到曲面上后，形成源图像正常的放大效果。目前，最接近的现有技术是一种专用的多通道控制器。这种多通道控制器使用个人计算机系统，在计算机的底板插槽上插有数量在一块以上的图像卡，每块图像卡的输入端与一台IG相连，每块图像卡的输出端与一台投影仪相连。这种多通道控制器所使用的图像卡结构复杂，且对被投影面的形式有限定。由此可见，上述现有的设备亟待加以改进。有鉴于上述现有的设备无法提供结构简单同时适应被投影面范围广的效果，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本技术。
技术实现思路
本技术所要解决的主要技术问题在于，克服现有设备存在的缺陷，而提供一种新型结构的多通道曲面投影控制器，使其能够利用低价的普通投影仪构建大视场可视化显示系统，配合专用的结构简单、运算速度快的图像卡，使各投影图像能在非线性投影屏幕上融合为统一连续的整体大视场图像。本技术所要解决的主要技术问题还在于，克服现有图像卡结构复杂且对被投影面的形式有限定的缺陷，而提供一种新型结构的图像转换卡，使其结构简单并且运算速度快，在微机和WINDOWS操作系统的支持下，适应各种曲面屏幕投影的图像转换需要。本技术解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本技术提出的多通道曲面投影控制器，用于将多个源图像转换成同样数量的目标图像，这些目标图像被同样数量的投影仪投放到曲面屏幕上后，形成基于所有源图像组成的对眼点视觉效果正确的一幅完整图像。多通道曲面投影控制器基于使用WINDOWS操作系统的微型计算机系统，多通道曲面投影控制器的底板总线插槽上插有与源图像相同数量的图像转换卡，每块图像转换卡处理一路源图像，这些图像转换卡的电路结构完全相同，所述图像转换卡由输入电路、控制模块、图像处理模块、输出电路、存储器电路和辅助电路组成；所述输入电路的输入端是底板连接插头和图像输入接口，通过底板连接插头从多通道曲面投影控制器系统总线读入图像变换参数表并存储在所述存储器电路中，输入电路的输出连接存储器电路和控制模块；所述图像处理模块分别连接控制模块、输出电路的输入端和存储器控制接口，内部具有由芯片中DSP核中的硬件乘法器、累加器和寄存器组成的图像处理器；辅助电路向可编程逻辑门阵列提供配置信号，也向存储器电路输出时钟信号；输出电路由DVI(Digital VideoInterface数字视频接口)输出电路连接图像输出接口组成，图像输出接口连接投影仪；控制模块在非实时工作时将参数表数据送入存储器电路，在实时工作时将图像处理、图像输出控制数据传送给图像处理模块；在实时工作时，控制模块接收图像处理模块、图像采集芯片和DVI输出电路的信号，并向存储器电路输出控制信号。本技术解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。提供一种图像转换卡，用于将源图像转换成目标图像，这种目标图像被投影仪投放到曲面屏幕上后，形成对眼点视觉效果正确的图像，所述图像转换卡具有与微型计算机主机底板上的插槽相匹配的底板连接插头，还具有用于输入图像的图像输入接口和输出目标图像的图像输出接口；所述图像转换卡由输入电路、控制模块、图像处理模块、输出电路、存储器电路和辅助电路组成；所述输入电路的输入端是底板连接插头和图像输入接口，通过底板连接插头从系统总线读入图像变换参数表并存储在所述存储器电路中，输入电路的输出连接存储器电路和控制模块；所述图像处理模块分别连接控制模块、输出电路的输入端和存储器控制接口，内部具有由芯片中DSP核中的硬件乘法器和累加器和寄存器组成图像处理器；辅助电路向可编程逻辑门阵列提供配置，也向存储器电路输出时钟；输出电路由DVI输出电路连接图像输出接口组成，图像输出接口连接投影仪；控制模块在非实时工作时将参数表数据送入存储器电路，在实时工作时将图像处理、图像输出控制数据传送给图像处理模块；在实时工作时，控制模块接收图像处理模块、图像采集芯片和DVI输出电路的信号，并向存储器电路输出控制信号。本技术解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。前述的多通道曲面投影控制器，其中所述的存储器电路由存储器控制接口通过内部数据地址总线连接存储器构成；存储器控制接口由存储器控制模块通过内部数据总线和内部地址总线连接存储器接口构成；存储器具有两个功能周期轮转的存储区，在当前周期，其中一个存储区用于图像转换工作，同时另一个存储区用于接收源图像数据并输出处理好的目标图像数据，下一周期，两个存储区功能交换；前述的辅助电路中，锁相环连接时钟芯片；时钟芯片向存储器提供工作时钟；配置芯片通过串行总线连接可编程逻辑门阵列芯片。前述的多通道曲面投影控制器，其中所述的输入电路包括图像输入电路和数据输入电路，由底板连接插头(9)、图像接口(8)、图像采集芯片、系统总线接口芯片和FIFO(先入先出存储器)组成，图像采集芯片通过图像输入接口输入源图像，经过A/D转换，输出的红、绿、蓝三分色数据和像素时钟输出到FIFO中；系统总线接口芯片通过底板连接插头从计算机系统读取图像变换参数表和计算机总线的控制命令，其输出的参数表和图像处理、图像输出控制数据连接控制模块，其输出的图像采集控制命令连接图像采集芯片；FIFO连接存储器控制接口。前述的多通道曲面投影控制器，其中所述的控制模块由图像模式控制模块(29)、数据选择模块和存储器选择模块组成；数据选择模块在非实时工作时将系统总线接口送来的参数表数据送入存储器接口；数据选择模块在实时工作时将图像处理、图像输出控制数据传送给图像模式控制模块；数据选择模块是由比较器和计数器组成，输入电路传来的数据与比较器中的数据比较如果数据为AAH，则读入下两个字节的内容，取出参数表的表项大小，装入计数器，顺序地将其后的参数表内容交给存储器接口模块，这些参数表数据将不再通过比较器；如果数据是FFH则将后面的控制信息，根据最高三位地址装入图像模式控制模块的系列寄存器中；存储器选择模块接收图像处理模块的图像处理完标志和存储器控制模块的图像采集完标志，向存储器接口输出控制信号，控制存储器的两个存储区交替使用；存储器选择模块由与门和开关电路组成；存储器选择模块接收来自图像采集模块的一幅图像存放完毕标志、图像处理模块的一幅图像计算完毕标志、图像输出模块中的一帧图像输出将完毕标志，当三个信号都为真时，与门的输出信号将对各模块与存储器接口前的开关电路组取反。前述的多通道曲面投影控制器，其中所述的图像处理模块由图像处理器和图像输出缓冲组成；图像处理器读取所述存储器中存放的图像变换参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道曲面投影控制器，用于将多个模拟或数字源图像转换成同样数量的目标图像，这些目标图像被同样数量的投影仪投放到曲面屏幕上后，形成基于所有源图像组成的对眼点视觉效果正确的一幅完整图像，所述多通道曲面投影控制器基于使用ＷＩＮＤＯＷＳ操作系统的微型计算机系统，多通道曲面投影控制器的底板总线插槽上插有与源图像相同数量的图像转换卡（６），每块图像卡处理一幅源图像，其特征在于：这些图像转换卡（６）的电路结构完全相同，所述图像转换卡（６）由输入电路、控制模块（１６）、图像处理模块（１５）、输出电路、存储器电路和辅助电路组成；所述输入电路的输入端是底板连接插头（９）和图像接口（８），通过底板连接插头（９）从多通道曲面投影控制器系统总线读入图像变换参数表并存储在所述存储器电路中，输入电路的输出连接存储器电路和控制模块（１６）；所述图像处理模块（１５）分别连接控制模块（１６）、输出电路的输入端和存储器控制接口（１４），内部具有由芯片中ＤＳＰ核中的硬件乘法器和累加器和寄存器组成的图像处理器；辅助电路向可编程逻辑门阵列提供配置，也向存储器电路输出时钟；输出电路由ＤＶＩ输出电路（１７）连接图像输出接口（１０）组成，图像输出接口（１０）连接投影仪；控制模块（１６）在非实时工作时将参数表数据送入存储器电路，在实时工作时将图像处理、图像输出控制数据传送给图像处理模块（１５）；在实时工作时，控制模块（１６）接收图像处理模块（１５）、图像采集芯片（１１）和ＤＶＩ输出电路（１７）的信号，并向存储器电路输出控制信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏飏，符长明，
申请(专利权)人：四川华控图形科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]