基于分布式投影的屏幕无缝显示方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，通过将经几何校准后的分布式投影的重叠区域离散为多个空间四边形，并以空间四边形为单元对拟作调节的空间四边形进行颜色和/或亮度调节，提升了边缘融合的细致化程度，有利于提高重叠区域的色彩纯真度；且本发明专利技术应用的颜色和/或亮度调节算法原理简单，计算速度快，有利于大幅降低无缝拼接控制软件系统的售价，满足中小企业对拼接大屏的使用需求。本发明专利技术还提供了一种基于分布式投影的屏幕无缝显示系统。无缝显示系统。无缝显示系统。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式投影的屏幕无缝显示方法、系统


[0001]本专利技术涉及大屏无缝显示
，具体涉及一种基于分布式投影的屏幕无缝显示方法、系统。

技术介绍

[0002]随着液晶拼接技术与控制技术的不断融合和发展，在高端的大屏幕显示系统工程领域，通过多屏拼接而成的大屏幕图像显示得到了广泛的应用，它所带来的超大画面、多屏显示以及清晰、逼真的显示效果使得监控、安防、会议、模拟仿真等领域的工作效率得到大幅改善，同时促进了这些行业技术水平的快速进步。
[0003]所谓液晶无缝拼接屏显示技术，是采用专业级超窄边LCD显示单元拼接的方式，或通过拼接控制软件系统来实现大屏幕拼接显示效果的一种技术。目前，大屏幕拼接方式主要有显示墙硬拼接和边缘融合拼接两种。大屏幕显示墙主要采用多个箱体硬拼接而成，如CRT背投显示墙体、LCD背投显示墙、DLP背投拼接墙以及等离子显示墙等，这种拼接技术目前拼接缝隙最小的可以小到0.5毫米以下，因为缝隙非常小，所以大家也都叫“无缝”拼接，但实际是有缝隙的。而采用边缘融合技术的投影机拼接是用多台投影以1(行)
×
N(列)或M
×
N的模式在一块大的投影幕上作投影拼接。
[0004]边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙且更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果就像是一台投影机投射的画面。但现有的边缘融合技术为追求亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的显示效果算法非常复杂，导致整套无缝拼接控制软件系统的售价高昂，无法满足中小企业对大屏幕的使用需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术以简化分布式投影的无缝显示算法，降低拼接屏的使用成本为目的，提供了一种基于分布式投影的屏幕无缝显示方法、系统。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]提供一种基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，包括：
[0008]步骤S1，将经几何校准后的分布式投影重叠区域离散为多个空间四边形；
[0009]步骤S2，判断所述空间四边形是否为拟作颜色和/或亮度调节的区域；
[0010]步骤S3，根据预设的颜色和/或亮度调节方法，对判定拟作调节的区域进行颜色和/或亮度调节，以实现分布式投影的屏幕无缝显示。
[0011]优选地，步骤S1中，首先扩展所述重叠区域的边界，使得所述重叠区域扩展为矩形后再将其离散为多个所述空间四边形，扩展所述重叠区域的边界的方法包括：
[0012]步骤A1，设所述重叠区域的各顶点在xy轴坐标系下的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、
…
、(x
i
,y
i
)、
…
(x
n
,y
n
)，并通过以下公式(1)和(2)计算所述矩形的长和宽：
[0013][0014][0015]公式(1)
‑
(2)中，x
i
表示所述重叠区域的第i个顶点的横轴坐标；
[0016]y
i
表示所述重叠区域的第i个顶点的纵轴坐标；
[0017]x,y分别表示参与所述矩形的长宽计算的当前固定顶点的横轴坐标和纵轴坐标；
[0018]n表示所述重叠区域的顶点数量；
[0019]步骤A2，以所述矩形围合住所述重叠区域完成对所述重叠区域的边界扩展。
[0020]优选地，步骤S1中，将分布式投影的所述重叠区域离散为所述空间四边形的方法包括：
[0021]步骤B1，在所述矩形的相对的两条边上以等间隔方式将每条边等分为若干段，然后沿边的长度方向按序标记好每个等分点的序号；
[0022]步骤B2，将相对的两条边上序号相同的所述等分点用直线连接，分割在所述矩形的两条相对的长和两条相对的宽之间的所述直线将所述矩形离散为若干个所述空间四边形。
[0023]优选地，步骤S2中，判断所述空间四边形是否为拟作亮度调节的区域的方法包括：
[0024]步骤C1，并行计算每个所述空间四边形的第一中心位点与屏幕上的每个投影区域的第二中心位点的距离；
[0025]步骤C2，根据所述距离赋予每个所述投影区域中的所述第二中心位点相对应的亮度影响权重，记为w
k
，k表示第k个所述投影区域中的所述第二中心位点，且满足m为屏幕上的所述投影区域的数量；
[0026]步骤C3，计算所述空间四边形和每个所述投影区域的实际亮度值，分别记为b
x
和b
k
；
[0027]步骤C4，通过以下公式(3)计算所述空间四边形的理想亮度值：
[0028]b
′
x
＝w1b1+w2b2+
…
+w
k
b
k
+
…
+w
m
b
m
ꢀꢀ
公式(3)
[0029]步骤C5，判断所述空间四边形的实际亮度值b
x
与理想亮度值b
′
x
的差值是否小于预设的差值阈值，
[0030]若是，则判定所述空间四边形不为拟作亮度调节的区域；
[0031]若否，则判定所述空间四边形为拟作亮度调节的区域。
[0032]优选地，步骤S3中，根据预设的亮度调节方法对拟作亮度调节的所述空间四边形进行亮度调节的方法具体包括：
[0033]步骤D1，将拟作亮度调节的所述空间四边形划分为两个三角形，记所述三角形的三个顶点分别为A、B、C；
[0034]步骤D2，在每个所述三角形中确定若干个拟进行亮度调节的像素点，记为P；
[0035]步骤D3，计算三角形PAB、PBC、PAC的面积，分别记为r1、r2、r3；
[0036]步骤D4，对r1、r2、r3作归一化处理，使满足∑r1+r2+r3＝1；
[0037]步骤D5，计算所述三角形的顶点A、B、C分别对应的亮度值，分别记为b
A
、b
B
、b
C
；
[0038]步骤D6，根据以下公式(4)计算像素点P的亮度调节值b
′
P
并对所述像素点P进行亮度调节：
[0039][0040]优选地，判断所述空间四边形是否为拟作颜色调节的区域的方法包括：
[0041]步骤E1，计算第一投影仪和第二投影仪投影在同个所述空间四边形内的颜色特征值，分别记为cf1和cf2；
[0042]步骤E2，通过以下公式(5)计算所述第一投影仪和所述第二投影仪投影在同个所述空间四边形内的颜色特征相似度值s：
[0043][0044]公式(5)中，cf
max
表示颜色特征值cf1的最大允许值；
[0045]cf
min
表示颜色特征值cf2的最小允许值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，包括：步骤S1，将经几何校准后的分布式投影重叠区域离散为多个空间四边形；步骤S2，判断所述空间四边形是否为拟作颜色和/或亮度调节的区域；步骤S3，根据预设的颜色和/或亮度调节方法，对判定拟作调节的区域进行颜色和/或亮度调节，以实现分布式投影的屏幕无缝显示。2.根据权利要求1所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，步骤S1中，首先扩展所述重叠区域的边界，使得所述重叠区域扩展为矩形后再将其离散为多个所述空间四边形，扩展所述重叠区域的边界的方法包括：步骤A1，设所述重叠区域的各顶点在xy轴坐标系下的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、
…
、(x
i
,y
i
)、
…
(x
n
,y
n
)，并通过以下公式(1)和(2)计算所述矩形的长和宽：)，并通过以下公式(1)和(2)计算所述矩形的长和宽：公式(1)
‑
(2)中，x
i
表示所述重叠区域的第i个顶点的横轴坐标；y
i
表示所述重叠区域的第i个顶点的纵轴坐标；x,y分别表示参与所述矩形的长宽计算的当前固定顶点的横轴坐标和纵轴坐标；n表示所述重叠区域的顶点数量；步骤A2，以所述矩形围合住所述重叠区域完成对所述重叠区域的边界扩展。3.根据权利要求2所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，步骤S1中，将分布式投影的所述重叠区域离散为所述空间四边形的方法包括：步骤B1，在所述矩形的相对的两条边上以等间隔方式将每条边等分为若干段，然后沿边的长度方向按序标记好每个等分点的序号；步骤B2，将相对的两条边上序号相同的所述等分点用直线连接，分割在所述矩形的两条相对的长和两条相对的宽之间的所述直线将所述矩形离散为若干个所述空间四边形。4.根据权利要求3所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，步骤S2中，判断所述空间四边形是否为拟作亮度调节的区域的方法包括：步骤C1，并行计算每个所述空间四边形的第一中心位点与屏幕上的每个投影区域的第二中心位点的距离；步骤C2，根据所述距离赋予每个所述投影区域中的所述第二中心位点相对应的亮度影响权重，记为w
k
，k表示第k个所述投影区域中的所述第二中心位点，且满足m为屏幕上的所述投影区域的数量；步骤C3，计算所述空间四边形和每个所述投影区域的实际亮度值，分别记为b
x
和b
k
；步骤C4，通过以下公式(3)计算所述空间四边形的理想亮度值：b
′
x
＝w1b1+w2b2+
…
+w
k
b
k
+
…
+w
m
b
m 公式(3)步骤C5，判断所述空间四边形的实际亮度值b
x
与理想亮度值b
′
x
的差值是否小于预设的差值阈值，若是，则判定所述空间四边形不为拟作亮度调节的区域；若否，则判定所述空间四边形为拟作亮度调节的区域。
5.根据权利要求1或4所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，步骤S3中，根据预设的亮度调节方法对拟作亮度调节的所述空间四边形进行亮度调节的方法具体包括：步骤D1，将拟作亮度调节的所述空间四边形划分为两个三角形，记所述三角形的三个顶点分别为A、B、C；步骤D2，在每个所述三角形中确定若干个拟进行亮度调节的像素点，记为P；步骤D3，计算三角形PAB、PBC、PAC的面积，分别记为r1、r2、r3；步骤D4，对r1、r2、r3作归一化处理，使满足∑r1+r2+r3＝1；步骤D5，计算所述三角形的顶点A、B、C分别对应的亮度值，分别记为b
A
、b
B
、b
C
；步骤D6，根据以下公式(4)计算像素点P的亮度调节值b
′
P
并对所述像素点P进行亮度调节：6.根据权利要求3所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，判断所述空间四边形是否为拟作颜色调节的区域的方法包括：步骤E1，计算第一投影仪和第二投影仪投影在同个所述空间四边形内的颜色特征值，分别记为cf1和cf2；步骤E2，通过以下公式(5)计算所述第一投影仪和所述第二投影仪投影在同个所述空间四边形内的颜色特征相似度值s：公式(5)中，cf
max
表示颜色特征值cf1的最大允许值；cf
min
表示颜色特征值cf2的最小允许值；步骤E3，判断所述颜色特征相似度值s是否大于预设的相似度阈值，若是，则判定所述空间四边形不为拟作颜色调节的区域；若否，则判定所述空间四边形为拟作颜色调节的区域。7.根据权利要求6所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，步骤S3中，根据预设的颜色调节方法对拟作颜色调节的所述空间四边形进行颜色调节的方法包括：步骤F1，对投影在同个所述空间四边形上的第一投影图像和第二投影图像以宽高等比例方式进行倍增扩大：步骤F2，计算所述第一投影图像和所述第二投影图像中的每个像素点的坐标位置和颜色值；步骤F3，计算所述第一投影图像上的每个像素点的第一颜色值与在所述第二投影图像上的处于相同坐标位置的像素点的第二颜色值的差值；步骤F4，判断所述差值是否小于预设的差值阈值，若是，则取所述第一颜色值和所述第二颜色值的平均作为对应像素点的颜色值进行调节；
若否，则去除所述第一投影图像和所述第二投影图像上具有对应关系的像素点的颜色。8.一种基于分布式投影的屏幕无缝显示系统，可实现如权利要求1
‑
7任意一项所述的基于分布式投影的屏幕无缝显示方法，其特征在于，所述屏幕无缝显示系统包括：离散模块，用于以几何校准完成为指令将分布式投影的重叠区域离散为多个空间四边形；判断模块，连接所述离散模块，用于以离散完成为指令判断所述空间四边形是否为拟作颜色和/或亮度调节的区域；调节模块，连接所述判断模块，用于根据预...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛宝震，
申请(专利权)人：杭州震威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：