一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法
2023-05-14 22:24:21 2
專利名稱：一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法
技術領域：
本發明涉及投影顯示技術領域，尤其是涉及一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法。
背景技術：
目前大型球形顯示產品由於表面積非常大，單臺普通投影機的亮度不夠，而高亮度投影機的價格又非常昂貴，採購成本過高。因而採用多臺投影機疊加方式來實現高亮度投影的解決方案應運而生，以達到較高的亮度和清晰度。現有技術通常採用多臺短焦鏡頭投影機拼接融合的方式實現，將需要顯示的畫面分割成幾個部分，分別由幾臺投影機投出，接縫部分進行簡單拼接或部分重疊，重疊部分的亮度會比其他地方高，通過調節重疊部分的亮度可以實現亮度一致，一般需要使用融合機，將重疊部分的亮度逐漸調低，使整幅畫面 的亮度一致。存在安裝調試較複雜，對演示的素材製作要求高的問題。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法，採用多臺投影機疊加的方式增強亮度，將每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；並且安裝調試簡單，對演示的素材製作要求不高。本發明的技術方案是一種基於球形顯示的多投影機疊加系統，其特徵在於，包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；所述球幕下端設置一個開口 ；所述魚眼鏡頭設置在所述開口正中，所述投影機發出的光通過魚眼鏡頭分別投射到所述球幕上；所述計算機與每臺投影機連接，用於控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。一種基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，首先由計算機生成校準網格，分別輸出到每臺投影機上；然後通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網格的各個網格點，獲得所述其他投影機校準後的各個網格點的校正數據；再利用所述校正數據對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現疊加功能。所述校準網格是以校準網格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網格，所述網格點為圓形線和放射線的交叉點。按以下步驟校準所述其他投影機的校準網格的各個網格點I)首先調節校準網格的中心位置，使其他投影機的校準網格的投影圖像的中心位置與參考圖像的中心位置重合；2)分別調節校準網格的網格點的位置，使其他投影機的校準網格的各個網格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網格點重合。所述步驟2)中，調節方法為逐點校準，或曲線方程校準，或攝像頭智能自動校準；所述逐點校準指依次手工操作調節各個網格點的位置；所述曲線方程校準是指根據曲線方程，調節整條圓形線或整條放射線的位置；所述攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網格的投影圖像，自動智能調節網格點位置。利用所述校正數據對述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，是指將所述校正數據作為網格點位移調節量，對所述其他投影機的投影圖像的相應位置的網格點進行相應的位移變換。本發明的技術效果
本發明提供的一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法，針對大型球形顯示的需要，採用將兩臺或兩臺以上投影機的投影畫面疊加的方法，對每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；並且安裝調試簡單，對演示的素材製作要求不高，克服了現有技術採用的拼接融合的方法，存在安裝調試複雜，對演示的素材製作要求高的問題。
圖I為本發明的基於球形顯示的多投影機疊加系統的實施例示意圖。圖2為本發明的基於球形顯示的多投影機疊加方法的實施例的校準網格圖。圖3為根據本發明的方法將圖2進行校準後的網格圖。附圖標記列示如下1_球幕，2-第一魚眼鏡頭，3-第二魚眼鏡頭，4-第一投影儀，5-第二投影儀，6-計算機。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例做進一步的詳細說明。如圖I所示，為本發明的基於球形顯示的多投影機疊加系統的實施例示意圖。一種基於球形顯示的多投影機疊加系統，包括球幕I、計算機6、第一投影機4、第二投影機5，第一投影機4對應第一魚眼鏡頭2，第二投影機5對應第二魚眼鏡頭3 ;球幕I下端設置一個開口，魚眼鏡頭設置在所述開口正中，本實施例中，兩個魚眼鏡頭均勻設置在球幕下端開口的中心部位，投影機4發出的光通過魚眼鏡頭2投射到球幕I上，投影機5發出的光通過魚眼鏡頭3投射到球幕I上；計算機6分別與第一投影機4和第二投影機5連接，用於控制投影機4和投影機5向球幕I的投影，使投影機4和投影機5在球幕I上的投影圖像完全重合。由於投影機4和投影機5位置的不同，在球幕I上直接投影的圖像是不能重合的，圖I中，實線表示的是投影機4直接投影的光路，虛線表示的是投影機5直接投影的光路；採用以下本發明的基於球形顯示的多投影機疊加方法，將投影機4和投影機5向球幕I的投影圖像進行預先處理，使兩臺投影機在球幕上的投影圖像能完全重合。一種基於球形顯示的多投影機疊加方法，首先由計算機生成校準網格，分別輸出到每臺投影機上；然後通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網格的各個網格點，獲得所述其他投影機校準後的各個網格點的校正數據；再利用所述校正數據對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現疊加功能。如圖2所示，本實施例中，由計算機生成的校準網格是以校準網格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網格，網格點即為圓形線和放射線的交叉點；網格密度根據球幕的大小和校準精度要求而定，一般為10*20 (10條圓形線* 20條放射線)到40*120 (40條圓形線* 120條放射線)之間，將圖2所示的校準網格分別輸出到圖I中的投影機4和投影機5上，選擇其中一臺投影機，例如以投影機4的校準網格在球幕I上的投影圖像為參考圖像，按以下步驟校準投影機5的校準網格的各個網格點1)首先調節校準網格的中心位置，使投影機5的校準網格的投影圖像的中心位置與投影機4的參考圖像的中心位置重合；2)分別調節投影機5的校準網格的網格點的位置，使這臺投影機的校準網格的各個網格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網格點重合。步驟2)中的調節方法為逐點校準，或曲線方程校準，或攝像頭智能自動校準；逐點校準指依次手工操作調節每個網格點的位置，使投影機5投影出來的網格點與投影機4的參考圖像上相對應的網格點重合；曲線方程校準是指根據曲線方程，調節校準 網格的整條圓形線或整條放射線的位置，使投影機5投影出來的校準網格的各條圓形線和放射線與投影機4的參考圖像上相對應的圓形線和放射線重合；攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網格的投影圖像，自動智能調節網格點位置，無需手工操作。校準完畢後，投影機5的各個網格點有了新的位置信息，將各個網格點的校準數據保存在計算機中。利用上述網格點校準數據對投影機5輸出的畫面進行圖形變換處理，如圖3所示，是校準後的網格圖的一個例子，網格點相對原始的網格點有了位置偏移。將上述網格點校準數據作為網格點位移調節量，對投影機5的投影圖像的相應位置的點進行相應的位移變換後就可以實現圖形變換，從而使投影機5打出的畫面在球幕I上與投影機4打出的畫面完全重合，實現疊加功能。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明創造，但不以任何方式限制本發明創造。因此，儘管本說明書和實施例對本發明創造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發明創造進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發明創造的精神和範圍的技術方案及其改進，其均涵蓋在本發明創造專利的保護範圍當中。
權利要求
1.一種基於球形顯示的多投影機疊加系統，其特徵在於，包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；所述球幕下端設置一個開口 ；所述魚眼鏡頭設置在所述開口正中，所述投影機發出的光通過魚眼鏡頭分別投射到所述球幕上；所述計算機與每臺投影機連接，用於控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。
2.一種基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，首先由計算機生成校準網格，分別輸出到每臺投影機上；然後通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網格的各個網格點，獲得所述其他投影機校準後的各個網格點的校正數據；再利用所述校正數據對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現疊加功能。
3.根據權利要求2所述的基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，所述校準 網格是以校準網格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網格，所述網格點為圓形線和放射線的交叉點。
4.根據權利要求3所述的基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，按以下步驟校準所述其他投影機的校準網格的各個網格點 I)首先調節校準網格的中心位置，使其他投影機的校準網格的投影圖像的中心位置與參考圖像的中心位置重合；2)分別調節校準網格的網格點的位置，使其他投影機的校準網格的各個網格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網格點重合。
5.根據權利要求4所述的基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，所述步驟2)中,調節方法為逐點校準,或曲線方程校準,或攝像頭智能自動校準；所述逐點校準指依次手工操作調節各個網格點的位置；所述曲線方程校準是指根據曲線方程，調節整條圓形線或整條放射線的位置；所述攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網格的投影圖像，自動智能調節網格點位置。
6.根據權利要求2至5之一所述的基於球形顯示的多投影機疊加方法，其特徵在於，利用所述校正數據對述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，是指將所述校正數據作為網格點位移調節量，對所述其他投影機的投影圖像的相應位置的網格點進行相應的位移變換。
全文摘要
本發明提供的一種基於球形顯示的多投影機疊加系統和方法，採用多臺投影機疊加的方式增強亮度，將每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；並且安裝調試簡單，對演示的素材製作要求不高。本發明的系統包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；球幕下端設置一個開口；魚眼鏡頭設置在開口正中，投影機發出的光通過魚眼鏡頭分別投射到球幕上；計算機與每臺投影機連接，用於控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。
文檔編號G03B21/14GK102809880SQ20121028978
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者陳龍 申請人:無錫羿飛科技有限公司