一種圖像邊緣融合處理方法及其系統的製作方法

2023-10-25 17:45:52

專利名稱：一種圖像邊緣融合處理方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像邊緣融合技術，尤其涉及一種圖像邊緣融合處理方法，以及一種 圖像邊緣融合處理系統。
背景技術：
邊緣融合技術就是將一組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊，並通過融合技術顯 示出一個沒有縫隙、更加明亮的，超大，高解析度的整幅畫面，使整個畫面的效果就像是一 臺投影機投射的畫面。為實現邊緣融合，通常需要將每臺投影機投影出的圖像的邊緣重疊部分做由明到 暗的變化效果，這種操作叫做羽化。通過羽化，相鄰投影機輸出圖像的重疊羽化區內的圖像 會融合在一起，猶如一整幅連續畫面一樣。通常情況下，由於投影屏幕的設置或者投影機擺放的位置不是完全對稱的，因此 會造成屏幕上的投影圖像變形，例如投影機從下往上投影會投影出倒梯形等。因此，在進行 邊緣融合處理之前，需要先將源圖像做與屏幕變形相反的預變形，以抵消投影在屏幕時產 生的圖像變形。然而，原本是規則矩形的源圖像經過預變形後，往往變成不規則的形狀，而要對變 形後的所述源圖像進行羽化處理，因為形狀不規則，所以處理的難度較大，比較複雜，效率 較低。並且這種處理方法容易引起各個所述源圖像的邊緣部分產生鋸齒，影響投影圖像的質量。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種比較簡單、效率較高的圖像邊緣融合處理方 法。在繪圖緩衝區中繪製源圖像以及羽化帶，所述羽化帶和組成所述羽化帶的羽化線為比 較規則，降低圖像邊緣融合處理的難度。—種圖像邊緣融合處理方法，包括以下步驟在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像， 所述源圖像在所述繪圖緩衝區中對應的區域為第一區域；在所述第一區域的邊緣內側繪製 矩形的羽化帶；根據所述源圖像的預變形量，對所述第一區域中的圖像做預變形修正。本發明要解決的技術問題還在於提供一種比較簡單、效率較高的圖像邊緣融合處 理系統。一種圖像邊緣融合處理系統，包括源圖像繪製模塊、羽化帶繪製模塊和圖像預變 形模塊。所述源圖像繪製模塊用於在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像，所述源圖像在所述 繪圖緩衝區中對應的區域為第一區域；所述羽化帶繪製模塊用於在所述第一區域的邊緣內 側繪製矩形的羽化帶；所述圖像預變形模塊用於根據所述源圖像的預變形量，對所述第一 區域中的圖像做預變形修正。與現有技術相比較，本發明的圖像邊緣融合處理方法及其系統將源圖像先繪製在 繪圖緩衝區中，然後在所述繪圖緩衝區中對其繪製羽化帶，由於源圖像一般都是規則的矩形，因此可以繪製規則的矩形羽化帶，組成所述羽化帶的羽化線則可以繪製成直線，大大簡 化了繪製羽化帶時的操作，從而達到簡化羽化帶繪製過程、提高繪圖效率、減少鋸齒的目 的。在繪製羽化帶之後再根據所述源圖像的預變形量對所述繪圖緩衝區中的圖像進行預變 形處理，則圖像中的所述羽化帶也會隨圖像變形而變形，可以很好地消除投影屏幕的變形， 在屏幕上顯示時屏幕圖像中的羽化帶仍然是矩形，減少投影圖像邊緣部分的鋸齒，提高投 影圖像的質量。


圖1是本發明圖像邊緣融合處理方法的步驟流程圖；圖2是利用本發明的圖像邊緣融合處理方法繪製圖像右側羽化帶的原理示意圖；圖3是利用本發明的圖像邊緣融合處理方法繪製圖像上側羽化帶的原理示意圖；圖4是本發明圖像邊緣融合處理系統的結構示意圖；圖5是本發明圖像邊緣融合處理系統的羽化帶繪製模塊的具體結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1，圖1是本發明圖像邊緣融合處理方法的步驟流程圖。所述圖像邊緣融合處理方法包括以下步驟步驟S101，在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像；在本步驟中，將外部設備或者本地設備產生的源圖像先繪製在後臺的繪圖緩衝區 中，其中，所述源圖像對應的繪圖緩衝區的區域為第一區域。由於所述源圖像一般都是規則 的矩形圖像，由於其尚未作預變形處理，並且在繪製過程中也沒有使其變形，因此在所述緩 衝區中繪製的源圖像以及所述第一區域都是矩形的。步驟S102，在所述第一區域的邊緣內側繪製矩形的羽化帶；在本步驟中，可以在所述第一區域的四個邊緣內側分別選取矩形的羽化區域，所 述矩形的羽化區域的兩條邊優選與所述第一區域的邊緣平行；然後在所述羽化區域上繪製 灰度由內至外逐條依次遞增或遞減的多條羽化線，形成所述羽化帶。例如，一幅圖像的一個 邊緣羽化帶的灰度從內至外依次遞增，則與所述邊緣重疊的另一幅圖像的邊緣羽化帶的灰 度則從內至外依次遞減，以便重疊時可以融合成一幅完整的圖像。優選地，在繪製所述羽化帶時，可以將所述羽化區域由內至外等份劃分為多個行 或者列，然後在所述多個行或者列上繪製由內至外逐行或者逐列依次遞增或遞減的灰度圖 像。下面舉例說明本發明的圖像邊緣融合處理方法中矩形羽化帶的繪製假設所述第一區域的範圍是(X，Y，W，H)，其中X，Y是所述第一區域在所述繪圖緩 衝區中的起始坐標，W，H分別是所述第一區域的寬和高。則，如果所述源圖像的右側需要設置羽化帶，則在所述第一區域的右側選取一個 羽化區域A，所述羽化區域A的坐標範圍表示為(x，y，w，h)，假設W= 100，h = H，則所述羽 化區域A為所述第一區域的右側寬為100個像素、高為H的區域。將所述羽化區域A自左向右等份劃分為100個列，則每一列為寬一個像素，高等於 H。自左向右逐列繪製所述羽化線，各條所述羽化線的灰度依次遞增，最左側的一條所述羽化線的灰度為0，顯示的是所述源圖像的本身顏色和圖案；而最右側的一條所述羽化線的 灰度為1，顯示出黑色的羽化線，所述源圖像本身的圖像被遮蓋，在投影圖像中為不發光的黑線。以繪製第η列的羽化線為例，η的取值範圍是W，100]。則，在所述第一區域中從坐 標(xn，y0)至坐標(xn，yl)結束，繪製一條灰度為an的羽化線。其中，xn = PX+((float) n)/100*PW ；y0 = PY ；yl = PY+PH ；此處假設第η條羽化線的灰度為an。an = F(n)，其中 F(η)是一個求第η條羽化線灰度的已知函數方程，對於每條羽化帶，都有一個獨立的函數 F (η)與其對應。將η依次取0-100，繪製多條羽化線，形成所述第一區域右側的羽化帶，如圖2所示而如果所述源圖像的上側需要設置羽化帶，則在所述第一區域的上側選取一個羽 化區域C，所述羽化區域C的坐標範圍表示為(X，y，w，h)dgSw = W，h = 100，則所述羽化 區域C為所述第一區域的上側寬為W，高為100個像素的區域。將所述羽化區域A自上向下等份劃分為100個行，則，每一行的寬等於W，高為一個 像素。自上向下逐行繪製所述羽化線，各條所述羽化線的灰度依次遞減，而最上側的一條羽 化線的灰度為1，顯示出黑色的羽化線，所述源圖像本身的圖像被遮蓋，在投影圖像中為不 發光的黑線；而最下側的一條羽化線的灰度為0，顯示的是所述源圖像的本身顏色和圖案。以繪製第η行的羽化線為例，η的取值範圍是W，100]。則，在所述第一區域中從坐 標(x0, yn)至坐標(xl，yn)結束，繪製一條灰度為an的羽化線。其中，yn = PY+((float) n)/100*PH ；x0 = PX ；xl = PX+PW ；此處假設第η條羽化線的灰度為an。an = F(n)，其中 F(η)是一個求第η條羽化線灰度的已知函數方程，對於每條羽化帶，都有一個獨立的函數 F (η)與其對應。將η依次取0-100，繪製多條羽化線，形成所述第一區域上側的羽化帶，如圖3所示其他區域的羽化帶的繪製可參考上述例子，此處不再一一詳述。並且上面的例子 中，在繪製每一所述羽化區域內的各條羽化線時，分別從左至右，從上至下依次繪製所述多 條羽化線，但這並不限制本發明的實施，本領域的技術人員可以根據自己的需要自由選擇 所述羽化線的繪製順序，以及所述羽化區域的劃分。步驟S103，根據所述源圖像的預變形量，對所述第一區域中的圖像做預變形修正。在本步驟中，將所述繪圖緩衝區中的第一區域上的圖像用做待顯示的圖像，並將 所述待顯示的圖像繪製到變形控制控制項上，根據所述源圖像的預變形量做預變形修正，實 現糾正變形的目的。所述源圖像的預變形量與所述源圖像投影在屏幕上時的變形量互補。由於在步驟S102，所述羽化帶和所述源圖像已經在所述繪圖緩衝區中合併為一幅 圖像，因此，本步驟中對所述第一區域的圖像進行預變形糾正處理，實際上也就是同時對所 述源圖像和所述羽化帶的預變形糾正，並且所述羽化帶位置和期望位置相符。而整個圖像 投影到屏幕上之後，屏幕上顯示的羽化帶也是矩形的，比較便於與其餘投影設備的圖像進 行邊緣融合。與現有技術相比較，本發明的圖像邊緣融合處理方法將源圖像先繪製在繪圖緩衝 區中，然後在所述繪圖緩衝區中對其繪製羽化帶，由於源圖像一般都是規則的矩形，因此可以繪製規則的矩形羽化帶，組成所述羽化帶的羽化線則可以繪製成直線，大大簡化了繪製 羽化帶時的操作，從而達到簡化羽化帶繪製過程、提高繪圖效率、減少鋸齒的目的。在繪製 羽化帶之後再根據所述源圖像的預變形量對所述繪圖緩衝區中的圖像進行預變形處理，則 圖像中的所述羽化帶也會隨圖像變形而變形，可以很好地消除投影屏幕的變形，在屏幕上 顯示時屏幕圖像中的羽化帶仍然是矩形，減少投影圖像邊緣融合部分的鋸齒，提高投影圖 像的質量。請參閱圖4，圖4是本發明圖像邊緣融合處理系統的結構示意圖。所述圖像邊緣融合處理系統包括源圖像繪製模塊41、羽化帶繪製模塊42和圖像 預變形模塊43。所述源圖像繪製模塊41用於在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像，所述源圖 像在所述繪圖緩衝區中對應的區域為第一區域；所述羽化帶繪製模塊42用於在所述第一 區域的邊緣內側繪製矩形的羽化帶；所述圖像預變形模塊43用於根據所述源圖像的預變 形量，對所述第一區域中的圖像做預變形修正。所述源圖像繪製模塊41將外部設備或者本地設備產生的源圖像先繪製在後臺的 繪圖緩衝區中，其中，所述源圖像對應的繪圖緩衝區的區域為第一區域。由於所述源圖像 一般都是規則的矩形圖像，由於其尚未作預變形處理，並且在繪製過程中也沒有使其變形， 因此所述源圖像繪製模塊41在所述繪圖緩衝區繪製的源圖像以及所述第一區域都是矩形 的。請一併參閱圖5，圖5是本發明圖像邊緣融合處理系統的羽化帶繪製模塊的具體 結構示意圖。所述羽化帶繪製模塊42包括羽化區域選取模塊421和羽化線繪製模塊422，所 述羽化區域選取模塊421用於在所述第一區域的四個邊緣內側分別選取矩形的羽化區域， 其中，所述矩形的羽化區域的兩條邊優選與所述第一區域的邊緣平行；所述羽化線繪製模 塊422用於在所述羽化區域上繪製灰度由內至外依次逐條遞增或遞減的多條羽化線，形成 所述羽化帶。例如，一幅圖像的一個邊緣羽化帶的灰度從內至外依次遞增，則通過所述羽化 線繪製模塊422繪製的羽化線使與所述羽化帶重疊的另一幅圖像的邊緣羽化帶的灰度則 從內至外依次遞減，以便重疊時可以融合成一幅完整的圖像。優選地，所述羽化線繪製模塊422在繪製所述羽化區域中的羽化線時，可以將所 述羽化區域由內至外等份劃分為多個行或者列，然後在所述多個行或者列上繪製逐行或者 逐列依次遞增或遞減的灰度圖像。在本實施方式中，所述羽化線繪製模塊422在繪製每一所述羽化區域內的各條羽 化線時，分別從左至右，從上至下依次繪製所述多條羽化線，但這並不限制本發明的實施， 本領域的技術人員可以根據自己的需要自由選擇所述羽化線的繪製順序，以及所述羽化區 域的劃分。所述圖像預變形模塊43將所述繪圖緩衝區中第一區域上的圖像作為待顯示的圖 像，並將所述待顯示的圖像繪製到變形控制控制項上，根據所述源圖像的預變形量做預變形 修正，實現糾正變形的目的。所述源圖像的預變形量與所述源圖像投影在屏幕上時的變形
量互補。由於經過所述羽化帶繪製模塊42處理之後，所述羽化帶和所述源圖像已經在所 述繪圖緩衝區中合併為一幅圖像，因此，所述圖像預變形模塊43對所述第一區域的圖像進行預變形糾正處理，實際上也就是同時對所述源圖像和所述羽化帶的預變形糾正，並且所 述羽化帶位置和期望位置相符。而整個圖像投影到屏幕上之後，屏幕上顯示的羽化帶也是 矩形的，比較便於與其餘投影設備的圖像進行邊緣融合。與現有技術相比較，本發明的圖像邊緣融合處理系統中，所述源圖像繪製模塊將 源圖像先繪製在繪圖緩衝區中，然後所述羽化帶繪製模塊在所述繪圖緩衝區中對其繪製羽 化帶，由於源圖像一般都是規則的矩形，因此可以繪製規則的矩形羽化帶，組成所述羽化帶 的羽化線則可以繪製成直線，而無需再像現有技術那樣將每一條羽化線繪製為曲線，大大 簡化了繪製羽化帶時的操作，從而達到簡化羽化帶繪製過程、提高繪製羽化帶的效率、減少 羽化帶邊緣的鋸齒的目的。在繪製羽化帶之後，所述圖像預變形模塊再根據所述源圖像的 預變形量對所述繪圖緩衝區中的圖像進行預變形處理，則圖像中的所述羽化帶也會隨圖像 變形而變形，可以很好地消除投影屏幕的變形，在屏幕上顯示時屏幕圖像中的羽化帶仍然 是矩形，減少投影圖像邊緣融合部分的鋸齒，提高投影圖像的質量。以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範 圍之內。
權利要求
1.一種圖像邊緣融合處理方法，其特徵在於包括以下步驟在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像，所述源圖像在所述繪圖緩衝區中對應的區域為第 一區域；在所述第一區域的邊緣內側繪製矩形的羽化帶；根據所述源圖像的預變形量，對所述第一區域中的圖像做預變形修正。
2.如權利要求1所述的圖像邊緣融合處理方法，其特徵在於，在所述第一區域的邊緣 內側繪製羽化帶的步驟包括在所述第一區域的邊緣內側選取矩形的羽化區域；在所述羽化區域上繪製灰度逐條遞增或遞減的多條羽化線。
3.如權利要求2所述的圖像邊緣融合處理方法，其特徵在於，在所述羽化區域上繪製 羽化線的步驟包括將所述羽化區域由內至外等份劃分為多個行或者列；在所述多個行或者列上繪製逐行或逐列依次遞增或遞減的灰度圖像。
4.如權利要求3所述的圖像邊緣融合處理方法，其特徵在於選取所述羽化區域時，使 所述矩形的羽化區域的兩條邊與所述第一區域的邊緣平行。
5.如權利要求2至4中任意一項所述的圖像邊緣融合處理方法，其特徵在於在繪製所述羽化線時，分別按照從左至右，從上至下的順序依次繪製所述羽化區域內 的多條所述羽化線。
6.一種圖像邊緣融合處理系統，其特徵在於包括源圖像繪製模塊，用於在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像，所述源圖像在所述繪圖緩 衝區中對應的區域為第一區域；羽化帶繪製模塊，用於在所述第一區域的邊緣內側繪製矩形的羽化帶；圖像預變形模塊，用於根據所述源圖像的預變形量，對所述第一區域中的圖像做預變 形修正。
7.如權利要求6所述的圖像邊緣融合處理系統，其特徵在於，所述羽化帶繪製模塊包括羽化區域選取模塊，用於在所述第一區域的邊緣內側選取矩形的羽化區域；羽化線繪製模塊，用於在所述羽化區域上繪製灰度逐條遞增或遞減的多條羽化線。
8.如權利要求7所述的圖像邊緣融合處理系統，其特徵在於所述羽化線繪製模塊將 所述羽化區域由內至外等份劃分為多個行或者列，並在所述多個行或者列上繪製逐行或逐 列依次遞增或遞減的灰度圖像。
9.如權利要求7所述的圖像邊緣融合處理系統，其特徵在於所述羽化區域選取模塊 選取的所述矩形的羽化區域的兩條邊與所述第一區域的邊緣平行。
10.如權利要求7至9任意一項所述的圖像邊緣融合處理系統，其特徵在於所述羽化 線繪製模塊在繪製所述羽化線時，分別按照從左至右，從上至下的順序依次繪製每一所述 羽化區域內的多條所述羽化線。
全文摘要
本發明提供一種圖像邊緣融合處理方法及其系統，所述方法包括以下步驟在繪圖緩衝區中繪製矩形的源圖像，所述源圖像在所述繪圖緩衝區中對應的區域為第一區域；在所述第一區域的邊緣內側繪製矩形的羽化帶；根據所述源圖像的預變形量，對所述第一區域中的圖像做預變形修正。本發明提供的圖像邊緣融合處理方法及其系統比較簡單、效率較高，可以先將羽化帶以矩形的方式在繪圖緩衝區中繪製出來，繪製規則的羽化帶和羽化線，降低圖像邊緣融合處理的難度，減少投影圖像邊緣的鋸齒。
文檔編號G06F3/14GK102063280SQ20101060455
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者荊建營 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司