匯融視景曲面校正融合機(jī)無縫拼接新利器
1、邊緣融合的原理
當(dāng)二臺(tái)或多臺(tái)投影機(jī)組合投射一幅畫面時(shí),會(huì)有一部分影像投影重疊,邊緣融合的最主要功能就是把二臺(tái)投影機(jī)重疊部分的燈光亮度逐漸調(diào)低,使整幅畫面的亮度保持一致,F(xiàn)在市場(chǎng)上也有很多拼接方式,如LED拼接墻,電視拼接墻,投影箱體的拼接墻等,但是相對(duì)于不同應(yīng)用場(chǎng)所,LED拼接墻以及投影箱體拼接墻始終是由一個(gè)一個(gè)的畫面拼圖而成,使得畫面的完整性受到一定的影響。邊緣融合技術(shù)是近年來興起的一個(gè)新的無縫拼接技術(shù),它更好的改善了拼接圖像的視覺效果。
2、邊緣融合投影技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段
硬邊拼接、重疊拼接和邊緣融合拼接硬邊拼接(又稱簡(jiǎn)單拼接):即兩臺(tái)投影儀的邊緣對(duì)齊,無重疊部分。顯示效果上表現(xiàn)為整幅畫面被一道縫分割開。如果投影儀邊緣未做亮度增強(qiáng)處理,該接縫顯示為黑色;如果投影儀邊緣做了亮度增強(qiáng)處理,該接縫顯示為白色。
簡(jiǎn)單重疊:即兩臺(tái)投影儀的畫面有部分重疊,但沒有作淡進(jìn)淡出處理,因此重疊部分的亮度為整幅其余部分的2倍,在顯示效果上表現(xiàn)為重疊部分為一亮條。
邊緣融合:與簡(jiǎn)單重疊方法相比,左投影儀的右邊重疊部分的亮度線性衰減,右投影儀的左邊重疊部分的亮度線性增加。在顯示效果上表現(xiàn)為整幅畫面亮度完全一致。
3、邊緣融合的產(chǎn)生
邊緣融合的應(yīng)用來源于模擬仿真/立體影院系統(tǒng)。追求亮麗的超大畫面,純真的色彩,高分辨率的顯示效果,歷來是人們對(duì)視覺感受的一種潛在要求。大到指揮監(jiān)控中心,網(wǎng)管中心的建立,小到視頻會(huì)議,學(xué)術(shù)報(bào)告,技術(shù)講座和多功能會(huì)議室的進(jìn)行,對(duì)大畫面,多色彩,高亮度,高分辨率顯示效果的需求越來越強(qiáng)烈。最近迅速崛起的數(shù)字化邊緣融合大屏幕拼接投影顯示技術(shù),正在逐步適應(yīng)這一需求。隨著投影顯示技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,以及人們對(duì)欣賞水平的提高,超大畫面,高亮度,以及更高分辨率顯示便成為市場(chǎng)的迫切需求。
1、 增加圖像尺寸;畫面的完整性
多臺(tái)投影機(jī)拼接投射出來的畫面一定比單臺(tái)投影機(jī)投射出來的畫面尺寸更大;鮮艷靚麗的畫面,能帶給人們不同凡響的視覺沖擊,另外,采用無縫邊緣融合技術(shù)拼接而成的畫面,要很大程度上保證了畫面的完美性和色彩的一致性。
2、增加分辨率
每臺(tái)投影機(jī)投射整幅圖像的一部分,這樣展現(xiàn)出的圖像分辨率被提高了。比如,一臺(tái)投影機(jī)的物理分辨率是800 x600,三臺(tái)投影機(jī)融合25%后,圖像的分辨率就變成了2000 x600。
3、超高分辨率
利用帶有多通道高分辨率輸出的圖像處理器和計(jì)算機(jī),可以產(chǎn)生每通道為1600x1200像素的三個(gè)或更多通道的合成圖像。如果融合25%的像素,可以通過減去多余的交疊像素產(chǎn)生的4000x1200分辨率圖像。目前市場(chǎng)上還沒有可在如此高的分辨率下操作的獨(dú)立顯示器。其解決辦法為使用投影機(jī)矩陣,每個(gè)投影機(jī)都以其最大分辨率運(yùn)行,合成后的分辨率是減去交疊區(qū)域像素后的總和。
4、縮短投影距離
隨著無縫拼接的出現(xiàn),投影距離的縮短變成必然。比如,原來200英寸(4000x3000mm)的屏幕,如果要求沒有物理和光學(xué)拼縫,我們將只能采用一臺(tái)投影機(jī),投影距離=鏡頭焦距x屏幕寬度,采用光角鏡頭1.2:1,我們的投影距離也要4.8米,現(xiàn)在,我們采用了融邊技術(shù),同樣畫面沒有各種縫痕,我們的距離只需要2.4。
5、增加畫面層次感
由于采用了邊緣融合技術(shù),畫面的分辨率、亮度得到增強(qiáng),同時(shí)配合高質(zhì)量的投影屏幕,就可使得整個(gè)顯示系統(tǒng)的畫面層次感和表現(xiàn)力明顯增強(qiáng)。
6、特殊形狀的屏幕上投射成像
比如,在圓柱(環(huán)幕)或球形的屏幕上投射畫面,單臺(tái)投影機(jī)就需要較遠(yuǎn)投影距離才可以覆蓋整個(gè)屏幕,而多臺(tái)投影機(jī)的組合不僅可以使投射畫面變大投影距離縮短,而且可使弧弦距縮短到盡量小,對(duì)圖像分辨率、明亮度和聚集效果來說是一個(gè)更好的選擇。
4、邊緣融合系統(tǒng)與傳統(tǒng)拼接的差異
邊緣融合拼接系統(tǒng)和傳統(tǒng)拼接相比較,主要有以下差異:
1、 保證屏幕的穩(wěn)定性和效果:
在傳統(tǒng)拼接系統(tǒng)中,由于采用多塊單獨(dú)投影屏幕組成一個(gè)屏幕顯示體,各個(gè)投影幕之間雖然采用同一材料,但是由于制作時(shí)間、制作環(huán)境上的不同,使得不同屏幕的熱脹冷縮存在客觀差異,這就導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)一些小的物理變化, 進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和效果。而融合拼接由于采用了一整塊投影幕,制作時(shí)間、材料、工藝水平完全一致,從而消除了上述隱患。
2、保證了顯示圖像的完整性和美觀性:
在融合拼接中,由于采用整幅屏幕,所以消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙,從而使得投影屏幕顯示圖象整幅保持完整,無人為分割。
而采用融合處理技術(shù)后,更消除了光學(xué)縫隙,這樣和普通硬拼接系統(tǒng)相比,在技術(shù)水平和顯示效果上,就有了質(zhì)的差異和提高,從而使顯示的圖像完全一致,無任何物理或光學(xué)分割,保證了顯示圖像的完整性和美觀性。這在顯示地圖、圖紙等圖像信息時(shí),更為重要, 因?yàn)樵趫D紙、地圖上存在大量的線條或路線等,而屏幕縫隙和光學(xué)縫隙就會(huì)造成圖像顯示污染,容易使觀察人員把顯示的圖像線條和拼接系統(tǒng)本身的線條誤為一體,從而導(dǎo)致決策和研究失誤。而通過融合處理,就可以避免出現(xiàn)這種情況。
3、畫面質(zhì)量穩(wěn)定,不受干擾:在融合拼接系統(tǒng)中,所有圖像都經(jīng)過融合處理器進(jìn)行了校正和統(tǒng)一,這樣在大屏幕上進(jìn)行圖像顯示和切換時(shí),無論切換什么格式的圖像,整個(gè)屏幕的亮度、色彩、鮮艷度、均勻度都比較一致,不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)拼接系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的由于信號(hào)更換而導(dǎo)致系統(tǒng)顯示質(zhì)量的變化。
4、色彩、亮度均勻:在融合拼接系統(tǒng)中,由于在處理器中對(duì)投影機(jī)所投影顯示圖象進(jìn)行了處理,可以對(duì)不同投影信號(hào)間的色差、亮差、均勻度進(jìn)行調(diào)整,這也使得該系統(tǒng)顯示的圖象質(zhì)量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)拼接系統(tǒng)。
5、邊緣融合無縫拼接的實(shí)現(xiàn)方式
進(jìn)行邊緣融合無縫拼接目的:一是增加投影屏幕尺寸使其達(dá)到數(shù)倍于單屏投影的最大尺寸;二是在這個(gè)尺寸上面顯示更多、更精細(xì)的內(nèi)容,并在這兩個(gè)目的實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,將因拼接而產(chǎn)生的接縫(黑縫或重疊亮線)消去。
邊緣融合無縫拼接的實(shí)現(xiàn)需要兩個(gè)步驟:
第一步、邊緣疊加(edge overlapping)
第二步、邊緣疊加部分的消隱(edge feathering)
在實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)有以下三種組合方式:
1 寬視角的排列
多臺(tái)投影機(jī)水平排列組合打出更寬幅的畫面。這種方式被廣泛的應(yīng)用于大型會(huì)議中心、演藝中心、展覽館和軍事項(xiàng)目等。
2 多臺(tái)投影機(jī)垂直堆積產(chǎn)生縱向的顯示畫面多臺(tái)投影機(jī)垂直縱向
堆積-這種特殊排列的創(chuàng)意方式逐漸被人們欣賞,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于廣告行業(yè)或一些特殊要求的現(xiàn)場(chǎng)演示會(huì)。
3 多臺(tái)投影機(jī)堆積出更高更寬幅的超大畫面多臺(tái)投影機(jī)堆積可以獲得更高更寬幅的超大畫面,這種方式通常被應(yīng)用于監(jiān)控中心和指揮中心。
6、融合系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備分析
1、投影機(jī)
考慮到高亮度、高可靠性和高均勻性的要求,投影機(jī)我們推薦使用DLP投影顯示系統(tǒng)。它以DMD(Digital Micro mirror Device)數(shù)字微鏡作為成像器件。每片DMD由很多微鏡組成,每個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)像素點(diǎn),DLP 投影機(jī)的物理分辨率就是由微鏡的數(shù)目決定的。DLP 投影機(jī)的技術(shù)是一種全數(shù)字反射式投影技術(shù)。其主要特點(diǎn)如下:
A.數(shù)字優(yōu)勢(shì)
數(shù)字技術(shù)的采用,使圖像灰度等級(jí)提高,圖像噪聲消失,畫面質(zhì)量穩(wěn)定,數(shù)字圖像非常精確。
B.無縫優(yōu)勢(shì)
可顯示高品質(zhì)的無縫圖像。同樣的像素點(diǎn),DLP投影機(jī)能產(chǎn)生畫面均勻,色彩銳利更高品質(zhì)的無縫圖像。
C.顯示效果
DLP 投影單元的亮度均勻性、色彩均勻性、灰度等級(jí)等技術(shù)指標(biāo)和實(shí)際顯示效果均比傳統(tǒng)CRT、LCD技高一籌,特別適用于大畫面的投影顯示。
D.光學(xué)核心壽命
根據(jù)美國德州儀器發(fā)表的技術(shù)白皮書,DLP的核心壽命長(zhǎng)達(dá)100, 000 小時(shí),不存在LCD投影機(jī)由于工作環(huán)境溫度高而出現(xiàn)液晶板老化等問題,特別適用于高亮度顯示環(huán)境。
2、邊緣融合處理器
邊緣融合處理器是一臺(tái)使你很容易從獨(dú)立屏幕的演示過渡到采用多個(gè)投影機(jī)生成的無縫寬屏幕演示的核心設(shè)備。
圖像處理和操作人員控制等功能全部由一臺(tái)大屏幕處理軟件來實(shí)現(xiàn)和操作,可滿足支持多窗口顯示的,且以無縫融合寬屏信號(hào)為背景的多畫面顯示顯示應(yīng)用要求。處理器視頻處理包括數(shù)據(jù)復(fù)制,以生成重疊投影區(qū)域,以及重疊圖像的邊緣羽化。數(shù)據(jù)重疊和邊緣羽化的交叉數(shù)據(jù)幅度可由用戶控制。
經(jīng)過這臺(tái)處理器進(jìn)行屏幕拼接處理及邊緣融合處理后,可以實(shí)現(xiàn)均勻無縫的畫面
3、控制端
邊緣融合器的控制端可采用電腦、控制臺(tái)式中央集中控制系統(tǒng)。
4、信號(hào)源
組成邊緣融合系統(tǒng)的信號(hào)源可以是多種多樣。例如現(xiàn)在工程中常用的有:VGA(筆記本、臺(tái)式機(jī)、圖形工作站),Video(攝像機(jī)、DVD)以及DVI、SDI(廣播級(jí)信號(hào)源)HD SDI等等。
5、屏幕
在大屏幕投影系統(tǒng)整體資金比例中,屏幕可能只占用較少的一部分,但是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的效果而言,卻是至關(guān)重要的,如果投影屏幕選擇不合適,就相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)瓶頸,無論系統(tǒng)其他設(shè)備性能多么優(yōu)良,整體視覺效果都會(huì)受到抑制,無法把系統(tǒng)的完美性能充分表現(xiàn)出來。
在以前的投影系統(tǒng)中,由于受技術(shù)限制,投影機(jī)的亮度無法做到很高,所以為了增加投影亮度。對(duì)屏幕一般都要求比較高的增益率,但是這樣會(huì)影響對(duì)比度和色彩細(xì)膩程度。如今投影技術(shù)的發(fā)展非常迅速,投影機(jī)的亮度已經(jīng)不是問題,所以對(duì)投影幕的要求中,增益率就放在了比較低的位置,而主要考慮屏幕的平整度、視角對(duì)比度和均勻度。
7、功能概述
► Vis3D 匯融曲面校正融合機(jī)是無縫隙曲面硬件融合顯示設(shè)備;可對(duì)圖形進(jìn)行單像素幾何校正、自動(dòng)色彩校正、無痕邊緣融合等綜合處理,構(gòu)建無縫統(tǒng)一、色彩均勻、無變形失真的畫面,完美實(shí)現(xiàn)大屏顯示領(lǐng)域應(yīng)用。適用于各種投影儀,配備專用調(diào)試軟件,調(diào)試簡(jiǎn)易,輕松構(gòu)建包括平面、柱面及球面在內(nèi)的任意屏幕形狀大屏幕投影系統(tǒng)。
► Vis3D 匯融曲面校正融合處理機(jī)支持VGA或DVI信號(hào)源的輸入和輸出,對(duì)信號(hào)自動(dòng)識(shí)別并按用戶要求對(duì)各信號(hào)進(jìn)行顯示位置、圖像比例等方面的調(diào)整;最終轉(zhuǎn)換為固定的VGA或DVI、HDMI信號(hào)源輸出
特點(diǎn)介紹:
1:自動(dòng)生成融合
可根據(jù)用戶實(shí)際要求自動(dòng)生成融合所需的數(shù)據(jù)帶,實(shí)現(xiàn)完美融合;
2:邊緣融合處理
Vis3D 匯融曲面校正融合處理機(jī)采用圖像科學(xué)先進(jìn)算法,只需要對(duì)每個(gè)通道需要融合的邊緣以及相鄰?fù)ǖ肋M(jìn)行選擇,設(shè)置好融合帶寬度象素值(一般為128或256象素)、融合區(qū)域以及融合參數(shù),即可以自動(dòng)完成邊緣融合處理,簡(jiǎn)單快速,完美效果。
3:融合帶的Alpha ,Beta處理
融合邊帶處理功能主要實(shí)現(xiàn)圖像學(xué)拼縫消融,該設(shè)備內(nèi)置漸變曲線以及Alpha, Beta處理模式,用戶可以根據(jù)自主的需求,在融合帶范圍內(nèi)進(jìn)行漸變色彩調(diào)整。
4:幾何校正處理
Vis3D 匯融曲面校正融合處理機(jī)采用自主研發(fā)的圖像校正引擎;幾何校正是項(xiàng)復(fù)雜的工程。對(duì)整個(gè)顯示系統(tǒng)進(jìn)行幾何校正前,首先需要對(duì)顯示系統(tǒng)定義統(tǒng)一的測(cè)量規(guī)則,以此規(guī)則定義屏幕、投影機(jī)、觀察點(diǎn)的多項(xiàng)幾何屬性,包括屏幕類型、尺寸、位置,投影機(jī)鏡頭系數(shù)、分辨率、成像偏移,以及鏡頭中心、畫面中心等重要參數(shù)。
5:全局RGB色彩調(diào)整
在正常環(huán)境下,色彩校正可以由軟件自動(dòng)完成,且達(dá)到完美一致的效果。而手動(dòng)校正模式可以對(duì)Alpha/Beta參數(shù)進(jìn)行精確手動(dòng)設(shè)置,從而保證在現(xiàn)場(chǎng)燈光環(huán)境惡劣的情況下也能完美的完成全局RGB色彩校正。
6:曲面點(diǎn)位調(diào)節(jié)
通過Vis3D 匯融曲面校正融合圖像校正引擎可設(shè)置N個(gè)定位點(diǎn)并拖動(dòng)完成整體顯示畫面的完美曲線變化,并通過鍵盤光標(biāo)鍵來準(zhǔn)確定位調(diào)整。
7:控制軟件
控制軟件通過友好的管理界面,數(shù)字化全中文調(diào)節(jié)菜單,方便用戶進(jìn)行信號(hào)選擇、顯示布局、畫面處理的多種管理1920 * 1080高清影片播放片段
主要技術(shù)指標(biāo):
型號(hào)系列 型號(hào)H2DVI-E4S
VGA/DVI輸入:4路(定制),每路最大分辨率1920*1200,60幀/秒
VGA/DVI輸出:2路,輸出至投影機(jī),每路分辨率2048×1080,60幀/秒
幾何校正:平面、弧面、球面、柱面、任意混合面
融合帶范圍:0-50%
融合精度:1/32個(gè)像素
邊緣消隱方式:色彩分量
左右偏振立體:支持
融合速度:兩通道 240幀/秒 四通道117幀/秒
最大功率:1000W
電壓:~220V
局域網(wǎng)控制:支持
支持重啟自動(dòng)恢復(fù),免除病毒感染