[發明專利]投影陣列高動態范圍顯示系統構建方法

在審

• 申請號: 201310438895.2
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103491329A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 白本督;劉穎;范九倫
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04N5/74
• 分類號: H04N5/74;H04N9/31;G03B21/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種投影陣列顯示系統構建方法，特別是涉及一種投影陣列高動態范圍顯示系統構建方法。

背景技術

高動態范圍研究主要包括高動態范圍成像和高動態范圍顯示兩大部分。國內外市場上可購買的顯示終端基本上屬于低動態范圍顯示設備，而高動態范圍顯示設備多為研究目的的專用系統，這些專用高動態范圍顯示系統往往價格昂貴，而且處于不成熟的研究階段。為了解決高動態范圍顯示的難題，大量的高動態范圍研究人員致力于色調映射方法，將高動態范圍圖像映射為低動態圖像從而在低動態范圍顯示設備進行顯示，這種方法不僅額外增加了高動態成像的復雜性，并且顯示效果存在爭議。根據美國一個研究機構的實驗，高動態范圍圖像要在高動態范圍顯示終端上顯示才能體現出應有的效果，而高動態范圍圖像顯示在低動態范圍終端，其效果和低動態范圍圖像效果相比沒有明顯的人眼可分辨差異。

文獻“公開號是CN101556758B的中國發明專利”公開了一種實現用多臺投影機來顯示高動態亮度范圍圖像的方法。該方法需要通過專用的控制器同步的接收高動態圖像，并進行坐標變換和顏色變換，然后向相應的投影機分發處理后的圖像。由于需要外接專用的控制器來接收和分發數據，應用受限，并且坐標變換和顏色變換也增加了額外的成本和復雜性。

發明內容

為了克服現有投影陣列顯示系統構建方法復雜的不足，本發明提供一種投影陣列高動態范圍顯示系統構建方法。該方法通過安裝固定和投影平面垂直的投影機陣列，并調節單臺投影機的鏡頭位移，使得多臺投影機點對點對齊投影至一個投影畫面，無需外接控制器；將不同曝光獲取的低動態圖像序列分別分配至相應的投影機進行投射，從而獲得自然混合后的高動態范圍圖像。該方法構建的高動態范圍顯示系統利用了現代投影機普遍具有的鏡頭位移功能和自動幾何校正功能，省去了復雜的多投影機投射同一畫面的幾何校正。并且該方法利用投影亮度擴展原理，對多曝光低動態范圍圖像通過投影陣列進行自然混合顯示高動態范圍圖像，方法直接有效，且無需進行顏色變換，并能夠成倍提高顯示結果的動態范圍。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種投影陣列高動態范圍顯示系統構建方法，其特點是采用以下步驟：

步驟一、將N臺投影機以距離中心位置最小的方式用支架固定，固定時，水平方向的投影機處于同一水平線上，垂直方向的投影機處于同一垂線上，每臺投影機在水平和垂直方向均能進行位置微量調整。對N臺投影機依次編號，分別為一號、二號、三號...N號。定義中心位置投影機為基準投影機。調節固定每臺投影機，使N臺投影機的投影主軸與投影幕布垂直。

步驟二、調節N臺投影機的鏡頭縮放旋鈕，使投影畫面大小一致。調整基準投影機的鏡頭垂直與水平位移旋鈕，使投影畫面處于幕布中心。并使同一豎向放置的投影機投影畫面左右邊線重合。

步驟三、依次調節與基準投影機處于同一垂線的投影機鏡頭垂直位移旋鈕，使基準投影機同一垂線的投影機投影畫面與基準投影機投影畫面重合。依次調節與基準投影機處于同一水平線上的投影機鏡頭水平位移旋鈕，使與基準投影機處于同一水平線上的投影機投影畫面與基準投影機投影畫面重合。依次調節其余投影機鏡頭垂直、水平位移旋鈕，使其余投影機投影畫面與基準投影機投影畫面重合。

步驟四、分別連接N臺投影儀至獨立顯示的計算機輸出端口，以N張不同曝光的圖像為高動態范圍圖像源，依次送至N臺投影機輸出，獲得自然混合的高動態范圍圖像。

本發明的有益效果是：該方法通過安裝固定和投影平面垂直的投影機陣列，并調節單臺投影機的鏡頭位移，使得多臺投影機點對點對齊投影至一個投影畫面，無需外接控制器；將不同曝光獲取的低動態圖像序列分別分配至相應的投影機進行投射，從而獲得自然混合后的高動態范圍圖像。該方法構建的高動態范圍顯示系統利用了現代投影機普遍具有的鏡頭位移功能和自動幾何校正功能，省去了復雜的多投影機投射同一畫面的幾何校正。并且該方法利用投影亮度擴展原理，對多曝光低動態范圍圖像通過投影陣列進行自然混合顯示高動態范圍圖像，方法直接有效，且無需進行顏色變換，并能夠成倍提高顯示結果的動態范圍。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明方法實施例以9臺投影機構成的投影陣列安裝布局正前方視圖。

圖2是本發明方法實施例以9臺投影機構成的投影陣列安裝布局正側面視圖。

圖3是Canon5D?III高動態成像模式合成結果的照片。

圖4是采用本發明方法顯示結果的照片。