曲面校正融合機的功能:是將相鄰通道的重疊部分進行消隱處理,使其亮度、對比度與周邊通道部分保持協調一致,將整個螢幕完全融為一體,滿足無縫顯示的要求。
基本介紹
- 中文名:曲面校正融合機
- 功能:滿足無縫顯示的要求
- 發展階段:邊緣融合的產生
- 優點:色彩、亮度均勻
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基本介紹
曲面校正融合機的功能:是將相鄰通道的重疊部分進行消隱處理,使其亮度、對比度與周邊通道部分保持協調一致,將整個螢幕完全融為一體,滿足無縫顯示的要求。
原理
當二台或多台投影機組合投射一幅畫面時,會有一部分影像投影重疊,邊緣融合的
最主要功能就是把二台投影機重疊部分的燈光亮度逐漸調低,使整幅畫面的亮度保持一致。現在市場上也有很多拼接方式,如LED拼接牆,電視拼接牆,投影箱體的拼接牆等,但是相對於不同套用場所,LED拼接牆以及投影箱體拼接牆始終是由一個一個的畫面拼圖而成,使得畫面的完整性受到一定的影響。邊緣融合技術是近年來興起的一個新的無縫拼接技術,它更好的改善了拼接圖像的視覺效果。
發展階段
硬邊拼接、重疊拼接和邊緣融合
拼接硬邊拼接(又稱簡單拼接):即兩台投影儀的邊緣對齊,無重疊部分。顯示效果上表現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處理,該接縫顯示為黑色;如果投影儀邊緣做了亮度增強處理,該接縫顯示為白色。
簡單重疊:即兩台投影儀的畫面有部分重疊,但沒有作淡進淡出處理,因此重疊部分的亮度為整幅其餘部分的2倍,在顯示效果上表現為重疊部分為一亮條。
邊緣融合:與簡單重疊方法相比,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。在顯示效果上表現為整幅畫面亮度完全一致。
產生
邊緣融合的套用來源於模擬仿真/立體影院系統。追求亮麗的超大畫面,純真的色彩,高解析度的顯示效果,歷來是人們對視覺感受的一種潛在要求。大到指揮監控中心,網管中心的建立,小到視頻會議,學術報告,技術講座和多功能會議室的進行,對大畫面,多色彩,高亮度,高解析度顯示效果的需求越來越強烈。最近迅速崛起的數位化邊緣融合大螢幕拼接投影顯示技術,正在逐步適應這一需求。隨著投影顯示技術的不斷發展與創新,以及人們對欣賞水平的提高,超大畫面,高亮度,以及更高解析度顯示便成為市場的迫切需求。
1、 增加圖像尺寸;畫面的完整性
多台投影機拼接投射出來的畫面一定比單台投影機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衝擊,另外,採用無縫邊緣融合技術拼接而成的畫面,要很大程度上保證了畫面的完美性和色彩的一致性。
2、增加解析度
每台投影機投射整幅圖像的一部分,這樣展現出的圖像解析度被提高了。比如,一台投影機的物理解析度是800 x600,三台投影機融合25%後,圖像的解析度就變成了2000 x600。
3、超高解析度
利用帶有多通道高解析度輸出的圖像處理器和計算機,可以產生每通道為1600x1200像素的三個或更多通道的合成圖像。如果融合25%的像素,可以通過減去多餘的交疊像素產生的4000x1200解析度圖像。目前市場上還沒有可在如此高的解析度下操作的獨立顯示器。其解決辦法為使用投影機矩陣,每個投影機都以其最大解析度運行,合成後的解析度是減去交疊區域像素後的總和。
4、縮短投影距離
隨著無縫拼接的出現,投影距離的縮短變成必然。比如,原來200英寸(4000x3000mm)的螢幕,如果要求沒有物理和光學拼縫,我們將只能採用一台投影機,投影距離=鏡頭焦距x螢幕寬度,採用光角鏡頭1.2:1,我們的投影距離也要4.8米,現在,我們採用了融邊技術,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
由於採用了邊緣融合技術,畫面的解析度、亮度得到增強,同時配合高質量的投影螢幕,就可使得整個顯示系統的畫面層次感和表現力明顯增強。
6、特殊形狀的螢幕上投射成像
比如,在圓柱(環幕)或球形的螢幕上投射畫面,單台投影機就需要較遠投影距離才可以覆蓋整個螢幕,而多台投影機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儘量小,對圖像解析度、明亮度和聚集效果來說是一個更好的選擇。
差異
邊緣融合拼接系統和傳統拼接相比較,主要有以下差異:
1、 保證螢幕的穩定性和效果:
在傳統拼接系統中,由於採用多塊單獨投影螢幕組成一個螢幕顯示體,各個投影幕之間雖然採用同一材料,但是由於製作時間、製作環境上的不同,使得不同螢幕的熱脹冷縮存在客觀差異,這就導致整個系統在使用一段時間後會出現一些小的物理變化, 進而影響整個系統的穩定和效果。而融合拼接由於採用了一整塊投影幕,製作時間、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,由於採用整幅螢幕,所以消除了傳統拼接存在的螢幕間的物理縫隙,從而使得投影螢幕顯示圖象整幅保持完整,無人為分割。
而採用融合處理技術後,更消除了光學縫隙,這樣和普通硬拼接系統相比,在技術水平和顯示效果上,就有了質的差異和提高,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,更為重要, 因為在圖紙、地圖上存在大量的線條或路線等,而螢幕縫隙和光學縫隙就會造成圖像顯示污染,容易使觀察人員把顯示的圖像線條和拼接系統本身的線條誤為一體,從而導致決策和研究失誤。而通過融合處理,就可以避免出現這種情況。
3、畫面質量穩定,不受干擾:在融合拼接系統中,所有圖像都經過融合處理器進行了校正和統一,這樣在大螢幕上進行圖像顯示和切換時,無論切換什麼格式的圖像,整個螢幕的亮度、色彩、鮮艷度、均勻度都比較一致,不會出現傳統拼接系統中經常出現的由於信號更換而導致系統顯示質量的變化。
4、色彩、亮度均勻:在融合拼接系統中,由於在處理器中對投影機所投影顯示圖象進行了處理,可以對不同投影信號間的色差、亮差、均勻度進行調整,這也使得該系統顯示的圖象質量優於傳統拼接系統。
實現方式
進行邊緣融合無縫拼接目的:一是增加投影螢幕尺寸使其達到數倍於單屏投影的最大尺寸;二是在這個尺寸上面顯示更多、更精細的內容,並在這兩個目的實現的基礎上,將因拼接而產生的接縫(黑縫或重疊亮線)消去。
邊緣融合無縫拼接的實現需要兩個步驟:
第一步、邊緣疊加(edge overlapping)
第二步、邊緣疊加部分的消隱(edge feathering)
在實際套用中通常會有以下三種組合方式:
1 寬視角的排列
多台投影機水平排列組合打出更寬幅的畫面。這種方式被廣泛的套用於大型會議中心、演藝中心、展覽館和軍事項目等。
2 多台投影機垂直堆積產生縱向的顯示畫面
多台投影機垂直縱向堆積-這種特殊排列的創意方式逐漸被人們欣賞,現在廣泛套用於廣告行業或一些特殊要求的現場演示會。
3 多台投影機堆積出更高更寬幅的超大畫面
多台投影機堆積可以獲得更高更寬幅的超大畫面,這種方式通常被套用於監控中心和指揮中心。
分析
1、投影機
考慮到高亮度、高可靠性和高均勻性的要求,投影機我們推薦使用DLP投影顯示系統。它以DMD(Digital Micro mirror Device)數字微鏡作為成像器件。每片DMD由很多微鏡組成,每個微鏡對應一個像素點,DLP 投影機的物理解析度就是由微鏡的數目決定的。DLP 投影機的技術是一種全數字反射式投影技術。其主要特點如下:
A.數字優勢
數位技術的採用,使圖像灰度等級提高,圖像噪聲消失,畫面質量穩定,數字圖像非常精確。
B.無縫優勢
可顯示高品質的無縫圖像。同樣的像素點,DLP投影機能產生畫面均勻,色彩銳利更高品質的無縫圖像。
C.顯示效果
DLP 投影單元的亮度均勻性、色彩均勻性、灰度等級等技術指標和實際顯示效果均比傳統CRT、LCD技高一籌,特別適用於大畫面的投影顯示。
D.光學核心壽命
根據美國德州儀器發表的技術白皮書,DLP的核心壽命長達100, 000 小時,不存在LCD投影機由於工作環境溫度高而出現液晶板老化等問題,特別適用於高亮度顯示環境。
2、邊緣融合處理器
邊緣融合處理器是一台使你很容易從獨立螢幕的演示過渡到採用多個投影機生成的無縫寬螢幕演示的核心設備。
圖像處理和操作人員控制等功能全部由一台大螢幕處理軟體來實現和操作,可滿足支持多視窗顯示的,且以無縫融合寬屏信號為背景的多畫面顯示顯示套用要求。處理器視頻處理包括數據複製,以生成重疊投影區域,以及重疊圖像的邊緣羽化。數據重疊和邊緣羽化的交叉數據幅度可由用戶控制。
經過這台處理器進行螢幕拼接處理及邊緣融合處理後,可以實現均勻無縫的畫面
3、控制端
邊緣融合器的控制端可採用電腦、控制台式中央集中控制系統。
4、信號源
組成邊緣融合系統的信號源可以是多種多樣。例如現在工程中常用的有:VGA(筆記本、台式機、圖形工作站),Video(攝像機、DVD)以及DVI、SDI(廣播級信號源)HD SDI等等。
5、螢幕
在大螢幕投影系統整體資金比例中,螢幕可能只占用較少的一部分,但是對於整個系統的效果而言,卻是至關重要的,如果投影螢幕選擇不合適,就相當於整個系統設定了一個瓶頸,無論系統其他設備性能多么優良,整體視覺效果都會受到抑制,無法把系統的完美性能充分表現出來。
在以前的投影系統中,由於受技術限制,投影機的亮度無法做到很高,所以為了增加投影亮度。對螢幕一般都要求比較高的增益率,但是這樣會影響對比度和色彩細膩程度。如今投影技術的發展非常迅速,投影機的亮度已經不是問題,所以對投影幕的要求中,增益率就放在了比較低的位置,而主要考慮螢幕的平整度、視角對比度和均勻度。