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大屏幕边缘融合设计方案
在开始向大家介绍解决方案之前,我想还是先简单介绍一下边缘融合技术。所谓边缘融合,顾名思义,也就是对图像的边缘进行融合处理。例如1个画面被分成左右2块区域,那么我们在左边这个画面的右边设置10%的重叠区域,在右边这个画面的左边设置10%的重叠区域,然后让他们的重叠区域相互重叠,这样我们又可以得到一个完整的画面。但是如果仅仅是简单的将左右2个画面重叠区域叠加的话,会造成没有叠加区域同叠加区域的画面在亮度方面有明显的差异:叠加区域的亮度远高于未叠加区域。那么我们怎样来保证叠加区域与未叠加区域亮度一致呢,这时我们就需要采用“融合技术”了。那么怎么巧妙的运用融合技术,也就成为了本文的一个重点。统而言之,面观现在各式各样的边缘融合技术,无论是采用硬件直接处理还是采用软件算法间接实现的融合处理技术,基本上都是通过调整重叠区域的伽玛值及亮度渐进来达到融合的。两者相比之下:硬件处理方式相对软件处理方式要更成熟,效果更好。

 

一般拼接图:(带拼接缝)

 

 

普通叠加图:

 

 

边融叠加图:

 

 

  采用用软件边缘融合依赖于本身PC的处理能力,往往会导致的结果就是图形处理速度大幅下降,跳帧现象严重,同步困难;同时由于对渐进处理的能力有限,造成融合效果低,且开发难度加大,图像叠加调整复杂。另外最关键的一个问题是:系统应用灵活性差,也就是说用户一旦采用某个软件进行了边缘融合及变形处理,那么以后每次调整数据或者应用程序都需要使用这个软件重新处理,即使是为了显示一张图片这种简单的事情也必须再开发再投资。反之,通过硬件处理,其本身通过芯片对输入信号直接进行渐近、伽玛及变形的调整,然后再把改变后的信号直接输出给显示设备,因此用户需要做的仅仅只是给他一个正常的信号就行。这种方式是一劳永逸的,投资却只有一次。

   

硬件及软件边缘融合参数对比:

     下面我向大家介绍广州某部队的融合解决方案:

     广州某部队展示室其中一部分职能就是部队内部展览珍贵的历史文献,以及介绍部队建设的历史,因此就少不了各种各样的视频展播。怎样才能结合广州某部队展示室的现场环境,最大最好的展示出具有震撼力的画面出来给观展者看成为了我们设计的主要考虑因数。

 

系统设计

  在了解了硬件边缘融合和软件边缘融合的区别,同时考虑了融合质量及以后使用灵活性问题以后,我们在广州某部队展示室采用硬件边缘融合技术来实现。

系统设计示意图

  

整体布局设计

  展览厅布局设计参考图如下:

 

  考虑到展厅横向很长,我们在展厅的出口处做一个弦长8米的弧形幕,这样观展者从入口进入即可清晰的款看大幅视频展示画面。而做成弧形幕主要的目的在于集中3台投影机投射到屏幕后折射回来的光线,为参展者展现更加具有震撼力的视觉效果。

 

 

设备选型

投影机:作为边融方案设计中的主要对象,投影机我们一定要选高端的DLP投影机。因为DLP投影机相对LCD投影机具有更好的黑色低电平,这样我们可以保证投影画面融合以后,在黑场或较暗的画面下,特别是在显示视频的时候边融带不会很明显。同时因为DLP投影机具有更好的颜色一致性,在颜色的可调性方面也较LCD广。所以在此方案中我们采用到了高端投影机制造商美国Christie(科视)DS+650 DLP投影机,其输出亮度为6500ANSI流明,对比度1200:1,输出分辨率SXGA+(1400×1050),具有BrilliantColor处理功能。

 

投影屏幕:要做成这么大的正投屏幕,特别是还带有弧形,一般屏幕是没法做到的。主要原因在于,这么大的弧形屏幕其平整度很难保证,因为一般的幕布材料都具有一定的韧性,周边在受到了拉力的情况下,幕布平面很容易出现凹凸不平(你可以找一块布,然后用手拉扯布面,这时候由于受力不均布面开始卷边);如果是弧形幕布的话还容易造成屏幕中心向外凸,给人一中大肚子的感觉。

 

但是OS 的屏幕完全可以克服这些问题,为什么呢?请看图

                              

   148系列含一层纤维                      225系列含二层纤维(适合超大屏幕)

  OS屏幕中添加了玻璃纤维,玻璃纤维具有较小的伸展性,这样可以保证屏幕在受到力的作用时,依然保证平整不会变形

 

边缘融合器:边缘融合器,这个方案中最关键的设备。我们首选宏控HK-6000

 

  HK-6000是一种具备几何变形校正功能的高品质视频和计算机图像处理器。HK-6000 集成了高级别的图像处理技术,依靠多种独有的特色,为从专业AV系统到家庭影院发烧友的各种投影机应用提供了极大的灵活性。

  HK-6000提供了水平40度,垂直30度的梯形校正能力,让使用者可以自由地摆放投影机。HK-6000还通过数字方式对光学的变形失真进行补偿。配合附加控制软件,HK-6000可以让图像投射到球面、柱面、甚至不规则形状的表面上。带纯硬件边缘融合功能的HK-6000可以让多台投影机的画面无缝地融合在一起,图像的上下左右和四个边角都可以融合。

HK-6000信号兼容性好,RGB图像(从模拟信号到DVI信号)SDTV(支持所有常见信号:复合视频,S-Video,分量视频;NTSCPALSECAM),模拟HDTVSDTV在内部采用了新型的视频处理和消隔行技术转变成高清信号。

 

其主要参数如下: 

CPU是采用新的300MIPS,32位摩托罗拉 ColdFire处理器; 
采用24比特颜色处理芯片,显示颜色达到16777216种;
专用端口,能直接和宏控ST-960无线触摸屏*连接,即插即用;
特有多屏图像拼接功能,不需要增加拼接系统;
无需专用的融合投影机,用普通工程投影机上便可实现完美效果;
特有TCP/IP网络控制管理功能*,能通过以太网控制;
内嵌入式设计,不需要操作系统支持,上电即可工作,启动迅速,稳定性高;
具备了图像融合所需的所有处理功能。主要包括融合区域的数据复制、融合边带的特性处理、相邻投影设备的色差匹配等功能;
支持任意规模的输入和输出,可根据需要自由配置 ;
支持各种标准或用户自定义信号的识别和处理,和板卡式处理器不同,它能自动对输入信号进行位置的精确校准、能自动对模拟输入信号的相位进行精确调节,能自动记住不同输入信号的特征,保证在调整过的输入信号再次出现时能自动套用预存的参数;
可实现平面融合、柱面融合、球面融合等多种融合模式。融合区域大小可任意调整,融合带特性参数可自由调整,融合效果较好;
内置多种测试图样和色彩图板,融合区域调整手段完备,通道间的色差校正功能齐全,工程安装调试方便快捷;
宏控HK-6000具有多个标准的高分辨率或非标准分辨率的RGB、VGA,复合视频等视频信号,并可以按用户要求对视频信号进行视窗大小、图像比例等方面的调整和变换。对于每个输出通道,分辨率最高可支持UXGA(1600x1200);
完全达到目前使用广泛的国外的拚接融合一体化处理设备的技术水平;
控制软件通过友好的管理界面,数字化的处理方式,方便用户进行信号选择、显示布局、画面处理的多种管理功能;
本产品带有断电现现场切换记忆保护、LCD液晶显示,具备RS232通讯通讯接口,可以方便与电脑、遥控系统或各种远端控制设备(如宏控、快思聪、AMX控制系统)配合使用;
全球通用宽电压设计,可适应交流100~240V,50/60Hz;
本系统适用于指挥中心、监控中心,多媒体会议中心等场合; 

 

  在实际使用到HK-6000做变形和边融带亮度渐进调整时的操作非常简单。我们使用一台计算机笔记本安装好设置软件,然后启动软件,这是时候它会按照我们的屏幕的分辨率生成一个由点和线组成的点阵格

  

  我们将笔记本的屏幕输出到投影机,打到屏幕上。这时再通过用鼠标拖拉屏幕上的点,将点阵格拉成一个视觉上的规则矩形,然后通过这台笔记本将已经调整好的各个点的位置传给HK-6000,并通过它实现最终的变形。

          

        变形前                           变形后

  亮度的渐进调整则需要在一台PC上安装软件,然后通过一条串口线连接到HK-6000,控制HK-6000调整这个通道画面信号的边融模式(左边融、右边融、上边融、下边融或者它们的任意组合),及边融带的伽玛值和亮度渐进变化,甚至可以调整画面颜色。

  在一切都调整完毕以后,就可以看到最终效果,如图:

  

  

发布于:2007-9-17 已被阅读:

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