一種圖像邊緣融合中的三維平滑曲面顏色校正系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像邊緣融合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像邊緣融合中的三維平滑曲面顏色校正系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]邊緣融合技術(shù)就是將一組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊，并通過融合技術(shù)顯示出一個沒有縫隙、過渡自然，更加明亮的，超大，高分辨率的整幅畫面，使整個畫面的效果就像是一臺投影機投射的無縫隙畫面。
[0003]為實現(xiàn)邊緣融合，現(xiàn)有技術(shù)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?fù)队皺C輸出圖像的重疊羽化區(qū)內(nèi)的圖像會融合在一起。理想情況下兩幅融合的畫面在像素精確對齊時，只要能夠保證兩個重疊的像素亮度疊加起來與周圍像素的亮度一致，就可保證整個畫面的亮度色度完全一致，投影畫面色彩相同。
[0004]在實際使用中，類似投影儀這種光學(xué)設(shè)備的靈敏度非常高，整個光路的參數(shù)略有差別都會導(dǎo)致投影的畫面出現(xiàn)差別，即使是同一廠家同一型號同一批次生產(chǎn)的投影儀，在制造的時候由于內(nèi)部光學(xué)器件，燈泡參數(shù)和屏幕投射角度等因素影響，每個投影儀投射的畫面不僅亮度不同，而且不同投影儀的畫面也存在色差。因此僅僅對投影圖像邊緣重疊部分進行由明到暗的亮度衰減處理，無法將多投影儀的圖像無縫拼接成一幅圖像，因此實際的邊緣融合系統(tǒng)對投影儀的顏色和亮度參數(shù)一致性有著非常高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明通過對多投影儀的每個像素的不同色度分量進行平滑調(diào)整，實現(xiàn)了在較少影響顏色顯示范圍的情況下，對多投影畫面進行融合，并同時實現(xiàn)了一種可以使用在中低端投影儀圖像融合領(lǐng)域的三維平滑曲面顏色校正系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種圖像邊緣融合中的三維平滑曲面顏色校正系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:交換機、圖像采集設(shè)備、多個處理器、多個投影儀和幕布，其中:
[0007]所述交換機與所述多個處理器連接，用于支持多個處理器之間的相互通信，傳輸投影儀輸出畫面的像素數(shù)據(jù)、像素顏色分量的調(diào)整指令；
[0008]所述多個處理器與所述多個投影儀對應(yīng)連接，用于產(chǎn)生投影儀的輸出畫面數(shù)據(jù)，調(diào)整投影儀的輸出畫面中像素的顏色分量；
[0009]所述多個投影儀用于將各自接收到的輸出畫面投影到幕布上，經(jīng)過調(diào)整之后多個投影儀的畫面最終融合成一幅畫面；
[0010]所述圖像采集設(shè)備與多個處理器中的一個連接，作為一個反饋裝置采集多個投影儀拼接后的畫面，并將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸給與之相連的處理器，由該處理器對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行計算，并產(chǎn)生調(diào)整指令通過交換機發(fā)送至所述多個處理器，以對多個投影儀的輸出畫面中像素的顏色分量進行調(diào)整。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出一種圖像邊緣融合中的三維平滑曲面顏色校正方法，該方法包括以下步驟:
[0012]步驟I，對于圖像采集設(shè)備進行校正處理；
[0013]步驟2，對于多個投影儀進行參數(shù)測量；
[0014]步驟3，根據(jù)所述步驟2測量得到的參數(shù)對于每個投影儀的像素的顏色分量進行調(diào)整，最終將所有像素均經(jīng)過調(diào)整后的圖像經(jīng)投影儀輸出到幕布上進行融合。
[0015]其中，所述步驟I中的校正處理至少包括顏色校正。
[0016]其中，所述步驟2中的參數(shù)測量為反饋式顏色校正參數(shù)測量。
[0017]其中，所述步驟2進一步包括以下步驟:
[0018]步驟2.1，調(diào)整圖像采集設(shè)備的拍攝參數(shù)；
[0019]步驟2.2，調(diào)整投影儀的位置；
[0020]步驟2.3，以反饋方式進行投影儀像素RGB顏色分量校正參數(shù)測量。
[0021]其中，所述步驟2.3進一步包括以下步驟:
[0022]步驟2.3.1，對多個投影儀畫面中每個像素的G顏色分量校正參數(shù)進行測量，得到多個投影儀畫面中每個像素點的G顏色分量縮放系數(shù)Gscale和G顏色分量補償值Goffset ；
[0023]步驟2.3.2，對多個投影儀畫面中每個像素的B顏色分量校正參數(shù)進行測量，得到多個投影儀畫面中每個像素的B顏色分量縮放系數(shù)Bscale和B顏色分量補償值Boffset ；
[0024]步驟2.3.3，對多個投影儀畫面中每個像素的R顏色分量校正參數(shù)進行測量，得到多個投影儀畫面中每個像素的R顏色分量縮放系數(shù)Rscale和R顏色分量補償值Roffset。
[0025]其中，所述步驟2.3.1進一步包括以下步驟:
[0026]步驟2.3.1.1，測量多個投影儀畫面中每個像素的G顏色分量的補償值Goffset ；
[0027]所述步驟2.3.1.1進一步包括以下步驟:
[0028]步驟2.3.1.1.1，將多個投影儀輸出畫面的RGB顏色分量值調(diào)整為O ;
[0029]步驟2.3.1.1.2，利用處理器捕獲的圖像，計算投影畫面中非重疊區(qū)域的像素點的G顏色分量的梯度值，并選取其中的最大值作為判斷投影畫面G顏色分量是否平滑的判斷閾值；
[0030]步驟2.3.1.1.3，利用處理器捕獲圖像采集設(shè)備拍攝的投影儀整體畫面；
[0031]步驟2.3.1.1.4，利用得到的整體畫面調(diào)整多個投影儀輸出畫面的G顏色分量值；
[0032]步驟2.3.1.1.5，循環(huán)進行步驟2.3.1.1.3,2.3.1.1.4，直到投影儀整體畫面中G顏色分量平滑過渡，并記錄投影儀輸出畫面中每個像素的數(shù)值，作為每個像素點的Goffset ；
[0033]步驟2.3.1.2，測量多個投影儀畫面中每個像素的G顏色分量縮放系數(shù)Gscale ；
[0034]所述步驟2.3.1.2進一步包括以下步驟:
[0035]步驟2.3.1.2.1，將多個投影儀輸出畫面的G顏色分量調(diào)整為最大值，其它顏色分量調(diào)整為O ;
[0036]步驟2.3.1.2.2，利用處理器捕獲的圖像，計算投影畫面中非重疊區(qū)域的像素點的G顏色分量的梯度值，并選取其中的最大值作為判斷投影畫面G顏色分量是否平滑的判斷閾值；
[0037]步驟2.3.1.2.3，利用處理器捕獲圖像采集設(shè)備拍攝的投影儀整體畫面；
[0038]步驟2.3.1.2.4，利用得到的整體畫面調(diào)整多個投影儀輸出畫面的G顏色分量值；
[0039]步驟2.3.1.2.5，循環(huán)進行步驟2.3.1.2.3,2.3.1.2.4，直到投影儀整體畫面中G顏色分量平滑過渡，并記錄投影儀輸出畫面中每個像素點上的G顏色分量值，計算得到每個像素點的G分量縮放系數(shù)Gscale。
[0040]其中，所述步驟2.3.1.1.4進一步包括以下步驟:
[0041]步驟2.3.1.1.4.1，提取整體畫面的G分量二維矩陣，通過插值得到與投影儀輸出畫面分辨率相同的畫面；
[0042]步驟2.3.1.1.4.2，將G顏色分量的二維矩陣表示成三維曲面；
[0043]步驟2.3.1.1.4.3，根據(jù)步驟2.3.1.1.4.2得到的三維曲面上每個像素點的梯度值對投影儀輸出畫面的G顏色分量進行調(diào)整。
[0044]其中，所述步驟2.3.1.2.5計算每個像素點的G分量縮放系數(shù)Gscale的步驟進一步包括以下步驟:
[0045]步驟2.3.1.2.5.1，計算每個像素點G顏色分量的范圍:用該像素點當(dāng)前的G顏色分量的值減去該像素點G顏色分量的補償值，作為該像素點的顏色分量范圍；
[0046]步驟2.3.1.2.5.2，計算每個像素點G顏色分量的縮放系數(shù)Gscale:用該像素點G顏色分量的范圍除以255，作為該像素點G顏色分量的縮放系數(shù)