專利名稱：一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及圖像展示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字沙盤是通過聲、光、電、圖像、三維動畫以及計(jì)算機(jī)程控技術(shù)與實(shí)體模型相融合，可以充分體現(xiàn)區(qū)位特點(diǎn)，達(dá)到一種惟妙惟肖、變化多姿的動態(tài)視覺效果。數(shù)字沙盤作為一種新型的模型展現(xiàn)形式已受到越來越多的關(guān)注，其相對于傳統(tǒng)的物理沙盤具備如下特點(diǎn):(I)數(shù)字沙盤可以動態(tài)改變顯示比例尺:物理沙盤的比例尺一旦建成便是固定的，而且大面積模模型中間的核心區(qū)域往往
看不清楚。數(shù)字沙盤可以動態(tài)的加載不同比例尺的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無縫的放大縮小?？梢詮囊粋€完整地球開始，放大到國家，再放大到省，再到城市，再到市區(qū)，小區(qū)，建筑單體，甚至可以展現(xiàn)到建筑單體局部以及內(nèi)部的三維模型，圍繞著核心區(qū)域，數(shù)字沙盤可以交互旋轉(zhuǎn)，充分展現(xiàn)建筑的各個角度的細(xì)節(jié)，免去讓人繞沙盤走動。(2)數(shù)字沙盤具有很高的顯示分辨率，可以充分展現(xiàn)信息數(shù)據(jù):物理沙盤采用標(biāo)牌等·方式標(biāo)記道路、河流、建筑等名稱，不能再進(jìn)一步展現(xiàn)更詳細(xì)的信息數(shù)據(jù)。對于數(shù)字沙盤，沙盤空間上的每個圖元，其豐富的屬性數(shù)據(jù)都可以根據(jù)需要詳盡的查詢和展現(xiàn)。數(shù)字沙盤需要很高的顯示分辨率在很大的顯示區(qū)域面積上顯示圖像，通常顯示面積在幾十平米到幾百平米；以10米的視距計(jì)算，一塊20米寬10米高的顯示區(qū)域需要至少5Κχ2.5Κ像素(總像素?cái)?shù)高達(dá)1250萬)的顯示分辨率才能夠接近和達(dá)到人眼視網(wǎng)膜的分辨率需求(400ppi左右)，細(xì)膩平滑地顯示超高清晰圖像，而超高清晰圖像能夠給以觀眾極佳的視覺體驗(yàn)和沉浸感。而如此高的顯示分辨率，單一普通顯示設(shè)備無法完整顯示，需要使用較低分辨率的顯示設(shè)備單元進(jìn)行拼接而成。(3)數(shù)字沙盤場地可以多功能復(fù)用:物理沙盤固定占據(jù)了相當(dāng)面積的場地，同時，落上灰塵后還不易打掃。而數(shù)字沙盤直接在地面上進(jìn)行顯示，地面上鋪上地毯后，可以作為多功能廳使用。但是現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)字沙盤存在如下缺陷:(I)現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)數(shù)字沙盤的顯示方式為多個顯示屏組成單屏進(jìn)行顯示，這種顯示結(jié)構(gòu)一方面由于多個小屏幕組成一個大屏幕，從而在物理上無可避免的造成屏幕間的物理縫隙，從而使得顯示屏幕顯示圖象無法保持整幅完整，存在人為分割；另一方面，數(shù)字沙盤信號源多數(shù)采用多主機(jī)分布式(即一臺主控服務(wù)器加若干臺節(jié)點(diǎn)機(jī))，這種模式最大的問題在于信號源的同步顯示控制，尤其是對于實(shí)時渲染類的顯示應(yīng)用而言，對于各節(jié)點(diǎn)機(jī)的同步時效性要求更高，由于無法完全保證同步的精度會導(dǎo)致大屏幕顯示時出現(xiàn)畫面撕裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響數(shù)字沙盤的觀看效果，分辨率越高，該現(xiàn)象愈加嚴(yán)重。[0014](2)當(dāng)觀眾對大面積的高分辨率顯示屏幕進(jìn)行觀看時，為了防止視線被遮擋，觀察點(diǎn)一般都不會在平幕的正中心，這就造成了觀察點(diǎn)和屏幕構(gòu)成了一個斜視錐?？吹降漠嬅婢蜁a(chǎn)生一個透視變形，一個正常的建筑看起來可能變得很矮，建筑的立面看起來也會傾斜，原本是立方體的模型看起來成了一個很矮的棱臺。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，解決圖像拼接顯示過程中的縫隙問題以及在斜視狀態(tài)下圖像斜視錐透視失真的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括:服務(wù)器、主控機(jī)、圖像處理器和顯示設(shè)備，所述服務(wù)器、所述主控機(jī)、所述圖像處理器和所述顯示設(shè)備依次連接。優(yōu)選的，所述圖像處理器還包括校正裝置。優(yōu)選的，所述校正裝置還包括幾何校正裝置和色彩校正裝置。優(yōu)選的，所述顯示設(shè)備大于2臺。優(yōu)選的,所述顯示設(shè)備為投影儀、LED或IXD。從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型的有益效果可以總結(jié)如下:1.本實(shí)用新型的顯示屏采用整幅屏幕，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙，從而使得屏幕顯示高分辨率圖象整幅保持完整，無人為分割。而采用無縫融合處理技術(shù)后，更消除了光學(xué)縫隙，從而使顯示的圖像完全一致，無任何物理或光學(xué)分割，保證了顯示高分辨率圖像的完整性和美觀性；2.信號源采用單主機(jī)模式，實(shí)現(xiàn)了單一主機(jī)超高分辨率圖像顯示的數(shù)字沙盤新模式，硬件維護(hù)簡單，使得系統(tǒng)更加節(jié)能省電，綠色環(huán)保；3.由于信號源采用單主機(jī)模式，使得高分辨率大屏幕在物理上和邏輯上都是一個單一屏幕，實(shí)現(xiàn)了桌面級拼接融合效果，具有極強(qiáng)的開放性，不僅可以顯示實(shí)時渲染的互動三維場景，還可以播放影片視頻，演示ppt，Pdf文檔，甚至可以運(yùn)行大型三維游戲。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的圖像處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的展示高分辨圖像的方法流程示意圖；圖4是本發(fā)明的圖像處理器的工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型提供了一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，用于解決圖像拼接顯示過程中的縫隙問題以及在斜視狀態(tài)下圖像斜視錐透視失真的問題。
請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括:用于存儲及輸出待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)的服務(wù)器；用于生成所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及重合邊帶消隱參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶消隱參數(shù)發(fā)送到圖像處理器的主控機(jī)；所述圖像處理器用于根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備；所述顯示設(shè)備用于匯聚并顯示所述低分辨率圖像；所述服務(wù)器、所述主控機(jī)、所述圖像處理器和所述顯示設(shè)備依次連接。所述圖像處理器還包括校正裝置。所述校正裝置還包括幾何校正裝置和色彩校正裝置。所述顯示設(shè)備大于2臺。所述顯示設(shè)備為投影儀、LED或IXD。其中，所述的主控機(jī)用于生成高分辨率圖像顯示參數(shù)，所述高分辨率圖像顯示參數(shù)包括顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、觀察視角參數(shù)以及低分辨率顯示單元顯示參數(shù)，并且主控機(jī)用于將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)分發(fā)給圖像處理器。其中，所述圖像處理器為圖像分割及邊帶消隱處理器。其中，所述圖像分割及邊帶消隱處理器為若干臺，每臺圖像分割及邊帶消隱處理器對應(yīng)控制若干臺顯示設(shè)備。所述圖像分割及邊帶消隱處理器用于根據(jù)從主控機(jī)接收到的高分辨率圖像顯示參數(shù)分割生成待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)，同時用于控制若干臺顯示設(shè)備同時顯示所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)至顯示設(shè)備；各個圖像分割及邊帶消隱處理器對應(yīng)控制顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)在顯示屏幕上共同匯聚組合成高分辨率圖像整體。其中，所述圖像分割及邊帶消隱處理器還包括邊帶消隱系統(tǒng)和視角擬合校正系統(tǒng)。所述邊帶消隱處理用于把重合邊帶圖像(如兩層圖像疊加)處理成一層圖像的效果，消除或隱藏掉其中一層。請參閱圖2，所述邊帶消隱系統(tǒng)具體包括:低分辨率顯示單元區(qū)域確定系統(tǒng):用于根據(jù)其所接收的單臺顯示設(shè)備的顯示區(qū)域參數(shù)確定每一臺顯示設(shè)備的顯示區(qū)域；重疊或遮擋區(qū)域生成 系統(tǒng):用于在顯示過程中，對相鄰顯示設(shè)備的顯示區(qū)域所形成的重疊或遮擋區(qū)域進(jìn)行位置確認(rèn)；重疊或遮擋區(qū)域顯示內(nèi)容一致化系統(tǒng):用于對重疊或遮擋區(qū)域中的顯示內(nèi)容進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使顯示內(nèi)容保持一致；重疊或遮擋區(qū)域消隱系統(tǒng)，用于對投影重疊或遮擋區(qū)域與非重疊或非遮擋區(qū)域的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保亮度保持一致；幾何校正系統(tǒng):用于糾正顯示圖像的變形效果，確保顯示重疊或遮擋區(qū)域的圖像匹配拼接；色彩校正系統(tǒng):用于在各個圖像分割及邊帶消隱處理器相互之間協(xié)調(diào)確保全屏高分辨率圖像顯示的色溫以及色域保持一致；其中，所述視角擬合校正系統(tǒng)具體包括:觀察視角模型構(gòu)造系統(tǒng):用于根據(jù)顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)及觀察視角參數(shù)模擬出觀察視角狀態(tài)下的三維模型；顯示矩陣擬合校正系統(tǒng):用于根據(jù)所述模擬得到的觀察視角狀態(tài)下的三維模型計(jì)算得到圖像擬合校正矩陣方程結(jié)果，并根據(jù)擬合校正方程對顯示圖像進(jìn)行擬合校正后發(fā)送給其所對應(yīng)的顯示設(shè)備。其中，所述顯示設(shè)備臺數(shù)量不小于2臺，顯示分辨率不低于1024x768 (像素)。所述顯示設(shè)備為地幕顯示屏或豎屏顯示屏，所述地幕顯示屏呈水平方向設(shè)置，所述地幕顯示屏為整塊屏幕；所述豎屏顯示屏在所述地幕顯示屏的一端呈豎直方向設(shè)置，所述豎屏顯示屏為整塊屏幕。所述顯示設(shè)備由若干個低分辨率顯示單元組成，例如；如果低分辨率顯示單元是投影機(jī)，則顯示系統(tǒng)就是指投影機(jī)矩陣；如果低分辨率顯示單元是液晶拼接顯示器，那么顯示系統(tǒng)就是液晶拼接墻。本實(shí)用新型的顯示屏采用整幅屏幕，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙，從而使得屏幕顯示高分辨率圖象整幅保持完整，無人為分割。而采用無縫融合處理技術(shù)后，更消除了光學(xué)縫隙，從而使顯示的圖像完全一致，無任何物理或光學(xué)分割，保證了顯示高分辨率圖像的完整性和美觀性。請參閱圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例中的高分辨率圖像的系統(tǒng)各工作原理如下:SI，所述服務(wù)器將待顯示的所述高分辨率圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述主控機(jī)；在步驟SI之前還需要確定顯示設(shè)備方位并設(shè)置顯示視角和觀察視角。根據(jù)展現(xiàn)空間的結(jié)構(gòu)，可以在地面上水平設(shè)置地幕顯示屏，也可以在墻壁上設(shè)置豎屏顯示屏；顯示視角均為通過顯示屏中心并垂直于顯示屏平面的虛擬視錐，該視錐的高度由顯示空間的高度決定。觀察視角則是由最佳觀察點(diǎn)位置確定，所述觀察視錐是由最佳觀察點(diǎn)到顯示屏幕4角的連線所形成的 視錐。S2，所述主控機(jī)生成高分辨率圖像顯示參數(shù)和重合邊帶參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶參數(shù)發(fā)送到所述圖像處理器；本步驟中，所述主控機(jī)生成高分辨率圖像顯示參數(shù)的方法，具體包括以下步驟:S21，所述主控機(jī)提取所述高分辨率圖像顯示參數(shù)，具體為:主控機(jī)提取顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)，并根據(jù)顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)確定顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、以及低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)，并根據(jù)當(dāng)前顯示方案確定待顯示的高分辨率圖像數(shù)據(jù)參數(shù)；S22，所述主控機(jī)將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)進(jìn)行分配，具體為:主控機(jī)將所述顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)、顯示屏顯示區(qū)域參數(shù)、低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)以及高分辨率圖像數(shù)據(jù)參數(shù)分配給圖像分割及邊帶消隱處理器。S3，所述圖像處理器根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率圖像數(shù)據(jù)輸出到所述顯示設(shè)備；本步驟中，所述圖像處理器根據(jù)所述高分辨率顯示參數(shù)對所述顯示設(shè)備的重疊或遮擋區(qū)域的圖像進(jìn)行圖像分割及邊帶消隱處理或重合邊帶消隱處理。請參閱圖4，所述圖像分割及邊帶消隱處理具體包括以下步驟:S31，確定低分辨率顯示設(shè)備的顯示區(qū)域:圖像處理器根據(jù)接收到的低分辨率顯示單元區(qū)域參數(shù)確定每一臺顯示設(shè)備的顯示區(qū)域；S32，生成所述顯示設(shè)備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域:圖像處理器對相鄰顯示設(shè)備顯示區(qū)域所形成的重疊或遮擋區(qū)域進(jìn)行位置確認(rèn)；S33，對所述顯示設(shè)備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域的顯示內(nèi)容進(jìn)行一致化:圖像處理器對重疊或遮擋區(qū)域中的顯示內(nèi)容進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使顯示內(nèi)容保持一致及連續(xù)；S34，對所述顯示設(shè)備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域進(jìn)行消隱處理:圖像處理器對所述重疊或遮擋區(qū)域與其余的非重疊或非遮擋區(qū)域的亮度進(jìn)行一致化操作處理；S35，對所述顯示設(shè)備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行幾何校正:圖像處理器校正顯示圖像變形效果，確保顯示重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像匹配拼接；S36，對所述顯示設(shè)備顯示區(qū)域的重疊或遮擋區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行色彩校正:圖像處理器相互之間對全屏圖像顯示的色溫以及色域進(jìn)行一致化操作處理。S4，所述顯示設(shè)備將所述低分辨率圖像數(shù)據(jù)匯聚組合成高分辨率圖像整體并在所述顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示。請參閱圖5，在步驟S4之前，還需要對高分辨率圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像視角匹配，具體步驟為:S41，構(gòu)建觀察視角數(shù)字模型:根據(jù)顯示視角參數(shù)以及觀察視角參數(shù)模擬出觀察視角狀態(tài)下的三維模型；S42，圖像視角匹配:根據(jù)所述模擬得到的觀察視角狀態(tài)三維模型計(jì)算得到圖像擬合校正矩陣方程結(jié)果，并根據(jù)幾何校正方程對顯示圖像進(jìn)行擬合校正后發(fā)送給其所對應(yīng)的顯示設(shè)備。以上通過具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本實(shí)用新型并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包 含在本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，包括:服務(wù)器、主控機(jī)、圖像處理器和顯示設(shè)備，所述服務(wù)器、所述主控機(jī)、所述圖像處理器和所述顯示設(shè)備依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)備大于2臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)備為投影儀、L ED或LCD。
專利摘要本實(shí)用新型還提供了一種展示高分辨率圖像的系統(tǒng)，包括服務(wù)器；用于生成所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及重合邊帶消隱參數(shù)并將所述高分辨率圖像顯示參數(shù)及所述重合邊帶消隱參數(shù)發(fā)送到圖像處理器的主控機(jī)；所述圖像處理器用于根據(jù)所述高分辨率圖像參數(shù)分割生成待顯示的低分辨率圖像數(shù)據(jù)并將所述低分辨率數(shù)據(jù)輸出到顯示設(shè)備；所述顯示設(shè)備用于匯聚并顯示所述低分辨率圖像；所述服務(wù)器、所述主控機(jī)、所述圖像處理器和所述顯示設(shè)備依次連接。通過本實(shí)用新型的系統(tǒng)及方法，保證了顯示圖像的高分辨率和精細(xì)的視覺效果，改善了數(shù)字沙盤的觀看效果，提高了數(shù)字沙盤的互動應(yīng)用功能，大大提高了數(shù)字沙盤在展覽展示等方面的應(yīng)用能力。
文檔編號G09B25/00GK203102729SQ20122062203
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者謝明東 申請人:北京歐本科技有限公司, 智星海(江蘇)數(shù)字科技有限公司, 四川省智星?？萍加邢薰? 智星海(江蘇)數(shù)字科技有限公司南寧分公司, 西安智星海數(shù)字科技有限公司