專利名稱：一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及投影顯示技術領域，尤其是涉及一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)和方法。
背景技術：
目前大型球形顯示產品由于表面積非常大，單臺普通投影機的亮度不夠，而高亮度投影機的價格又非常昂貴，采購成本過高。因而采用多臺投影機疊加方式來實現(xiàn)高亮度投影的解決方案應運而生，以達到較高的亮度和清晰度?，F(xiàn)有技術通常采用多臺短焦鏡頭投影機拼接融合的方式實現(xiàn)，將需要顯示的畫面分割成幾個部分，分別由幾臺投影機投出，接縫部分進行簡單拼接或部分重疊，重疊部分的亮度會比其他地方高，通過調節(jié)重疊部分的亮度可以實現(xiàn)亮度一致，一般需要使用融合機，將重疊部分的亮度逐漸調低，使整幅畫面 的亮度一致。存在安裝調試較復雜，對演示的素材制作要求高的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)和方法，采用多臺投影機疊加的方式增強亮度，將每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現(xiàn)大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；并且安裝調試簡單，對演示的素材制作要求不高。本發(fā)明的技術方案是一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)，其特征在于，包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；所述球幕下端設置一個開口 ；所述魚眼鏡頭設置在所述開口正中，所述投影機發(fā)出的光通過魚眼鏡頭分別投射到所述球幕上；所述計算機與每臺投影機連接，用于控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。一種基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，首先由計算機生成校準網(wǎng)格，分別輸出到每臺投影機上；然后通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網(wǎng)格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網(wǎng)格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點，獲得所述其他投影機校準后的各個網(wǎng)格點的校正數(shù)據(jù)；再利用所述校正數(shù)據(jù)對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現(xiàn)疊加功能。所述校準網(wǎng)格是以校準網(wǎng)格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網(wǎng)格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網(wǎng)格，所述網(wǎng)格點為圓形線和放射線的交叉點。按以下步驟校準所述其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點I)首先調節(jié)校準網(wǎng)格的中心位置，使其他投影機的校準網(wǎng)格的投影圖像的中心位置與參考圖像的中心位置重合；2)分別調節(jié)校準網(wǎng)格的網(wǎng)格點的位置，使其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網(wǎng)格點重合。所述步驟2)中，調節(jié)方法為逐點校準，或曲線方程校準，或攝像頭智能自動校準；所述逐點校準指依次手工操作調節(jié)各個網(wǎng)格點的位置；所述曲線方程校準是指根據(jù)曲線方程，調節(jié)整條圓形線或整條放射線的位置；所述攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網(wǎng)格的投影圖像，自動智能調節(jié)網(wǎng)格點位置。利用所述校正數(shù)據(jù)對述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，是指將所述校正數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格點位移調節(jié)量，對所述其他投影機的投影圖像的相應位置的網(wǎng)格點進行相應的位移變換。本發(fā)明的技術效果
本發(fā)明提供的一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)和方法，針對大型球形顯示的需要，采用將兩臺或兩臺以上投影機的投影畫面疊加的方法，對每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現(xiàn)大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；并且安裝調試簡單，對演示的素材制作要求不高，克服了現(xiàn)有技術采用的拼接融合的方法，存在安裝調試復雜，對演示的素材制作要求高的問題。


圖I為本發(fā)明的基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)的實施例示意圖。圖2為本發(fā)明的基于球形顯示的多投影機疊加方法的實施例的校準網(wǎng)格圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的方法將圖2進行校準后的網(wǎng)格圖。附圖標記列示如下1_球幕，2-第一魚眼鏡頭，3-第二魚眼鏡頭，4-第一投影儀，5-第二投影儀，6-計算機。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步的詳細說明。如圖I所示，為本發(fā)明的基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)的實施例示意圖。一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)，包括球幕I、計算機6、第一投影機4、第二投影機5，第一投影機4對應第一魚眼鏡頭2，第二投影機5對應第二魚眼鏡頭3 ;球幕I下端設置一個開口，魚眼鏡頭設置在所述開口正中，本實施例中，兩個魚眼鏡頭均勻設置在球幕下端開口的中心部位，投影機4發(fā)出的光通過魚眼鏡頭2投射到球幕I上，投影機5發(fā)出的光通過魚眼鏡頭3投射到球幕I上；計算機6分別與第一投影機4和第二投影機5連接，用于控制投影機4和投影機5向球幕I的投影，使投影機4和投影機5在球幕I上的投影圖像完全重合。由于投影機4和投影機5位置的不同，在球幕I上直接投影的圖像是不能重合的，圖I中，實線表示的是投影機4直接投影的光路，虛線表示的是投影機5直接投影的光路；采用以下本發(fā)明的基于球形顯示的多投影機疊加方法，將投影機4和投影機5向球幕I的投影圖像進行預先處理，使兩臺投影機在球幕上的投影圖像能完全重合。一種基于球形顯示的多投影機疊加方法，首先由計算機生成校準網(wǎng)格，分別輸出到每臺投影機上；然后通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網(wǎng)格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網(wǎng)格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點，獲得所述其他投影機校準后的各個網(wǎng)格點的校正數(shù)據(jù)；再利用所述校正數(shù)據(jù)對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現(xiàn)疊加功能。如圖2所示，本實施例中，由計算機生成的校準網(wǎng)格是以校準網(wǎng)格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網(wǎng)格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網(wǎng)格，網(wǎng)格點即為圓形線和放射線的交叉點；網(wǎng)格密度根據(jù)球幕的大小和校準精度要求而定，一般為10*20 (10條圓形線* 20條放射線)到40*120 (40條圓形線* 120條放射線)之間，將圖2所示的校準網(wǎng)格分別輸出到圖I中的投影機4和投影機5上，選擇其中一臺投影機，例如以投影機4的校準網(wǎng)格在球幕I上的投影圖像為參考圖像，按以下步驟校準投影機5的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點1)首先調節(jié)校準網(wǎng)格的中心位置，使投影機5的校準網(wǎng)格的投影圖像的中心位置與投影機4的參考圖像的中心位置重合；2)分別調節(jié)投影機5的校準網(wǎng)格的網(wǎng)格點的位置，使這臺投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網(wǎng)格點重合。步驟2)中的調節(jié)方法為逐點校準，或曲線方程校準，或攝像頭智能自動校準；逐點校準指依次手工操作調節(jié)每個網(wǎng)格點的位置，使投影機5投影出來的網(wǎng)格點與投影機4的參考圖像上相對應的網(wǎng)格點重合；曲線方程校準是指根據(jù)曲線方程，調節(jié)校準 網(wǎng)格的整條圓形線或整條放射線的位置，使投影機5投影出來的校準網(wǎng)格的各條圓形線和放射線與投影機4的參考圖像上相對應的圓形線和放射線重合；攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網(wǎng)格的投影圖像，自動智能調節(jié)網(wǎng)格點位置，無需手工操作。校準完畢后，投影機5的各個網(wǎng)格點有了新的位置信息，將各個網(wǎng)格點的校準數(shù)據(jù)保存在計算機中。利用上述網(wǎng)格點校準數(shù)據(jù)對投影機5輸出的畫面進行圖形變換處理，如圖3所示，是校準后的網(wǎng)格圖的一個例子，網(wǎng)格點相對原始的網(wǎng)格點有了位置偏移。將上述網(wǎng)格點校準數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格點位移調節(jié)量，對投影機5的投影圖像的相應位置的點進行相應的位移變換后就可以實現(xiàn)圖形變換，從而使投影機5打出的畫面在球幕I上與投影機4打出的畫面完全重合，實現(xiàn)疊加功能。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。
權利要求
1.一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)，其特征在于，包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；所述球幕下端設置一個開口 ；所述魚眼鏡頭設置在所述開口正中，所述投影機發(fā)出的光通過魚眼鏡頭分別投射到所述球幕上；所述計算機與每臺投影機連接，用于控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。
2.一種基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，首先由計算機生成校準網(wǎng)格，分別輸出到每臺投影機上；然后通過魚眼鏡頭分別將每臺投影機的校準網(wǎng)格投影到球幕上；選擇其中一臺投影機的校準網(wǎng)格的投影圖像為參考圖像，依次校準其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點，獲得所述其他投影機校準后的各個網(wǎng)格點的校正數(shù)據(jù)；再利用所述校正數(shù)據(jù)對所述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，即可使各臺投影機在球幕上的投影畫面完全重合，實現(xiàn)疊加功能。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，所述校準 網(wǎng)格是以校準網(wǎng)格的中心位置為圓心的圓形線和以校準網(wǎng)格的中心位置為放射點的放射線交叉形成的圓形放射狀網(wǎng)格，所述網(wǎng)格點為圓形線和放射線的交叉點。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，按以下步驟校準所述其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點 I)首先調節(jié)校準網(wǎng)格的中心位置，使其他投影機的校準網(wǎng)格的投影圖像的中心位置與參考圖像的中心位置重合；2)分別調節(jié)校準網(wǎng)格的網(wǎng)格點的位置，使其他投影機的校準網(wǎng)格的各個網(wǎng)格點在投影圖像上與參考圖像上相對應的網(wǎng)格點重合。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，所述步驟2)中,調節(jié)方法為逐點校準,或曲線方程校準,或攝像頭智能自動校準；所述逐點校準指依次手工操作調節(jié)各個網(wǎng)格點的位置；所述曲線方程校準是指根據(jù)曲線方程，調節(jié)整條圓形線或整條放射線的位置；所述攝像頭智能校準是指通過攝像頭捕捉校準網(wǎng)格的投影圖像，自動智能調節(jié)網(wǎng)格點位置。
6.根據(jù)權利要求2至5之一所述的基于球形顯示的多投影機疊加方法，其特征在于，利用所述校正數(shù)據(jù)對述其他投影機輸出的畫面進行圖形變換處理，是指將所述校正數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格點位移調節(jié)量，對所述其他投影機的投影圖像的相應位置的網(wǎng)格點進行相應的位移變換。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種基于球形顯示的多投影機疊加系統(tǒng)和方法，采用多臺投影機疊加的方式增強亮度，將每臺投影機向球幕投影的畫面進行預先處理，使多臺投影機在球幕上的投影畫面完美重合，實現(xiàn)大型球形顯示的亮度增強和成本降低的目的；并且安裝調試簡單，對演示的素材制作要求不高。本發(fā)明的系統(tǒng)包括球幕、計算機、兩臺或兩臺以上的投影機，每臺投影機對應有一個魚眼鏡頭；球幕下端設置一個開口；魚眼鏡頭設置在開口正中，投影機發(fā)出的光通過魚眼鏡頭分別投射到球幕上；計算機與每臺投影機連接，用于控制每臺投影機向所述球幕的投影，使每臺投影機在球幕上的投影圖像完全重合。
文檔編號G03B21/14GK102809880SQ20121028978
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者陳龍 申請人:無錫羿飛科技有限公司