專利名稱：多投影儀自由立體顯示的逐像素響應(yīng)的亮度校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多投影儀自由立體顯示的組合顯示，實(shí)現(xiàn)多投影儀自由立體顯示的大屏幕高分辨率顯示的亮度一致。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，基于雙目視差的立體視覺(jué)廣泛應(yīng)用于電影、游戲、仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在，自由立體顯示技術(shù)也取得了重大技術(shù)突破，它使觀看者無(wú)需佩戴立體眼鏡就能通過(guò)雙眼看到相應(yīng)于不同視點(diǎn)的(左右眼)圖像，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的三維立體視覺(jué)效果。目前的自由立體顯示器受單個(gè)顯示器的分辨率等限制，只能容納較少的觀眾在某個(gè)指定的區(qū)域觀看，這限制了它的推廣和應(yīng)用。將多個(gè)視點(diǎn)圖像用多個(gè)投影儀進(jìn)行自由立體顯示的組合顯示可以有效地解決上述問(wèn)題。但是，多投影儀自由立體顯示的屏幕特性使得傳統(tǒng)組合顯示的幾何校正和亮度校正方法難以應(yīng)用。傳統(tǒng)的亮度校正方法主要包括亮度融合方法和亮度衰減方法。亮度融合方法利用幾何校正得到的投影儀空間和屏幕空間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算投影儀空間的重疊投影區(qū)域，并且在投影儀空間的重疊區(qū)域內(nèi)計(jì)算從0到1逐漸過(guò)渡的亮度衰減因子，使得屏幕空間上的每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有投影儀的亮度衰減因子之和為1。亮度融合方法簡(jiǎn)單且易于計(jì)算，但是只能解決投影儀交疊區(qū)域的亮度差異，而對(duì)投影儀內(nèi)部和投影儀之間的亮度差異忽略不計(jì)。亮度衰減方法通過(guò)測(cè)量每個(gè)投影儀的亮度響應(yīng)函數(shù)和最大、最小亮度響應(yīng)曲面來(lái)進(jìn)行亮度校正。該方法對(duì)每個(gè)投影儀只測(cè)量一個(gè)亮度響應(yīng)函數(shù)。多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中為了得到自由立體顯示效果采用特殊的光學(xué)屏幕。這些屏幕的特殊光學(xué)性質(zhì)造成了投影儀的亮度響應(yīng)函數(shù)各點(diǎn)不同。所以，在多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中應(yīng)用亮度衰減方法進(jìn)行亮度校正不能得到很好的亮度校正效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)視點(diǎn)圖像都用多個(gè)投影儀拼接顯示造成的整個(gè)顯示區(qū)域的亮度不一致問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中每個(gè)視點(diǎn)圖像的無(wú)縫拼接的大屏幕高分辨率顯示的亮度一致。本發(fā)明的特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)組建一個(gè)具有I = 2的兩個(gè)視點(diǎn)圖像的變分辨率多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)，包括一個(gè)投影儀陣列、一個(gè)自由立體顯示屏幕，下面簡(jiǎn)稱屏幕、一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)、一個(gè)服務(wù)器和多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)，其中，投影儀陣列有M臺(tái)DLP投影儀組成，每個(gè)視點(diǎn)圖像用 NrXNc個(gè)DLP投影儀在自由立體顯示屏幕上按Nr行Nc列的方式拼接顯示，Nr = 3，Nc = 4 ；客戶端計(jì)算機(jī)具有12臺(tái)，每臺(tái)客戶端計(jì)算機(jī)控制兩臺(tái)所述DLP投影儀；步驟O)所述服務(wù)器對(duì)所述多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)進(jìn)行幾何校正，步驟如下
步驟(2. 1)通過(guò)各客戶端在每個(gè)投影儀幀緩存的投影儀空間分別顯示按設(shè)定的等間距分布的特征點(diǎn)組成的圖像，形成投影儀空間初始網(wǎng)格Hieshpu, i表示視點(diǎn)的序號(hào)，i =1，2，j表示每個(gè)視點(diǎn)i中所對(duì)應(yīng)的所述DLP投影儀的序號(hào)，j = 1,2,…，11，12 ；再用所述數(shù)碼相機(jī)分別獲取每個(gè)視點(diǎn)對(duì)應(yīng)各臺(tái)所述DLP投影儀的特征點(diǎn)圖像投影在所述屏幕上形成的屏幕特征點(diǎn)圖像，形成屏幕空間的初始網(wǎng)格mesh、；步驟(2. 2)按下式計(jì)算所述第i個(gè)視點(diǎn)中第j個(gè)投影儀在所述屏幕上的校正區(qū)域 di Spffij,Clispffij = KdispAi^rect), i = 0,1, j = 1,2, —, 11,12 (1)其中，ClispAij為第i個(gè)視點(diǎn)中第j個(gè)投影儀在屏幕上的顯示區(qū)域，rect是所述屏
幕上組合顯示的區(qū)域，
權(quán)利要求
1.多投影儀自由立體顯示的逐像素響應(yīng)的亮度校正方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟(1)組建一個(gè)具有I = 2的兩個(gè)視點(diǎn)圖像的變分辨率多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)，包括一個(gè)投影儀陣列、一個(gè)自由立體顯示屏幕，下面簡(jiǎn)稱屏幕、一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)、一個(gè)服務(wù)器和多個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)，其中，投影儀陣列有M臺(tái)DLP投影儀組成，每個(gè)視點(diǎn)圖像用 NrXNc個(gè)DLP投影儀在自由立體顯示屏幕上按Nr行Nc列的方式拼接顯示，Nr = 3，Nc = 4 ；客戶端計(jì)算機(jī)具有12臺(tái)，每臺(tái)客戶端計(jì)算機(jī)控制兩臺(tái)所述DLP投影儀；步驟O)所述服務(wù)器對(duì)所述多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)進(jìn)行幾何校正，步驟如下 步驟(2. 1)通過(guò)各客戶端在每個(gè)投影儀幀緩存的投影儀空間分別顯示按設(shè)定的等間距分布的特征點(diǎn)組成的圖像，形成投影儀空間初始網(wǎng)格meshp…i表示視點(diǎn)的序號(hào)，i = 1， 2，j表示每個(gè)視點(diǎn)i中所對(duì)應(yīng)的所述DLP投影儀的序號(hào)，j = 1,2,…，11，12 ；再用所述數(shù)碼相機(jī)分別獲取每個(gè)視點(diǎn)對(duì)應(yīng)各臺(tái)所述DLP投影儀的特征點(diǎn)圖像投影在所述屏幕上形成的屏幕特征點(diǎn)圖像，形成屏幕空間的初始網(wǎng)格mesh、；步驟(2. 按下式計(jì)算所述第i個(gè)視點(diǎn)中第j個(gè)投影儀在所述屏幕上的校正區(qū)域 其中，diSpAu為第i個(gè)視點(diǎn)中第j個(gè)投影儀在屏幕上的顯示區(qū)域，rect是所述屏幕上組合顯示的區(qū)域，
全文摘要
多投影儀自由立體顯示的逐像素響應(yīng)的亮度校正方法屬于多投影儀組合顯示的大屏幕高分辨率顯示技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，所述方法把同一個(gè)視點(diǎn)圖像有關(guān)的所有投影儀幾何和亮度校正后的投影作為一個(gè)虛擬投影儀的投影，測(cè)量虛擬投影儀中每一點(diǎn)的亮度響應(yīng)函數(shù)，根據(jù)每一點(diǎn)不同的亮度響應(yīng)函數(shù)對(duì)輸入的圖像預(yù)先進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換，解決了多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)視點(diǎn)圖像都用多個(gè)投影儀拼接顯示造成的整個(gè)顯示區(qū)域的亮度不一致問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中每個(gè)視點(diǎn)圖像的無(wú)縫拼接的大屏幕高分辨率顯示的亮度一致。所述方法解決了多投影儀自由立體顯示系統(tǒng)中屏幕的特殊光學(xué)性質(zhì)造成的屏幕上各點(diǎn)亮度響應(yīng)函數(shù)不同的問(wèn)題，使得亮度校正的結(jié)果更加得均勻一致。
文檔編號(hào)G06F3/14GK102231099SQ20111018930
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者周艷霞, 秦開(kāi)懷 申請(qǐng)人:清華大學(xué)