中航國畫4K雙色激光工程投影機技術剖析

[2019-05-17]  來源:中國數字視聽網

【數字視聽網訊】LP50UM是中航國畫推出的4K超高清雙色激光工程,自面世以來受到用戶的一致好評。作為一款超高清工程機,除了4K的分辨率和雙色激光光源帶來的鮮艷色彩以外,國畫還為LP50UM搭載了眾多“獨門秘籍”,自帶內置融合功能就是其中用途極為廣泛的一項。該功能采用國畫自行開發的4K內置曲面融合處理系統,可以將投影畫面的適用于各類異形表面,為博物館、室外投影和舞臺應用的各種異形畫面投影需求帶來便利,滿足客戶不外接融合設備實現多機拼接或疊加畫面要求。

該方案包含高速圖像轉換芯片運算技術、曲面圖像校正及融合帶處理算法技術,設計基于一款高速圖像處理芯片實現4K(3840*2160)分辨率幾何校正及融合帶處理等功能。該方案可處理4K/60HZ曲面校正和邊緣融合。通過圖像幾何算法處理實現球狀圓柱狀等其他異型曲面矯正,利用暗場、漏光補償,消陰,及色彩,灰度,亮度調節等處理成一致。

圖像曲面矯正

曲面矯正技術:任務就是把配準后的兩幅圖像根據對準的位置合并為一幅圖像。由于兩幅相鄰圖像之間存在重疊區域,因此,采用配準算法可以實現圖像的對齊。然而圖像拼接的目的是要得到一幅無縫的拼接圖像。所謂無縫,就是說在圖像拼接結果中,不應該看到兩幅圖像在拼接過程中留下的痕跡,即不能出現圖像拼接縫隙。

能夠生成疊加帶的專用疊加帶生成器以及多臺同步計算機的疊加帶生成功能,構成多通道邊緣融合系統影變換中比較重要的運算便是像素差值的計算,而所謂像素插值是指根據指定頂點的位置參數進行像素的賦值,使得圖像進行適度的變形滿足頂點參數的形狀。

梯形變換

根據原圖與變換后圖像像素點之間的空間位置映射關系,建立新圖像坐標。若原圖坐標為 (x, y),變換后坐標為(x’, y’),需要找到這兩個坐標系之間的關系T,即(x’, y’) = T[(x, y)]。如下圖所示。

原圖與目標圖像的空間變換關系

圖像的畸形有很多種,本系統主要是可見光的融合系統,可見光探測器出于同光軸為假設前提。因此兩個探測器的成像幾乎不存在圖像扭曲與轉動這類情況:

上述公式中,A表示變換后的圖像坐標,B矩陣表示圖像的旋轉量,C表示原圖像的坐標,D表示為圖像縮放系數,E表示平移量。

例:

融合處理

將兩幅圖像簡單的疊加起來重疊部分,進行圖像融合帶的暗場補償,漏光補償等作用,就是要消除圖像光強或色彩的不連續性。它的主要思想是讓圖像在拼接處的光強平滑過渡以消除光強的突變。

在圖像處理的研究中是一個很重要的研究方向。兩幅圖像之間的匹配算法通過將模板圖像與待匹配圖像進行相關運算,得到一個相關值。再根據這一相關值的大小就可以判斷二者是否匹配。圖像匹配涉及到兩大方面:匹配特征的選擇和對特征進行相關性計算的方法的選擇。匹配的特征有三個不同層次的選擇:圖像像素的灰度值、圖像的物理形狀特征和圖像內容描述的特征。圖像匹配是在已知N>N像素的實時圖中,找出一個與M>M像素的模板最相似的子圖,目的是達到圖像定位和圖像識別。基于相關的目標跟蹤尋找最佳匹配點。

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中航國畫 4K 工程投影機 

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