面向多投影显示墙的画面校正技术

多投影显示墙是缓解对超高分辨率显示屏幕不断增长的需求与单台显示设备分辨率有限性之间矛盾的有效手段,但目前还缺乏规范化的模式和方法以支持高精度、高可靠性的画面校正.提出一种颜色校正方案以解决上述问题.首先介绍多投影显示墙画面校正中存在的主要问题和现有的解决方法;在此基础上,给出了多投影显示墙的画面校正流程和几何校正方法;然后讨论了多投影显示墙画面校正结果的评价标准,提出了投影仪的广义颜色模型和基于搜索技术的视觉无缝方法.该方案使用数码相机实现了高精度的视觉无缝画面校正,从而提高了构造多投影显示墙的效率并降低了维护成本.校正结果在多种类型的投影墙系统中得到验证和应用,对指导多投影显示墙的搭建和维护具有较高的理论与实践价值.     

多投影显示墙的全局颜色校正

画面校正是实现无缝多投影显示墙系统的关键环节,针对此,提出了一种基于参数估计和统计思想的全局颜色校正方法.首先根据采样点的粗略分布建立亮度响应曲线的经验参数模型,并通过采样数据来确定该曲线的参数;然后依据亮度响应曲线,引入统计算法来调整投影仪输入,从而实现视觉上无缝的多投影拼接显示.最后在2×2和3×5多投影显示墙上进行了该算法的可行性和效果测试.结果表明,该算法比现有颜色校正算法的画面质量更好,亮度更高.     

多投影显示墙画面校正技术综述*

由投影仪阵列组成的多投影显示墙是目前实现高性能、低成本大型绘制平台的首选解决方案。为了保证多投影显示墙画面的完整性,需要通过一定的方法来预补偿由于投影仪特性差异造成的画面几何扭曲与色彩不均衡。结合实际研究工作,从多投影显示墙存在的问题、几何变换矩阵求取、颜色模型估计和全局颜色校正等几个方面对多投影显示墙画面校正的研究情况进行综述, 讨论了存在的问题和进一步的发展方向。     

多投影面沉浸式虚拟环境系统的颜色校正

提出一种颜色校正的函数逼近优化模型来解决多投影面沉浸式虚拟环境系统的颜色校正问题。该颜色校正模型，采用数码相机作为颜色反馈的测量仪器，获得一个基准投影面的亮度和色度转换函数；为其他投影面分别寻找一个亮度修正函数和色度修正函数，使得各投影面与基准投影面的亮度和色度转换函数之间的L2距离最小，进而根据各修正函数来补偿各投影机的输入响应差别以达到它们之间的颜色一致。给出了逼近校正方法的算法及其程序实现，通过一个三通道的试验系统，证明了此方法对解决多投影面沉浸式虚拟环境系统颜色校正问题的有效性。     

一种投影显示图像颜色失真校正方法

颜色校正是提高投影显示图像视觉效果及内容感知理解程度的重要环节,针对此,提出了一种基于颜色空间变换和亮度响应函数(ITF)的颜色校正方法。设计一幅16×16的灰度渐变棋盘格作为标定图像,进行采样;利用测光表测量环境光,以调整相机拍摄参数;根据投影仪-相机系统映射关系矩阵,求解匹配采样点对;建立亮度响应曲线的经验参数模型,利用最小二乘法估计曲线参数;依据亮度响应曲线的反函数建立颜色查找表,从而实现投影显示图像的颜色失真校正。在LCD投影仪上进行了该算法的可行性和效果测试,实验结果表明:该算法校正后的投影画面质量较好,且实现简单。     

多投影仪无缝拼接显示中的颜色校正技术比较研究

基于多投影仪的无缝拼接显示是对图形、图像、视频等进行大范围、高分辨率显示的一种有效实现方式。多投影仪无缝拼接显示的一个关键是解决颜色失调问题,而现有的颜色失调原因的分析结果可归纳为投影仪输出颜色的变化特性和投影屏幕与投影环境的影响两个方面。近年来,为解决该问题已提出了多种颜色校正技术,而根据解决颜色失调问题的原理和实现方法的不同,这些技术可分为基于边缘融合的校正技术、基于单一投影光源的校正技术和基于颜色/亮度输出匹配的校正技术3类,并对这3类技术在无缝拼接显示效果、可维护性和可扩展性等方面的优缺点进行了较详细分析,该领域下一步的研究将会朝着兼顾不同投影机类型、不同形状和反射特性的投影屏幕和考虑运动中观察者的实时颜色校正方向发展。     

多屏幕异形投影展示系统的技术研究

本文对多屏幕异形投影展示系统进行了初步研究，提出了一种用于多屏幕投影无缝拼接技术的软件解决方案，给出了一个多屏幕异形投影展示系统的实例，并通过该实例着重阐述了在该展示系统中所涉及的多机同步播放控制技术、画面实时变形校正技术和多屏画面的融合调节技术等关键技术。     

基于柱幕投影的飞机大迎角仿真系统实现

多通道曲面投影系统中曲面几何失真校正技术是关键,传统的曲面失真校正需要像机采集反馈图像,校正过程复杂,成本高昂且难以实现。本系统结合柱面幕,提出了一种新的基于曲面透视投影的等弧长离线校正方法。该方法将待校正图像的每个像素以弧长相等的方式映射到柱幕,再根据透视投影的原理将柱幕上的像素坐标变换到预校正图像的二维坐标。同时结合给出的简化边缘融合方法实现了基于柱幕投影的大迎角飞行仿真系统,观察人员站在柱幕前会有明显的失速感觉,从而为大迎角飞行试验分析提供了良好的仿真平台。     

面向LCD多投影显示的三阶段光学校正方法

光学校正对多投影无缝显示非常重要.用照相机作为测量工具,提出三阶段法构建三个显示模型解决多投影显示中遇到色度不一致和亮度不均匀的问题.三个模型分别被命名为单投影机模型、标准投影机模型和显示墙模型.单投影机模型描述投影机光学成像过程,标准投影机模型对每个投影机做规一化操作,显示墙模型中重新定义多投影显示的光学模型以达到无缝显示.给出不同品牌投影机协同工作的实验结果,表明方法对于多投影显示光学校正的有效性.     

曲面多通道立体投影系统及其配准方法

为解决曲面投影图像的几何失真和立体感畸变问题,设计并实现一个曲面多通道立体投影系统。该系统利用透视投影校正非线性失真,通过重投影变换对立体投影图像进行精确配准,基于NURBS曲面拟合得到投影形状的立体投影,采用图形处理单元的加速技术实现多通道间的实时边缘融合。实验结果表明,该系统具有较高的校正精度和较快的渲染速度。     

基于多投影的多视点自动立体三维显示系统

多视点自动立体显示有望成为今后主流的三维显示技术,它是一种无需借助任何辅助观察设备的多视点、多观察区、高分辨率、显示效果逼真的三维显示方式。阐述了基于多投影的多视点自动立体显示系统的设计原理,详细地描述了系统的软硬件构架,建立了基于多投影仪和水平光学各向异性显示结构的自动立体显示样机,开发了投影仪阵列自动校准系统,提高了投影仪的校准精度,避免了因投影仪数目多而导致的繁琐的校准过程。实验结果能够给观众带来逼真的三维视觉体验。     

大规模立体显示墙系统的构建

从硬件选择、几何校正、边缘融合、颜色校正和软件环境等5方面系统地研究了构建大规模立体显示墙系统的关键技术.采用并行绘制技术和基于计算机视觉的自动校正,由Linux集群驱动多台普通投影仪拼接成一个统一的高分辨率、大规模的被动立体显示系统.     

一个通用的投影墙软件校正系统

随着计算机图形硬件以及分布式并行图形绘制技术的不断发展，现在图形工作站以及PC集群机所能处理的图形数据量不断上升。但是，现在计算机显示设备所能提供的显示分辨率及其有限。因此，利用多台投影仪组成投影阵列进行拼接显示的投影墙技术受到越来越多的关注；此类系统的一个关键问题就是如何校正多台投影仪，使得最后拼接显示的图像没有明显的缝隙和瑕疵。该文介绍了一套通用的与具体应用无关的投影墙软件校正系统，该系统克服了传统软件校正系统在通用性、校正速度等方面的不足，取得了很好的校正效果。     

航空机电计算机综合ATS系统校准方法研究

模块化测试系统在维护测试方面的应用越来越广泛,成为目前军用和航空自动测试系统(ATS)的主要组成部分,但模块化体系结构灵活性和可配置性的特点也为ATS系统的校准提出了新的挑战。介绍了机电计算机综合ATS的系统组成,分析了ATS校准策略,详细描述了校准件的设计实现和ATS系统校准过程。提出以ATS系统自身的硬件和软件资源为基础,利用校准件进行系统级校准,可以极大地改善ATS的可用性、校准效率和测量可信度。     

用于交会测量的摄像机标定系统设计

介绍了一种简易的摄像机立体标定系统的设计方案,主要应用于多CCD交会测量技术中,可以完成单个摄像机的标定、多个摄像机之间的立体标定和标定精度评估等功能.建立了包含透镜径向畸变和切向畸变的摄像机成像模型,采用两步法求解摄像机参数,最后通过交会测量得到的多个棋盘格的边长与实际边长的误差量来衡量摄像机标定的精度.该系统不要求使用者具有专业的3D几何知识,速度快,成本低,而且可以达到很高的精度.     

一种机动式指挥自动化系统的实时数据交换软件设计

 机动式指挥自动化系统需与多类型节点对接,要适应不同节点的状态变化,可应用于各种不同环境。实时数据交换是机动式指挥自动化系统信息共享与高效利用的关键技术,但由于该系统使用系统互联设备中不同的硬件平台、网络平台以及数据库等,造成了使用中多种模式并存、数据无法交换等问题。以某设备测量试验任务为背景,在需求分析的基础上,基于动态多线程和组播技术,设计一种应用于机动式指挥自动化系统的实时数据交换软件,该软件可实现多种体制下的协议转换与数据记录,支持设备状态的实时显示,并可按需完成原始数据的变速重演,支持数据分析,取得了良好的试验效果。     

基于FPGA的多声路超声波定位系统

设计一种以FPGA为控制器的多声路超声波障碍物定位系统。多个超声波传感器分时工作,利用FPGA高速处理的能力采用动态扫描的方式提取信息进行处理,通过VGA显示监视范围内障碍物空间分布情况及物体的移动情况。实验证明,系统具有较高的测量精度及较强的灵活性。适当改进后可用于车辆行进路线监测,机器人避障等。     

An affordable surround‐screen virtual reality display

Abstract— Building a projection‐based virtual reality display is a time‐, cost‐, and resource‐intensive enterprise, and many details contribute to the final display quality. This is especially true for surround‐ screen displays where most of them are one‐of‐a‐kind systems or custom‐made installations with specialized projectors, framing, and projection screens. In general, the costs of acquiring these types of systems have been in the hundreds and even millions of dollars, specifically for those supporting synchronized stereoscopic projection across multiple screens. Furthermore, the maintenance of such systems adds an additional recurrent cost, which makes them hard to afford for general introduction in a wider range of industry, academic, and research communities. A low‐cost easy‐to‐maintain surround‐screen design based on off‐the‐shelf affordable components for the projection screens, framing, and display systems is presented. The resulting system quality is comparableto significantly more expensive commercially available solutions. Additionally, users with average knowledge can implement this design, and it has the added advantage that single components can be individually upgraded based on necessity as well as available funds.     

Effects of 3D perspective on head gaze estimation with a multiview autostereoscopic display

Head gaze, or the orientation of the head, is a very important attentional cue in face to face conversation. Some subtleties of the gaze can be lost in common teleconferencing systems, because a single perspective warps spatial characteristics. A recent random hole display is a potentially interesting display for group conversation, as it allows multiple stereo viewers in arbitrary locations, without the restriction of conventional autostereoscopic displays on viewing positions. We represented a remote person as an avatar on a random hole display. We evaluated this system by measuring the ability of multiple observers with different horizontal and vertical viewing angles to accurately and simultaneously judge which targets the avatar is gazing at. We compared three perspective conditions: a conventional 2D view, a monoscopic perspective-correct view, and a stereoscopic perspective-correct views. In the latter two conditions, the random hole display shows three and six views simultaneously. Although the random hole display does not provide high quality view, because it has to distribute display pixels among multiple viewers, the different views are easily distinguished. Results suggest the combined presence of perspective-correct and stereoscopic cues significantly improved the effectiveness with which observers were able to assess the avatar׳s head gaze direction. This motivates the need for stereo in future multiview displays.