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。     

拼接显示墙颜色自动校正系统设计

设计了一种拼接显示墙颜色自动校正系统。介绍了拼接显示墙颜色调整的原理和方法;阐述了系统配置和颜色自动调整的实现流程。通过该自动颜色调整系统,可以调整不同显示屏之间的亮度差异和色彩差异,较好地解决了传统拼接显示墙屏体间的色彩差异问题。该自动校正系统也可以大幅提高拼接显示墙颜色校正的精度和效率。     

多投影显示墙的几何校正

随着大屏幕拼接技术的日益发展,多投影显示墙的几何校正成为备受关注的研究课题．在分析多投影显示墙几何校正中关键技术的基础上,提出了一种健壮的校正图案,并通过处理数码相机拍摄的该图案信息,提出一种高精度的平面幕几何校正算法;然后根据双目视觉的立体显示原理,将上述平面幕校正方案推广到立体平面幕系统,给出一种新颖的立体平面幕几何校正方法．     

CAVE立体显示系统的搭建及立体图像的几何校正

为了解决由投影机的位置不准确而引起的立体图像视差畸变问题,根据立体图像产生方式以及显示方式的不同,给出了适合于工程上搭建"经济型"CAVE立体显示系统的几种实现方式,包括主动立体方式、主动变被动方式以及直接被动立体方式.将帧缓存中双眼的视景图像分别拷贝到纹理内存中,通过重投影变换计算出B样条曲面控制点坐标并绘制B样条曲面,分别映射纹理内存中双眼图像的纹理到各自的B样条曲面上.通过对左右眼立体图像分别进行几何校正,实现了CAVE多通道立体显示的无缝拼接;通过微调 B样条曲面的控制点坐标以及确定曲面阶数,实现了左右立体图像局部位置的调整以及图像平滑度的调整.实验结果显示,该方法不影响视景实时绘制.     

多投影仪自由立体显示的GPU几何及亮度校正技术

由多个投影仪拼接显示的自由立体显示系统有很大的显示区域,能够产生更好的立体显示效果.针对可伸缩高分辨率多投影仪自由立体显示的系统特性和屏幕特性,通过分析各种几何校正和亮度校正算法,采用二次几何校正方法解决了自由立体显示中斜投影造成的部分特征点不在屏幕上的问题;提出了基于GPU的亮度自适应多模板校正方法,并通过GPU程序...     

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.     

多投影仪拼接显示的实现

介绍了一种基于PC和普通投影仪实现多屏幕无缝拼接的方法,该方法利用一台摄像机使系统快速、准确的校正。分析了系统的结构和用到的关键技术,包括几何校正、边缘融合、颜色校正。     

一种基于视频捕获的多投影显示系统

随着科学技术的高速发展以及信息量的急速膨胀,具有多个输出画面的多通道计算机系统得到了广泛应用。多显示器/拼接单元系统无法生成大尺寸高分辨率的无缝画面,多投影显示系统可克服这类系统的不足。提出一种基于视频捕获的多投影显示系统,它将多通道的画面显示与画面生成相分离,从而避免显示系统对画面生成系统的影响。该系统针对VGA模拟视频信号输入,给出基于三维查找表的颜色校正技术;针对非参数化成像模型的投影仪,给出多投影系统颜色校正的三阶段模型及其求解方法;针对工程实际,设计了基于自由曲面变形的交互式网格编辑工具进行多投影系统的几何校正。实验结果表明本系统及其关键技术切实有效,适用于构建投影数量中等规模的显示系统。     

利用多视点自由立体显示系统实时显示GIS信息

为了达成显示动态三维地理信息系统(Geographic Information System,GIS)场景的立体视差和运动视差的目的。本文讲述了如何利用投影仪阵列构成的多视点自由立体投影显示系统,重点阐述了三维GIS信息的在PC端的同步传输以及投影图像的校正。并以此方法构建的系统在展示GIS信息时得到了较好的裸眼立体视觉体验。     

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.     

体视显示中的一种新技术

体视显示是一种重要的3D显示技术,由于在技术实现上比较简单,因此在广告宣传、教育、娱乐、机械设计、建筑设计、医疗等领域具有广阔的应用前景。体视显示需要满足双眼特性的图像对,但是通常拍摄的图像一般不符合双眼特性,为此,研究了一种新的视图合成方法。该方法的核心思想是根据两幅源图像的张量和给定的摄像机位置来计算新的三焦点张量,再利用新张量和对应点得到满足双眼特性的图像对。实验证明该算法简单,容易实现。     

Easy Calibration of a Multi-projector Display System

In this paper, we present a method for the geometric calibration of a multi-projector display system. The method is such that in order to calibrate the system, the user is only required to place the projectors and capture a single image of the images projected from them onto a planar screen using a hand-held camera. The problem to be solved is divided into the image registration for stitching different projector images into a single seamless image and the image rectification for making the image have the correct rectangular shape. The proposed method is characterized by simultaneously solving both of them from only a single image, which makes the calibration procedures easy. The method assumes an uncalibrated camera and partially calibrated projectors in which only focal lengths are unknown among the internal parameters. In the paper, we first prove the uniqueness of solutions to the problem, which was unclear in the previous studies, and then present a stable numerical algorithm for actually finding the solution. We present several experimental results for synthetic data, in which we show the relation between the calibration accuracy and several factors, and also present experimental results for real data, in which we demonstrate that the proposed method can calibrate a real system with sufficient accuracy for a number of layouts of the projectors.     

双目立体视觉系统的精度分析

为提高双目立体视觉系统的测量精度,分析双目视觉系统的工作原理以及该系统各个环节的误差模型.通过提高标定模板的精度、增加标定图像,可以减小标定误差及图像校正行对齐误差.分析图像识别误差对视觉系统测量精度的影响,导入视觉系统的结构参数与测量误差之间的关系,从而确定结构参数对测量精度的作用.讨论物距对测量精度的影响,并给出合...     

面向多投影显示墙的手势交互系统设计与实现

在PC集群驱动的多投影显示环境下,设计并实现了一个基于计算机视觉技术和数据手套的手势交互系统(gesture-based interaction system,GBIS).GBIS整合了满足色彩一致性和特征一致性的特征点跟踪算法来实现交互动作的捕捉,并配合数据手套的有限状态机输出,实现了实时的沉浸式手势交互.实验结果表明:当所用摄像头的采集频率不低于30帧时,该系统能够实时地跟踪手臂的交互动作,同时保持较高的跟踪精度和交互可靠性.     

立体显示中双目视差模型和深度感知研究

为在平面幕上建立立体视觉,通过模拟真实世界中人眼获取图像过程,介绍计算机绘制双眼视差图像的方法。给出虚拟场景中 2种放置双眼视见体的模型,通过投影分析可以得出内束模型会引入垂直视差,且水平视差不恒定,从而引起同一深度面的物体被感知深度变形。离轴模型符合人眼建立立体视觉的习惯,可以正确反映出物理屏幕前后不同深度的物体,且比单眼图像的视野范围大。     

一种室外非理想光照条件下的立体匹配算法

针对室外非理想光照条件和图像低纹理、低对比度造成立体匹配效果较差的问题,提出一种HSL(色相-饱和度-亮度)颜色空间下基于边缘图分割的立体匹配算法.区别于传统的RGB颜色空间下基于像素强度的度量方式,该算法采用一种HSL颜色空间下的像素非相似性度量公式来获得匹配代价,然后基于左右输入图像的边缘检测结果进行图像区域分割和立体匹配.在实验中采用一系列不同光照条件的图片集和具有明显低纹理区域的图片集,对本文算法与现有算法进行对比验证.实验结果证明,该算法能够得到比较理想的视差图,对非理想的光照条件和低纹理图像具有很好的鲁棒性,并且基本达到实时性要求.