[发明专利]利用非可见光对投影系统的自动校准

说明书

技术领域

本发明涉及投影系统，尤其涉及利用非可见光对投影系统的自动校准的方法和装置。

背景技术

带多个部分重叠的显示器的投影系统属于现有技术。这种系统可以用来生成任意大的、不规则形状的复合显示，以用于沉浸式(immersive)环境(例如模拟器)和大的地点，例如商业中心和圆形剧场。这种复合显示的一个挑战是维持多个显示器的校准(例如，几何上对齐、亮度均衡等)。手动校准通常很耗时，并且要求投影系统在校准时必须“离线”(off-line)。在至少部分针对这种挑战的努力中，机器视觉系统设计为比手动校准更快、更准确地自动校准复合显示。尽管这种机器视觉系统导致比手动校准更快的自动校准，但是投影系统必须离线，以投影实现自动校准必须的校准图案(pattern)。不将该系统离线，也很难自动确定系统需要重新校准的时机。

投影系统除了投射可见光外还投射非可见光属于现有技术。这种系统用于各种用途，例如夜间视觉(NVIS)应用，其中在非可见光频段投射图像是理想的。这种非可见光图像通常需要通过特殊设备来浏览。非可见光图像的一个例子是用红外(IR)光投射的图像，在这些情况下，非可见光图像可以在使用NVIS眼镜和/或IR图像探测器的模拟/可视化环境中看得见。

发明内容

发明人发现这种现有技术的投影仪可以用于同时投射可见光和非可见光以及连续监视用于自动校准复合显示的非可见光校准图案，而无须将该投影系统离线。而且，即使系统操作时受到干扰(例如偶然颠簸)，仍然可以利用非可见光图案通过连续的自动调节校准来维持校准。

附图说明

现在参考附图，详细描述本发明的前述的和其他方面，其中：

图1示出了根据一个非限定性实施例的框图，示出了利用非可见光执行自动校准的投影系统；

图2为示出了图1的投影系统的细节的框图；

图3为示出了图1的投影系统的投影头组合的细节的框图；

图4为校准图1-3所示投影系统的一个示例性方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了一投影系统10，其将来自图像生成器11的可见光图像和来自校准控制器12的非可见光图像投影到显示器13上。尽管校准控制器12示为投影系统10外的一独立部件，校准控制器12可以部分或全部并入投影系统10或图像生成器11。

校准控制器12触发至少一种非可见光校准图案的生成(通过控制器12，图像生成器11或投影系统10)，以投影到一显示器13(例如包括复合显示的多个显示器中的一个)。非可见光校准图案通过一非可见光通道15投影，其与通过可见光通道14的视频图像的投影同步。可以使用现成的照相装置来检测非可见光。例如，标准的基于CCD(电耦合器件)的照相机16能够检测近红外光谱的光，因而可以通过使用可见光过滤器17将可见光过滤后来检测非可见光。

检测到的非可见光图案传输回校准控制器12，用来使用已有技术执行对投影系统10的校准(和重新校准)。例如，可弯曲的(warp-capable)投影系统，例如克里斯蒂数字系统加拿大有限公司的Matrix^TM系列投影仪，可以通过几何更正和边缘融合算法来进行校准。或者，可以通过在图像生成器11的图像更正来进行校准。

如上面所讨论，可以使用非可见光图案来执行校准而无须中断可见光通道14。这对于使用在高使用率环境(例如主题公园、模拟器、命令和控制中心等)的投影系统尤其有利，在这些环境里关闭系统来进行校准非常不利。

参考图2和图3，详细介绍用于生成非可见光图案的投影系统10的一个实施例。

投影系统10包括一投影头组合101，其包括一发射可见光(即在从约380nm到750nm的可见光光谱内的光，或者可见光光谱内的一个子集)的光源和调制器105和一发射非可见光(即可见光光谱外的光，例如红外和/或紫外光)的非可见光光源。

如图所示，图像生成器11和校准控制器12分别通过数据链路130和134连接到投影系统10。图像生成器11包括一处理单元131、一通信界面132和一存储器133。处理单元131设置为接收代表要被投影仪101投影的可见光图像113的可见光数据。理想的是，该可见光数据可以代表彩色或黑白图像。图像生成器包括一界面132，用于和投影头组合101通信，以及特别用于将视频数据通过链路130传送到投影头组合101。