[发明专利]分光反射显示装置及利用该装置进行视频处理的方法

权利要求书

1.分光反射显示装置，包括投影幕（1），其特征在于所述的投影幕（1）后方至少设置一个投影显示单元，所述的投影显示单元包括投影单元外壳（2），投影单元外壳（2）内至少固定设置一台投影仪（6），投影仪（6）的镜头前设置将光源发散的分光器（3），并且在投影单元外壳（2）内至少固定设置一组将分光器（3）中发散的各路光源反射至投影幕（1）上的反光镜组，反光镜组中至少含有一块反光镜（7）。

2.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的投影单元外壳（2）为球体、椭圆体、长方体、正方体或多面体。

3.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的投影显示单元与投影幕（1）的距离为0～150cm。

4.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的投影仪（6）与分光器（3）之间设置偏振光片Ⅰ（4）。

5.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的投影仪（6）中的投影光源（5）为金属卤素灯泡、UHE灯泡、UHP灯泡、氙灯灯泡、LED灯泡或激光光源灯泡。

6.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的反光镜组中的反光镜（7）之间设置偏振光片Ⅱ（8）。

7.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的反光镜组中的反光镜（7）之间设置微型分光器（9）。

8.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的反光镜（7）为多边形、圆弧形、半圆弧形、扇形或不规则平面结构体，其中部呈上凸、下凹或平面结构，其四周表面具有不反光层（701）。

9.如权利要求1所述的分光反射显示装置，其特征在于所述的分光器包括分光器外壳（302）及设置在分光器外壳（302）各面上的出光口（303），所述的分光器外壳（302）中设置一组能将光源反射出各个出光口（303）的微型反光镜（301）。

10.利用分光反射显示装置进行视频处理的方法，其利用分光器（3）分解投影仪（6）射出的光线成为一束以上的子光线束；按不同的方向入射到指定的反光镜组，并利用在反光镜组之间设置的微型分光器（9）来调节光线束的大小，使得投影仪（6）射出的光线最终能覆盖投影显示单元输出口的面积；利用分光器（3）、微型分光器（9）后原来完整的图像被分成了多个分散的子图像片，这些分散的子图像片经过与之对应的反光镜组，最后在投影幕（1）成像后的图像会有部分重叠、错乱、变形需要对其进行矫正处理，其特征在于视频处理包括以下步骤：

1）图像裂化

根据分光器（3）的分光区域效果进行第一层次的裂化，即把原始图像I进行分解，分解后的图像为I₁ ，I₂ ……I_n，其大小、形状、数量由分光器（3）的分光形状决定；然后利用微型分光器（9）对分光器（3）分解的图像进行后继裂化，微型分光器（9）分解的图像形状由微型分光器（9）的分光形状决定；

2）像素坐标、色差矫正：

在投影幕（1）上成像的图像是裂化原始图像经过反光镜组成像的像素坐标矫正得到：原始图像I分解后提取图像区域各条边、各个角的坐标，即原始图像的顶角坐标为PI(x₁,y₁), PI(x₂,y₂), PI(x₃,y₃), PI(x₄,y₄)；四条边的坐标为PTIL₁、 PTIL₂、PTIL₃ 和PTIL₄ ，其中PTIL₁ , PTIL₂ ,PTIL₃ 和PTIL₄为矩阵；裂化后各个子图像的顶角I₁ 、I₂……I_n 的坐标PI₁(x₁,y₁), PI₁(x₂,y₂), PI₁(x₃,y₃), PI₁(x₄,y₄)……PI_n(x₁,y₁), PI_n(x₂,y₂), PI_n(x₃,y₃), PI_n(x₄,y₄)；多条边的坐标为PTI₁L₁ , PTI₁L₂ ,PTI₁L₃ ,PTI₁L₄……PTI_nL₁ , PTI_nL₂ ,PTI_nL₃ ,PTI_nL₄；给定不同区域I₁ 、I₂……I_n显示不同的样本图像，采用高清摄像机或照相机拍摄显示后的图像P与原始样本图像I进行比较；确定P_n和 I_n的区域对应关系；把原始样本图像值和测量值代入坐标转化函数 FI₁（x）、图像变形修正函数BFI₁（x）、色差矫正函数EFI₁（x）；求出相应的系数和参数A、B、C、b、c、h、 p₁、p₂、p₃、t₁、t₂和t₃ ；

FI₁（x）=A*[x]*p₁^t1 +b   其中 A 是 2*2 的 矩阵                                                , b为常数,p₁为加权系数取值区间为[-1，1]，t₁取值区间为（0，2）；

BFI₁（x）=B*[x] *p₂^t2 +c  其中 B 是 m*n 的 矩阵, c为常数, p₂为加权系数取值区间为[-1，1]，t₂取值区间为（0，2）；

EFI₁（x）=E*[x] *p₃^t3 +h其中 E 是 m*n 的 矩阵, h为常数, p₃为加权系数取值区间为[-1，1]，t₃取值区间为（0，2）；

把要显示的原始图像代入坐标转化函数 FI₁（x）、图像变形修正函数BFI₁（x）、色差矫正函数EFI₁（x）；求出相应的变换值后转换图像；

3）重新组装图像：

对裂化的图像，按照新的坐标系进行重新的组装拼接；

4）如果图像有后续的裂化操作，把裂化的区域图像当作原始图像重复步骤2）和3）的操作；以此类推直到所有裂化操作结束；

5）矫正多个显示单元的拼接的图像显示：

 单个显示单元图像矫正好以后进行多个显示单元图像矫正，具体的可以采用图像重叠区域的边缘融合、交叉叠加显示。