[发明专利]曲面屏幕变形修正和多画面融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及屏幕变形修正技术，尤其涉及一种曲面屏幕变形修正和多画面融合方法。

背景技术

随着数字投影技术的发展，可以用较低的成本得到高质量的图像投影。但当这些投影技术应用于曲面屏幕以及球幕的时候，却无法保证所投影的图像在屏幕上拉伸而不产生变形。为了使站在屏幕前任何位置的观察者能够看到不失真的图形，有必要对投影图像进行适当修正。边缘融合技术是近年来兴起的一种新的多画面无缝拼接技术，该技术很好的改善了拼接图像的视觉效果。边缘融合投影技术经历了三个发展阶段，即硬边拼接、重叠拼接和边缘融合。硬边拼接是将两台投影仪的边缘对齐，使其投影无重叠部分。其显示效果会整幅画面被一道缝分割开。重叠拼接是将两台投影仪的画面进行重叠，但没有作淡进淡出处理， 因此重叠部分的亮度为整幅其余部分的2倍，在显示效果上表现为重叠，部分为一亮条带。边缘融合是将左投影仪的右边重叠部分的亮度减弱，右投影仪的左边重叠部分的亮度增加。在显示效果上表现为整幅画面亮度基本一致。然而，这种方法仍然不能完全满足人们对多媒体画面越来越高的视觉要求。

发明内容

本发明提出一种曲面屏幕变形修正和多画面融合方法，该方法使得画面重叠区域亮度均匀过渡，达到良好的视觉效果。

本发明提出的曲面屏幕变形修正和多画面融合方法包括下列步骤：

步骤1，构建一个曲面屏幕三维模型，设置多台模拟投影机的虚拟投影机，形成投射曲面屏幕内侧面的经度带区域和投射环幕内穹顶北极区域； 

步骤2，确定相邻经度带投影画面间的重叠区域，以及每个经度带画面和穹顶投影画面间的重叠区域； 

步骤3，在画面重叠区域内，从靠近投影画面的中心一侧往投影画面边缘作一个由白到黑的线性渐变的遮罩；

步骤4，将各个相邻画面的遮罩和投影机的投影画面相乘，得到修正融合的影视画面。

步骤2中确定重叠区域的办法包括：在投影位置放置一个虚拟投影机A，模拟投影机往天幕上投影一个原色（红、绿或蓝，色光三原色）画面，在相邻画面的投影位置和方向放置另一台虚拟投影机B，使用另一种原色的画面往屏幕上投射，再从虚拟投影机A把画面渲染出来，有两个原色混合的区域，就是A投影画面里A和B画面的重叠区域，从虚拟投影机B把画面渲染出来，则得到B投影画面里A和B画面的重叠区域。

与现有技术相比，本发明提出的曲面屏幕变形修正和多画面融合技术使每个投影画面的边缘亮度逐渐变暗，相邻的投影画面在屏幕上的重叠区域亮度均匀过渡，达到了良好的视觉效果。

附图说明

图1是一天幕剧场的示意图；

图2是相邻投影画面的重叠区域示意图； 

图3是某一经度带投影画面相邻投影重叠区域示意图；

图4是图3所示重叠区域线性渐变遮罩示意图；

图5是天幕侧边和穹顶重叠区域的重叠区域示意图；

图6是天幕侧边和穹顶重叠区域的亮度遮罩示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明方法进行详细说明。该实施例仅用于说明发明构思，在本发明的构思下可以有多种变化和变形，这些变化和变形均应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明提出的方法首先是确定相邻画面的重叠区域，也就是确定亮度渐变虚边的区域。多画面融合需要在每个成品画面的边缘使用亮度渐变虚边，使画面的边缘亮度逐渐变暗，这样，相邻的投影画面在屏幕上叠加起来以后，它们的重叠区域才能达到亮度均匀过渡。

图1是本发明应用于天幕的一个实施例。该实施例使用十四台投影机来投射出完整的天幕画面，其中十二台投射环幕内侧面从地面以上至一定经度的经度带区域，两台投影机投射天幕内穹顶北极区域，每个投影机的画面比例都是16：9。每个投影画面和相邻投影画面有一定区域重叠，重叠区域的画面需要进行画面融合，这样多个投影画面投影到环幕上以后，能达到相邻画面亮度无缝平滑过渡。

该实施例中，曲面屏幕变形修正和多画面融合方法包括以下步骤：

步骤1，在三维软件中做出一个虚拟的天幕模型，模型的比例和真实剧场的一致，设置多台投影机，形成投射天幕内侧面的经度带区域和投射天幕内穹顶北极区域。