[发明专利]混合图像分解和投影

说明书

有关申请的交叉引用

本申请要求标题为“Hybrid Projection for Enhanced Multi-Projector Display（用于增强的多投影仪显示的混合投影）”、于2012年8月16日提交的第61/575,117号美国临时申请的优先权，其整体通过引用包含于此。

技术领域

本申请主要地涉及图像投影系统并且更具体地（但是未必唯一地）涉及可以输出相互正交或者准正交的图像分量以用于在显示时叠加的图像投影系统。

背景技术

多投影仪系统可以用来叠加图像以实现各种益处，诸如更高亮度、无闪烁图像和具有大量减少的纱门效应的图像。当前多投影仪系统需要非常准确的投影仪间（即在投影仪之间）图像配准到子像素水平以实现可以从单投影仪系统实现的类似图像锐度。使用扭曲引擎以将一个投影的图像扭曲到另一投影的图像上的当前多投影系统可以在低于一个像素的精度内这样做。然而图像配准精度可能由于系统测量误差、光学非均匀性、随时间的热漂移和投影仪机械振动而退化。问题可能在投影图像的分辨率为诸如4096x2160（4K）或者更高时而恶化，因为这种分辨率可能需要用更精细空间对准精度来叠加。

可能在叠加的图像中造成图像退化的另一问题可能在扭曲一个图像以与另一图像匹配时出现，因为扭曲可能具有由数字像素再采样引起的图像质量限制。数字图像再采样引起的图像退化可能由于在再采样期间的或多或少高频信息损失而使图像显得更柔和、更少锐利。

当多投影中从投影仪叠加甚至更多投影的图像以进一步增加叠加的图像的动态亮度范围时，在投影的图像之间的对准精度可能变得更有挑战性。在这样的系统中，特别是如果投影的图像来自具有不同图像投影分辨率的投影仪，则叠加的图像中的图像可能更容易遭受对准退化，并且限制将在多投影系统中利用增加的投影仪数目实现的潜力。

希望提供系统和方法，其可以容许叠加的投影的图像的更大程度的图像对准误差而又允许感知的叠加的图像具有与如同从一个投影仪所投影的相同的图像质量。

发明内容

某些方面和特征涉及输出输入图像的图像分量以用于叠加，其中图像分量相互正交或者准正交。

在一个方面中，提供一种用于转换用于混合图像投影系统的输入图像数据的方法。输入图像数据代表输入图像。基于输入图像的内容将输入图像数据划分成至少两个图像分区。确定用于图像分区的参数，其中针对图像分区中的每个图像分区确定至少一个参数。通过基于参数分解输入图像来产生第一图像分量和第二图像分量。第一图像分量与第二图像分量正交或者准正交。第一图像分量由第一显示设备显示。第二图像分量由第二显示设备显示。第二图像分量叠加于第一图像分量上以产生最终图像。

在另一方面中，提供一种多投影仪系统。该多投影仪系统包括输入、处理器、第一系统功能模块、第二系统功能模块、第一投影仪和第二投影仪。输入可以接收代表图像的输入图像数据。处理器可以处理输入图像数据。处理器可以通过如下基于输入图像数据来输出第一图像分量和第二图像分量：基于图像内容将图像划分成图像分区并且将图像划分成第一图像分量和与第一图像分量正交或者准正交的第二图像分量。第一系统功能模块可以修改第一图像分量。第二系统功能模块可以修改第二图像分量。第一投影仪可以显示修改的第一图像分量。第二投影仪可以显示在修改的第一图像分量上叠加的修改的第二图像分量。

提到这些示例方面和特征不是为了限制或者限定本发明而是提供用于辅助理解在本公开内容中公开的发明概念。本发明的其他方面、优点和特征将在回顾整个公开内容之后变得清楚。

附图说明

图1是根据一个方面的用于混合图像投影系统的方法的流程图。

图2是根据一个方面的图像分解过程的多级结构和层级的流程图。

图3是根据一个方面的使用改型经验模式图像分解（MEMD）的混合图像投影系统的图像处理步骤的流程图。

图4图示根据某些方面的用于基于分区的自适应图像分解的图像分区子划分。

图5是根据一个方面的MEMD方法的一维（1D）横截面示例的图表。

图6是图示来自根据一个方面的MEMD方法的图像分解的二维（2D）示例图片。

图7描绘根据一个方面的使用MEMD在一个级别的图像分解的1D示例的图表。

图8是图示在来自在未对准之下的传统投影的结果和根据一个方面的混合图像投影的结果之间的叠加的图像质量比较的图片。