中航國畫4K雙色激光工程投影機(jī)技術(shù)剖析

【數(shù)字視聽網(wǎng)訊】LP50UM是中航國畫推出的4K超高清雙色激光工程投影機(jī)，自面世以來受到用戶的一致好評。作為一款超高清工程投影機(jī)，除了4K的分辨率和雙色激光光源帶來的鮮艷色彩以外，國畫還為LP50UM搭載了眾多“獨(dú)門秘籍”，自帶內(nèi)置融合功能就是其中用途極為廣泛的一項。該功能采用國畫自行開發(fā)的4K內(nèi)置曲面融合處理系統(tǒng)，可以將投影畫面的適用于各類異形表面，為博物館、室外投影和舞臺應(yīng)用的各種異形畫面投影需求帶來便利，滿足客戶不外接融合設(shè)備實(shí)現(xiàn)多機(jī)拼接或疊加畫面要求。

該方案包含高速圖像轉(zhuǎn)換芯片運(yùn)算技術(shù)、曲面圖像校正及融合帶處理算法技術(shù)，設(shè)計基于一款高速圖像處理芯片實(shí)現(xiàn)4K(3840*2160)分辨率幾何校正及融合帶處理等功能。該方案可處理4K/60HZ曲面校正和邊緣融合。通過圖像幾何算法處理實(shí)現(xiàn)球狀圓柱狀等其他異型曲面矯正，利用暗場、漏光補(bǔ)償，消陰，及色彩，灰度，亮度調(diào)節(jié)等處理成一致。

圖像曲面矯正

曲面矯正技術(shù)：任務(wù)就是把配準(zhǔn)后的兩幅圖像根據(jù)對準(zhǔn)的位置合并為一幅圖像。由于兩幅相鄰圖像之間存在重疊區(qū)域，因此，采用配準(zhǔn)算法可以實(shí)現(xiàn)圖像的對齊。然而圖像拼接的目的是要得到一幅無縫的拼接圖像。所謂無縫，就是說在圖像拼接結(jié)果中，不應(yīng)該看到兩幅圖像在拼接過程中留下的痕跡，即不能出現(xiàn)圖像拼接縫隙。

能夠生成疊加帶的專用疊加帶生成器以及多臺同步計算機(jī)的疊加帶生成功能，構(gòu)成多通道邊緣融合系統(tǒng)影變換中比較重要的運(yùn)算便是像素差值的計算，而所謂像素插值是指根據(jù)指定頂點(diǎn)的位置參數(shù)進(jìn)行像素的賦值，使得圖像進(jìn)行適度的變形滿足頂點(diǎn)參數(shù)的形狀。

梯形變換

根據(jù)原圖與變換后圖像像素點(diǎn)之間的空間位置映射關(guān)系，建立新圖像坐標(biāo)。若原圖坐標(biāo)為 (x, y),變換后坐標(biāo)為(x’, y’)，需要找到這兩個坐標(biāo)系之間的關(guān)系T，即(x’, y’) = T[(x, y)]。如下圖所示。

原圖與目標(biāo)圖像的空間變換關(guān)系

圖像的畸形有很多種，本系統(tǒng)主要是可見光的融合系統(tǒng)，可見光探測器出于同光軸為假設(shè)前提。因此兩個探測器的成像幾乎不存在圖像扭曲與轉(zhuǎn)動這類情況：

上述公式中，A表示變換后的圖像坐標(biāo)，B矩陣表示圖像的旋轉(zhuǎn)量，C表示原圖像的坐標(biāo)，D表示為圖像縮放系數(shù)，E表示平移量。

例：

融合處理

將兩幅圖像簡單的疊加起來重疊部分，進(jìn)行圖像融合帶的暗場補(bǔ)償，漏光補(bǔ)償?shù)茸饔茫褪且龍D像光強(qiáng)或色彩的不連續(xù)性。它的主要思想是讓圖像在拼接處的光強(qiáng)平滑過渡以消除光強(qiáng)的突變。

在圖像處理的研究中是一個很重要的研究方向。兩幅圖像之間的匹配算法通過將模板圖像與待匹配圖像進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到一個相關(guān)值。再根據(jù)這一相關(guān)值的大小就可以判斷二者是否匹配。圖像匹配涉及到兩大方面：匹配特征的選擇和對特征進(jìn)行相關(guān)性計算的方法的選擇。匹配的特征有三個不同層次的選擇：圖像像素的灰度值、圖像的物理形狀特征和圖像內(nèi)容描述的特征。圖像匹配是在已知N>N像素的實(shí)時圖中，找出一個與M>M像素的模板最相似的子圖，目的是達(dá)到圖像定位和圖像識別。基于相關(guān)的目標(biāo)跟蹤尋找最佳匹配點(diǎn)。

（編輯：bingjiling）