一种多台激光投影机无缝融合拼接系统

1.本发明涉及图像拼接领域，特别涉及一种多台激光投影机无缝融合拼接系统。


背景技术：

2.在一些科技展示、宣传培训、教育宣导等大型活动中，都离不开使用大型的投影设备对所要投放的影像进行展示。在展示的时候，为了提升参观者的视觉效果，大多会采用激光投影的方式，即是使用激光投影机将投影的内容投影在屏幕上，从而达到展示的效果。
3.目前，对于超大尺寸的屏幕，在投影的时候一般会使用多台激光投影机共同进行投影，如图1所示，每一个激光投影机分别承担总体中一部分的激光投影任务，因此，由于相邻的激光投影机交叠部分具有激光的重合，所以该处的投射部分的亮度会明显高于其他单独投影的激光投影机所投射部分的亮度。
4.对于上述的问题，目前使用的方式是在屏幕中加载显卡，用于通过显卡对画面重合带进行设置，画面重叠的部分可以通过显卡融合来实现，在融合后，使用投影机内部的点校正，根据5x5或者9x9等精细的方式将画面进行准确的调节，从而使得屏幕所展示出的画面的连贯性被观看者所接受。
5.但是，上述的方法虽然可以使得所展示的画面变得连贯，但是在操作的时候，具有一定的操作难度，需要准备的工作人员在展示前期将激光投影机的位置摆放完成，开机得到重合带的位置，并通过在屏幕中放置显卡，同时调节显卡的参数以及各个激光投影机的参数完成矫正。由此，这样的准备过程需要耗费大量的人力，也需要浪费大量的时间，而且当需要换个地方重新展示的时候，所有的设备都需要重新进行调节，这样就会使得在进行事前的准备，仍然需要大量的准备时间以及大量的准备人力，耗费成本极高。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种多台激光投影机无缝融合拼接系统，通过扫描屏幕上的接收的各个光点的亮度，根据光点的亮度对各个亮度进行调节，在展示前省去大量的人为准备工作，节约了时间成本。
7.为此，本发明提供一种多台激光投影机无缝融合拼接系统，包括：
8.光点亮度采集模块，通过扫描的方式采集屏幕上各个凹凸点所接受的光点亮度；
9.亮度矩阵汇总模块，将每一个所述凹凸点所接受的光点的亮度按照对应的凹凸点的位置依次排列，得到亮度矩阵；
10.重合位置确定模块，通过分析所述亮度矩阵，提取出重合带的亮度，并得到重合带的位置；
11.重合亮度融合模块，计算所述屏幕上非所述重合带上的各个光点的均值，并根据所述均值设定一般亮度范围，同时调节所述屏幕上的各个凹凸点的反射率，使得每一个所述凹凸点所反射后的亮度在所述一般亮度范围内。
12.进一步，在调节所述屏幕上的各个凹凸点的反射率的时候，通过改变所述屏幕上
的各个凹凸点的颜色的方式改变所述反射率，每一个所述反射率分别对应一个颜色。
13.更进一步，在改变所述屏幕上的各个凹凸点的颜色的时候使用颜色变换机，所述颜色变换机中包括颜料调色器，在改变所述屏幕上的各个凹凸点的颜色的时候包括如下步骤：
14.获取所述颜色变换机所在位置的所述凹凸点所述对应的颜色；
15.根据所述凹凸点所述对应的颜色获取颜色值，根据所述颜色值使用颜料调色器调制该颜色；
16.将调制好的颜色的颜料涂抹在对应的所述凹凸点的表面。
17.更进一步，在所述获取所述颜色变换机所在位置的时候，通过设置在所述颜色变换机内的rfid阅读器读取所述凹凸点内的rfid电子标签获取，所述凹凸点内的rfid电子标签中存储器对应的位置。
18.更进一步，所述颜料为速干水洗颜料，所述屏幕具有加热功能。
19.进一步，所述亮度矩阵汇总模块使用扫描机完成，所述重合位置确定模块在分析所述亮度矩阵得到重合带的时候，包括如下步骤：
20.s1：创建包围盒，使得包围盒的尺寸小于所述屏幕的尺寸；
21.s2：获取所述包围盒内的亮度值，并计算所述包围盒内的亮度值的均值为包围盒亮度；
22.s3：滚动所述包围盒，使得所述包围盒遍历所述屏幕，得到所述包围盒亮度矩阵；
23.s4：获取出所述包围盒亮度矩阵中的最小值，并提取出包围盒亮度大于所述的最小值的包围盒亮度所述对应的包围盒位置；
24.s5：输出提取出的所述包围盒位置为所述重合带的位置，并获取所述重合带的亮度。
25.更进一步，在所述步骤s5中，包括如下步骤：
26.将提取出的所述包围盒位置作为扫描区域；
27.减小所述包围盒的尺寸，获取所述包围盒内的亮度值，并计算所述包围盒内的亮度值的均值为包围盒亮度；
28.滚动所述包围盒，使得所述包围盒遍历所述扫描区域，得到所述包围盒亮度数组；
29.获取出所述包围盒亮度数组中的最小值，并提取出包围盒亮度大于所述的最小值的包围盒亮度所述对应的包围盒位置，更新所述扫描区域；
30.减小所述包围盒的尺寸重复上述步骤，直至所述包围盒的尺寸所述至设定数值，此时更新的所述扫描区域为所述重合带；
31.输出所述重合带的位置，并获取所述重合带的亮度。
32.进一步，所述屏幕为双面透光屏幕，所述屏幕的侧面设置有用于夹持遮光布的夹持器。
33.本发明提供的一种多台激光投影机无缝融合拼接系统，具有如下有益效果：
34.本发明通过扫描屏幕上的接收的各个光点的亮度，根据光点的亮度对各个亮度进行调节，在展示前省去大量的人为准备工作，节约了时间成本；
35.本发明在对屏幕的亮度进行调节的时候，通过统计各个光点的亮度，获取一般的亮度范围，并根据一般的亮度范围对屏幕中的各个亮度进行调节，在检测亮度的时候，通过
包围盒的方式遍历整个屏幕，使之快速的完成对于屏幕的亮度的检测；
36.本发明无需对激光投影仪的参数进行调节，也无需对激光投影仪的位置进行校正，仅仅是在接收激光投影仪的屏幕上安装即可。
附图说明
37.图1为目前使用多台投影机的技术效果以及原理示意图；
38.图2为本发明的整体系统连接示意框图；
39.图3为本发明在改变屏幕上的各个凹凸点的颜色的流程示意框图；
40.图4为本发明在分析亮度矩阵得到重合带的流程示意框图。
具体实施方式
41.下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
42.在本技术文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本技术文件的实施例中不做具体的限定。
43.具体的，如图2-4所示，本发明实施例提供了一种多台激光投影机无缝融合拼接系统，包括：光点亮度采集模块、亮度矩阵汇总模块、重合位置确定模块以及重合亮度融合模块。下面是各个模块的详细功能介绍，通过各个功能模块的协调作用，以解决上述的问题。
44.本发明中，所使用用于承载激光投影仪的光线的是亚克力面的屏幕，即是表面具有若干个凹凸点亚克力材质点状组成的屏幕。下面基于该承载激光投影仪的屏幕，进行下述功能模块的详细介绍。
45.光点亮度采集模块，通过扫描的方式采集屏幕上各个凹凸点所接受的光点亮度；该模块是收集屏幕上各个凹凸点所接收的光电亮度，即是激光投影仪所所的光线所打在屏幕上的光线的亮度。
46.亮度矩阵汇总模块，将每一个所述凹凸点所接受的光点的亮度按照对应的凹凸点的位置依次排列，得到亮度矩阵；该模块是将接收到的亮度按照对应的凹凸点的位置排列，就得到亮度矩阵，亮度矩阵反映了整个屏幕上各个凹凸点的亮度，也就是屏幕上的亮度的情况。
47.重合位置确定模块，通过分析所述亮度矩阵，提取出重合带的亮度，并得到重合带的位置；该模块是通过对上述的亮度矩阵进行处理分析，得到重合带的位置，在提取重合带的位置的时候，可以通过数据的数值分析的方式进行处理分析，从而得到亮度明显与周围亮度不符合的点，进而根据这些点的位置提取出重合带的位置。
48.重合亮度融合模块，计算所述屏幕上非所述重合带上的各个光点的均值，并根据所述均值设定一般亮度范围，同时调节所述屏幕上的各个凹凸点的反射率，使得每一个所述凹凸点所反射后的亮度在所述一般亮度范围内。该模块是通过调节各个凹凸点的反射率，使得反射后的屏幕上的每一个凹凸点所反射的亮度在一般亮度范围，这个一般亮度范围通过屏幕上非所述重合带上的各个光点的均值获取，也就是激光投影仪投射出光线从人们的视觉效果看来，是具有一个舒适的观看效果。
49.上述技术方案中，本发明的系统可以依托于一个产品设备，该产品设备是独立于屏幕的一个产品，通过在屏幕上运动，同时结合上述的四个模块对于屏幕上的特点进行采集处理，使得最终处理后屏幕具有光线范围之后亮度在一般亮度范围的效果，使得用户具有舒适的情况。
50.同时，本发明还可以通过将上述的各个模块嵌入到屏幕中，通过对于屏幕的处理，使得屏幕通过处理后，最终处理后屏幕具有光线范围之后亮度在一般亮度范围的效果，使得用户具有舒适的情况。
51.本发明通过调节光线反射率的方式，对于亮度较大的光线，降低其反射率，从较低的成本完成了对于光线的反射的调节，进而使得反射出的光线的强度发生变化(屏幕的局部变化)，使得用户观看的时候，整体的视觉效果是一致的。同时在进行搭建的时候，也无需专业人员进行设备的摆放和调试。
52.在本发明中，在调节所述屏幕上的各个凹凸点的反射率的时候，通过改变所述屏幕上的各个凹凸点的颜色的方式改变所述反射率，每一个所述反射率分别对应一个颜色。经研发人员的大量时间可知，对于不同的颜色，所得到的光线的反射率是不一样的，浅色系对于光线的反射率高，而深色系对于光线的反射率低，进而通过对颜色的调节，完成对于屏幕的视觉效果的调节。相对于调节其他的来讲，成本低廉，实时的操作的过程也简单，非常易于人工在现场的操作。
53.优选的，我们可以使用一个产品设备，使得本发明的系统依托于该产品设备，因此本发明在改变所述屏幕上的各个凹凸点的颜色的时候使用颜色变换机，所述颜色变换机中包括颜料调色器，在改变所述屏幕上的各个凹凸点的颜色的时候包括如下步骤：
54.(一)获取所述颜色变换机所在位置的所述凹凸点所述对应的颜色；
55.(二)根据所述凹凸点所述对应的颜色获取颜色值，根据所述颜色值使用颜料调色器调制该颜色；
56.(三)将调制好的颜色的颜料涂抹在对应的所述凹凸点的表面。
57.上述技术方案，各个步骤按照逻辑顺序依次进行，上述通过颜色调色器在凹凸点上进行上色，使得屏幕上根据对应接收的光线的强度进行不同颜色的涂抹，使得在反射之后，用户视觉看到的是光线强度是一致的。本发明使用产品设备，在使用时候，在屏幕上进行涂抹，涂抹的区域遍历整个屏幕，在不使用的时候，由于是与屏幕的分体设计，易于收纳。
58.优选的，在所述获取所述颜色变换机所在位置的时候，通过设置在所述颜色变换机内的rfid阅读器读取所述凹凸点内的rfid电子标签获取，所述凹凸点内的rfid电子标签中存储器对应的位置。这样的方式通过rfid的方式对于位置进行确定，使得颜色变换机中无需内置有高精度的定位器，这样就可以使得本发明的成本大幅度的降低，同时也使得维修的成本大幅度的降低。
59.优选的，所述颜料为速干水洗颜料，能够在每一次投影结束之后，使用水源将屏幕上的水洗颜料进行清洗，方便每一次的使用，也不会对于使用的平面具有局限，所述屏幕具有加热功能，不但可以对涂抹之后的颜料进行加热，还可以对水清洗之后的屏幕加热，使得屏幕可以快速的变干。
60.另外，扫描的部分在本发明中，不但可以融于屏幕中，也可以单独出屏幕进行作用，本发明中，所述亮度矩阵汇总模块使用扫描机完成，所述重合位置确定模块在分析所述
亮度矩阵得到重合带的时候，包括如下步骤：
61.s1：创建包围盒，使得包围盒的尺寸小于所述屏幕的尺寸；
62.s2：获取所述包围盒内的亮度值，并计算所述包围盒内的亮度值的均值为包围盒亮度；
63.s3：滚动所述包围盒，使得所述包围盒遍历所述屏幕，得到所述包围盒亮度矩阵；
64.s4：获取出所述包围盒亮度矩阵中的最小值，并提取出包围盒亮度大于所述的最小值的包围盒亮度所述对应的包围盒位置；
65.s5：输出提取出的所述包围盒位置为所述重合带的位置，并获取所述重合带的亮度。
66.上述技术方案中，步骤s1中的包围盒是用于检测包围盒所在区域内的亮度的，本发明在包围盒遍历整个屏幕，从而得到整个屏幕中的各个区域的均匀亮度(通过包围盒亮度矩阵表示)，通过s4步骤逐渐的筛选出重合带所在的区域，对于包围盒的大小，根据屏幕的大小和屏幕上凹凸点的大小适量确定。
67.由于大部分用户并不清楚包围盒的大小如何选择，因此，在所述步骤s5中，包括如下步骤：
68.(1)将提取出的所述包围盒位置作为扫描区域；
69.(2)减小所述包围盒的尺寸，获取所述包围盒内的亮度值，并计算所述包围盒内的亮度值的均值为包围盒亮度；
70.(3)滚动所述包围盒，使得所述包围盒遍历所述扫描区域，得到所述包围盒亮度数组；
71.(4)获取出所述包围盒亮度数组中的最小值，并提取出包围盒亮度大于所述的最小值的包围盒亮度所述对应的包围盒位置，更新所述扫描区域；
72.(5)减小所述包围盒的尺寸重复上述步骤，直至所述包围盒的尺寸所述至设定数值，此时更新的所述扫描区域为所述重合带；
73.(6)输出所述重合带的位置，并获取所述重合带的亮度。
74.上述技术方案的各个步骤按照逻辑顺序依次进行，当初始所选择的包围盒的尺寸过大的时候，所得到的重合带的范围是不清楚的，不能表示具体的重合带的范围，因此，本发明将包围盒的尺寸逐渐缩小，每一次尺寸的包围盒都会得到一个重合带的范围，当缩小到设定数值的时候，即是包围盒的最小数值，就会得到重合带，这样的方式相对于使用最小的数值尺寸的包围盒对屏幕进行全面的扫描，运算执行的效率具有明显的提升。
75.同时，当本发明在扫描的功能也可以看单独的承载在一个产品设备上，或者依托与屏幕进行设定，在使用单独的一个产品的时候，通过扫描得到的数据以及对应的位置，在产品内部通过三维模型建立的方式得到整体的数据。即是在三维模型中模拟屏幕的像素数据等。
76.在本发明中，所述屏幕为双面透光屏幕，所述屏幕的侧面设置有用于夹持遮光布的夹持器。这样就可以将本发明承载在外置的产品上，通过对于遮光布上颜色的修改，达到对于屏幕的光线发射的调节，使得在调节之后，在对于设备进行回收清理的时候，仅仅清理遮光布即可，同时，屏幕可以双面的进行使用，降低了设备本发明的设备在摆放和调试的难度。
77.以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。