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软件融合应用是所有拼接融合工程中要求最苛刻的应用。首先几何校正精度要高,必须达到亚像素级,这样融合带上的文字才会清晰,画线才不会重影;其次,必须做到全屏幕均匀一致,否则不能保证一个圆形在屏幕上任何位置还是圆形,也不能保证直线不会局部弯曲。一些仅指定融合带宽度的拼接系统,只能保证图像显示连贯性,在融合带是楔形的情况下无法避免局部变形,在投影机安装不对称的情况下无法保证全屏幕均匀一致性。
A. 二次绘制技术 二次绘制技术是将要输出的图像先绘制到一幅纹理上,然后将纹理贴到一组面上再次绘制输出。目前Windows操作系统下的Direct3D和OpenGL都支持二次绘制技术。使用二次绘制的好处是在第二次绘制时,可以通过调整面的几何形状改变输出图像的几何形状进而实现几何校正,第二次绘制时还可以借助3D硬件提供的纹理反走样功能提高图像输出质量。B.自动颜色校正自动颜色校正的目标是解决全屏幕颜色不一致性问题。全屏幕颜色不一致可能由屏幕的不均匀性、投影机内部不均匀性、投影机之间颜色不一致性以及融合带上的亮带和偏色等诸多因素导致。实施自动颜色校正的核心是准确测量投影机的亮度响应曲线(输入颜色和输出亮度对应曲线),这通常需要严格的测量环境和专业的光度测量设备(例如光度计)。获得投影机的亮度响应曲线后,就可以在图像送到投影机输出前,施加亮度响应曲线的逆变换,将投影机处理成一个具有线性亮度响应曲线的显示设备。 为了避免使用昂贵的亮度测量设备,无缝拼接系统使用一部可以控制光圈和快门的数码相机作为测量设备。因为普通数码相机的响应曲线一般不是线性的,无法直接根据拍照得到的亮度值获得投影输出亮度值。系统采用HDR技术,通过对一幅模板图像在不同的光圈和快门下拍摄多幅图片,经专门算法处理后得到近似的数码相机响应曲线。这样根据数码相机的输出结果可以算出输入亮度,进而得到投影机在屏幕上的输出亮度。 在投影机的亮度响应曲线是线性、数码相机响应曲线是已知的条件下,进行全屏幕均匀一致的颜色校正只需要在投影机全部关闭时拍摄一幅黑屏图像,在所有投影机输出最亮颜色时拍摄一幅白屏图像,即可以得到屏幕上任意位置与最暗位置处亮度的线性变换参数(α,β);在线处理时,对屏幕每个像素的输出颜色施加亮度变换即可实现全屏均匀一致的颜色校正。 实施自动颜色校正的前提条件是亚像素级的几何校正。无缝拼接系统通过亚像素级的自动几何校正,支持使用自动颜色校正处理。 全屏幕颜色校正的本质是将屏幕上所有位置处的亮度输出调节成与亮度输出最暗的地方相一致,颜色校正的副作用是明显降低了图像显示的动态范围,图像显示效果变差。另一方面,自动颜色校正结果对测量环境敏感,不容易获得理想结果,并且操作一次的时间很长。因此我们建议用户谨慎选择自动颜色校正功能,在全屏幕亮度不均匀的时候优先考虑修整屏幕和更换投影机(灯泡)。C.自动几何校正当采用异型投影屏幕(例如柱面幕或球面幕)时,采用手动曲面校正工具进行拼接配置的过程相当复杂,人工操作时间长,几何校正精度低,屏幕均匀性差。采用自动几何校正工具可以起到事半功倍的效果。 无缝拼接系统软件提供了基于USB接口的数码照相机及数码摄像机拍照的自动几何校正工具,只需要面对屏幕架设一部相机,即可以快速、高效的提取屏幕拼接参数,实现高精度,全屏幕均匀一致的几何校正。
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