融合技术介绍.doc

1. 技术背景1.1 前言随着科技的不断发展，可视化技术的日新月异，大屏幕显示系统广泛应用到政府、军队、企事业单位等各行各业。人们对大屏幕显示的精度、清晰度、色彩还原度等技术指标的要求也越来越高。单个的大屏幕显示系统，有时候很难满足复杂环境的应用要求。因此，更高技术的显示系统，大屏幕边缘融合系统应运而生。大屏幕边缘融合技术在提升整幅画面分辨率、整幅画面亮度，放大部分画面显示方面，都有着无可比拟的优越性。1.2 什么是边缘融合技术边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙更加明亮，超大，高分辨率的整幅画面，画面的效果就像是一台投影机投射的画面。 当二台或多台投影机组合投射一幅画面时，会有一部分影像灯泡重叠，边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低，使整幅画面的亮度一致。边缘融合大屏幕显示系统可以精确细致地显示每个精细而且微小的画面，整套系统展现出来是整幅无缝的画面，不论是光学拼缝还是物理拼缝，都不会存在，带给观众震撼的视觉冲击和享受，让一切数据完美再现！ 边缘融合投影技术经历了三个发展阶段：硬边拼接、重叠拼接和边缘融合拼接。A、硬边拼接：即两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。显示效果上表现为整幅画面被一道缝分割开。如果投影仪边缘未做亮度增强处理，该接缝显示为黑色；如果投影仪边缘做了亮度增强处理，该接缝显示为白色。B、重叠拼接：即两台投影仪的画面有部分重叠，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。C、边缘融合：与简单重叠方法相比，左投影仪的右边重叠部分的亮度线性衰减，右投影仪的左边重叠部分的亮度线性增加。在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致。边缘融合原理如下图所示：1.3 为什么选用边缘融合？1.3.1 边缘融合的产生边缘融合的应用来源于模拟仿真/立体影院系统。追求亮丽的超大画面，纯真的色彩，高分辨率的显示效果，历来是人们对视觉感受的一种潜在要求。大到指挥监控中心，网管中心的建立，小到视频会议，学术报告，技术讲座和多功能会议室的进行，对大画面，多色彩，高亮度，高分辨率显示效果的需求越来越强烈。 最近迅速崛起的数字化边缘融合大屏幕拼接投影显示技术，正在逐步适应这一需求。随着投影显示技术的不断发展与创新，以及人们对欣赏水平的提高，超大画面，高亮度，以及更高分辨率显示便成为市场的迫切需求。 1.3.2 投影融合方式和拼接方式对比 1、在传统拼接系统中，由于采用多块单独屏幕组成一个屏幕显示体，各个屏幕之间虽然采用同一材料，但是由于制作时间、制作环境上的不同，使得不同屏幕的热胀冷缩存在客观差异，这就导致整个系统在使用一段时间后会出现一些小的物理变化， 进而影响整个系统的稳定和效果。而融合拼接由于采用了一整块屏幕，制作时间、材料、工艺水平完全一致，从而消除了上述隐患。2、在融合系统中，由于采用整幅屏幕，所以消除了传统拼接存在的屏幕间的物理缝隙，从而使得屏幕显示图象整幅保持完整，无人为分割。而采用融合处理技术后，更消除了光学缝隙，这样和普通硬拼接系统相比，在技术水平和显示效果上，就有了 质的差异和提高，从而使显示的图像完全一致，无任何物理或光学分割，保证了显示图像的完整性和美观性。这在显示地图、图纸等图像信息时，更为重要， 因为在图纸、地图上存在大量的线条或路线等，而屏幕缝隙和光学缝隙就会造成图像显示污染，容易使观察人员把显示的图像线条和拼接系统本身的线条误为一体，从而导致决策和研究失误。而通过融合处理，就可以避免出现这种情况。3、在融合系统中，所有图像都经过融合处理器进行了校正和统一，这样在大屏幕上进行图像显示和切换时，无论切换什么格式的图像，整个屏幕的亮度、色彩、鲜艳度、均匀度都比较一致，不会出现传统拼接系统中经常出现的由于信号更换而导致系统显示质量的变化。 4、在融合系统系统中，由于在处理器中对投影显示图象进行了处理，可以对不同投影信号间的色差、亮差、均匀度进行调整，这也使得该系统显示的图象质量优于传统拼接系统。5、边缘融合图像处理器除了具有边缘融合和图像多画面处理功能外，还具有图像存储和调用功能，可以把本身存储的高分辨率图像直接作为大屏幕系统的背景进行显示，这在实际使用中非常有实用价值。1.3.3 边缘融合的优势 增加图像尺寸，画面的完整性 很明显，多台投影机拼接投射出来的画面一定会比单台投影机投射出来的画面尺寸更大。 鲜艳靓丽的画面，会带给人们不同凡响的视觉冲击，而如何消除画面拼接的光学缝隙呢？边缘融合技术使这种问题迎刃而解。这种技术的出现，更大程度上保证了画面的完美性和色彩的一致性。 完整画面的优点也不需要过多的陈述，因为完美画面的显示对于欣赏者而言总是一目了然。 增加图像亮度 当一台投影机的投射尺寸被放大时，图像亮度就会降低，而用多台同样亮度的投影机拼接投射出相同大小的图像时就可以保持画面原有的亮度。 增加分辨率 每台投影机投射整幅图像的一部分，这样展现出的图像分辨率就被提高了。比如，一台投影机的物理分辨率是800*600，三台投影机融合25%后，图像的分辨率就变成了2000*600。 缩短投影机投射距离 随着无缝拼接的出现，投影距离的缩短变成必然。比如，原来200英寸（4000*3000mm）的屏幕，如果要求没有物理和光学拼缝，将只能采用一台投影机，投影距离镜头焦距屏幕宽度，即使采用1.2：1的广角镜头，我们的投影距离也要4.8米，现在采用边缘融合技术后，用4台投影机投射同样大小的画面，投射距离只需要2.4米。 特殊形状的屏幕上投射成像（比如弧形幕/球形幕） 比如，在圆柱或球形的屏幕上投射画面，单台投影机就需要较远的投影距离才可以覆盖整个屏幕。而多台投影机的组合因每台投影机投射的画面较小，所以距离也就缩短了很多。 还有一个更重要的功能是，如果只用一台投影机来投射整张弧形幕，则很难聚焦，因为弧弦距太大很难选出一个合适的基准焦点。多台投影机就可使弧弦距缩短到尽量小，这样就比较容易找出画面的合适焦点。对于弧形或球形屏幕应