用于多调制显示中的局部调光的系统和方法技术方案

技术编号:14914642 阅读:119 留言:0更新日期:2017-03-30 03:53
公开了双和多调制器投影仪显示系统和技术。在一个实施例中,投影仪显示系统包括:光源;控制器;第一调制器,所述第一调制器接收来自所述光源的光并且渲染输入图像的半色调图像;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统通过点扩散函数(PSF)将所述半色调图像模糊化;和第二调制器,所述第二调制器接收经模糊化的半色调图像并且渲染脉宽调制图像,所述脉宽调制图像可被投影以形成期望的屏幕图像。还公开了如下的系统和技术,这些系统和技术用于从输入图像形成二值半色调图像,校正第一调制器和第二调制器之间的未对齐,并且例如随着时间的过去对投影仪系统进行校准以连续地改进图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月3日提交的美国临时专利申请No.61/899,280的美国临时专利申请的优先权,该申请的全部内容通过引用并入。
本专利技术涉及多调制显示系统,并且尤其涉及用于在多调制显示系统上渲染图像和视频数据的系统和方法。
技术介绍
投影仪系统目前正在光高效使用和动态范围加以改进的情况下被构造。双和多调制器投影仪显示系统在本领域中是已知的。然而,在这样的显示系统的渲染和性能两者上,仍可能由于这样的显示系统中的光处理的改进的模型化而实现额外的改进。
技术实现思路
公开了双和多调制器投影仪显示系统和技术。在一个实施例中,投影仪显示系统包括:光源;控制器;第一调制器,所述第一调制器接收来自所述光源的光并且渲染输入图像的半色调图像;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统通过点扩散函数(PSF)使所述半色调图像模糊化;和第二调制器,所述第二调制器接收经模糊化的半色调图像并且渲染脉宽调制图像,所述脉宽调制图像可被投影以形成期望的屏幕图像。还公开了如下的系统和技术,这些系统和技术用于从输入图像形成二值半色调图像,校正第一调制器和第二调制器之间的未对齐,并且例如随着时间的过去对投影仪系统进行校准以连续地改进图像。在一个实施例中,一种投影仪显示系统包括:激光光源;控制器,所述控制器接收输入图像数据并且输出控制信号;第一调制器,所述第一调制器接收来自所述光源的光,所述第一调制器接收来自所述控制器的所述控制信号,使得所述第一调制器能够渲染所述输入图像的半色调图像;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统使从所述第一调制器接收的所述半色调图像模糊化;和第二调制器,所述第二调制器接收来自所述模糊化光学系统的所述经模糊化的半色调图像并且接收来自所述控制器的所述控制信号,使得所述第二调制器能够渲染脉宽调制图像,所述脉宽调制图像能够被投影以形成期望的屏幕图像。在另一实施例中,一种用于在投影仪显示系统中从输入图像数据投影期望的屏幕图像的方法,所述投影仪显示系统包括:光源;控制器,所述控制器接收输入图像数据并且输出控制信号;预调制(premod)调制器,所述预调制调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来自所述光源的光;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统接收来自所述预调制调制器的光;以及主调制器,所述主调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来自所述模糊化光学系统的光,所述方法包括:从所述输入图像数据创建二值半色调图像;从所述二值半色调图像创建经模糊化的二值半色调图像;从所述经模糊化的二值半色调图像创建脉宽调制图像;和从所述脉宽调制图像投影期望的屏幕图像。在又一实施例中,一种用于对投影仪显示系统进行校准的方法,所述投影仪显示系统包括:光源;控制器,所述控制器接收输入图像数据并且输出控制信号;预调制调制器,所述预调制调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来自所述光源的光;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统接收来自所述预调制调制器的光;以及主调制器,所述主调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来自所述模糊化光学系统的光,所述方法包括:接收输入图像数据;计算半色调图像;应用光场模型,所述光场模型基于所述模糊化光学系统的PSF模型;计算用于所述主调制器的主图像;从所述主调制器显示屏幕图像;用图像捕捉装置捕捉所述屏幕图像;使所述捕捉的屏幕图像配准预调制栅格;将所述配准的捕捉的屏幕图像与所述输入图像数据进行比较;如果差异大于期望量,则计算对所述PSF模型的校正;和应用改进的PSF模型来进行进一步校准。下面在结合本申请内呈现的附图阅读时,在具体实施方式中呈现了本系统的其他特征和优点。附图说明示例性实施例在附图的参考图中被例示说明。意图是本文公开的实施例和附图被认为是例示性的,而非限制性的。图1描绘了本申请的系统、方法和技术可以驻留在其中的多调制显示系统和环境的一个实施例。图2描绘了可以由图1中给出的双、多调制器显示系统实现的光学处理/图像处理的高级示图的一个实施例。图3A描绘了用于生成合适的二值半色调图像的方法的一个实施例。图3B、3C和3D描绘了用于生成合适的半色调图像的方法的另一实施例。图4描绘了用于产生脉宽DMD补偿图像的技术的一个实施例。图5是使用预调制到主调制映射、光场模型以及主调制到预调制映射来生成主调制配准光场的流程图的一个实施例。图6描绘了可以被捕捉、被模型化并且被使用以计算有色(例如,红色、绿色或蓝色)光场的PSF的阵列。图7A至7F描绘了输入图像通过本申请的各种处理模块的示例性渲染。图8和9描绘了图像渲染处理以及用于系统的可能连续校正/改进的精化(refinement)处理的一个实施例。图10描绘示例性点扩散函数(PSF)分布。图11A-D描绘了可以被本申请的实施例处理的一个示例性图像。图12A和12B描绘了基于示例性输入图像数据的图像处理的两个图表。具体实施方式如本文所用的,术语“控制器”、“系统”、“接口”等意图指代计算机相关实体,其为硬件、软件(例如,在执行中)和/或固件。例如,控制器可以是在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行指令、程序和/或计算机。控制器可以包括处理器和系统存储器,该存储器可以包括处理器可读指令,该处理器可读指令当被处理器读取时可以实现本文公开的一种或多种方法和/或技术。一个或多个控制器可以驻留在过程内,并且控制器可以本地化在一个计算机/处理器上,和/或分布在两个或更多个计算机/处理器之间。控制器也可以意图指代通信相关实体,其为硬件、软件(例如,在执行中)和/或固件,并且还可以包括足以实现通信的有线或无线硬件。在以下整个描述中,阐述了特定细节以便为本领域技术人员提供更透彻的理解。然而,公知的元件可能未被详细示出或描述以避免不必要地使本公开模糊。因此,描述和附图要从例示性的、而非限制性的意义上来看待。引言在投影仪和其他显示系统的领域中,希望的是提高图像渲染性能和系统效率两者。本申请的几个实施例描述了通过对于双调制或多调制显示系统利用光场模型化来实现这些提高的系统、方法和技术。在一个实施例中,为了得到有利的效果,开发和使用光源模型。可以对已知输入图像的显示图像的相机图片进行评估以改进光模型。在一些实施例中,迭代处理可以累积改进。在一些实施例本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/CN105684437.html" title="用于多调制显示中的局部调光的系统和方法原文来自X技术">用于多调制显示中的局部调光的系统和方法</a>

【技术保护点】
一种投影仪显示系统,包括:光源;控制器,所述控制器接收输入图像数据,并且输出控制信号;第一调制器,所述第一调制器接收来自所述光源的光,所述第一调制器接收来自所述控制器的所述控制信号,使得所述第一调制器能够渲染所述输入图像的半色调图像;模糊化光学系统,所述模糊化光学系统将从所述第一调制器接收的所述半色调图像模糊化;和第二调制器,所述第二调制器接收来自所述模糊化光学系统的所述经模糊化的半色调图像并且接收来自所述控制器的所述控制信号,使得所述第二调制器能够渲染脉宽调制图像,所述脉宽调制图像能够被投影以形成期望的屏幕图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.03 US 61/899,2801.一种投影仪显示系统,包括:
光源;
控制器,所述控制器接收输入图像数据,并且输出控制信号;
第一调制器,所述第一调制器接收来自所述光源的光,所述第一
调制器接收来自所述控制器的所述控制信号,使得所述第一调制器能
够渲染所述输入图像的半色调图像;
模糊化光学系统,所述模糊化光学系统将从所述第一调制器接收
的所述半色调图像模糊化;和
第二调制器,所述第二调制器接收来自所述模糊化光学系统的所
述经模糊化的半色调图像并且接收来自所述控制器的所述控制信号,
使得所述第二调制器能够渲染脉宽调制图像,所述脉宽调制图像能够
被投影以形成期望的屏幕图像。
2.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,所述第一调制
器进一步包括以下组中的一个,所述组包括:DMD、MEMS、数字反
射器和模拟反射器。
3.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,所述第一调制
器进一步包括对多个颜色通道进行处理的DMD阵列。
4.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,所述第一调制
器能够渲染所述输入图像的二值半色调图像;并且
进一步其中,所述经模糊化的半色调图像显著亮于所述期望的屏
幕图像。
5.根据权利要求4所述的投影仪显示系统,其中,当所述控制器
发送作用于所述输入图像数据的亮裁剪的控制信号时,所述经模糊化

\t的半色调图像不如所述期望的屏幕图像亮。
6.根据权利要求4所述的投影仪显示系统,其中,所述二值半色
调图像基本上包括空间抖动图案。
7.根据权利要求6所述的投影仪显示系统,其中,所述空间抖动
图案b(m,n)包括扩展输入图像x(m,n),所述扩展输入图像x(m,n)受制
于阈值htLevel(m,n);并且
进一步其中,如果x(m,n)>htLevel(m,n),则b(m,n)=1。
8.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,所述经模糊化
的半色调图像进一步基本上包括所述期望的屏幕图像的带限最小上
界。
9.根据权利要求4所述的投影仪显示系统,其中,所述经模糊化
的半色调图像包括通过所述模糊化光学系统被平滑化的所述二值半色
调图像;并且
进一步其中,所述模糊化光学系统包括带限的、上升时间受限的
PSF。
10.根据权利要求9所述的投影仪显示系统,其中,所述PSF进
一步包括空间幅度受限的PSF。
11.根据权利要求9所述的投影仪显示系统,其中,所述PSF进
一步包括基本上径向对称的PSF。
12.根据权利要求9所述的投影仪显示系统,其中,所述PSF进
一步包括以下组中的一个,所述组包括:高斯、升余弦函数以及空间
幅度受限的峰值基本上径向对称的函数。
13.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,所述第二调
制器进一步包括以下组中的一个,所述组包括:DMD、MEMS、数字
反射器和模拟反射器。
14.根据权利要求1所述的投影仪显示系统,其中,还包括投影
仪光学器件,所述投影仪光学器件能够接收所述脉宽调制图像,并且
能够投影所述期望的屏幕图像。
15.一种用于在投影仪显示系统中从输入图像数据投影期望的屏
幕图像的方法,所述投影仪显示系统包括:光源;控制器,所述控制
器接收输入图像数据并且输出控制信号;预调制调制器,所述预调制
调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来自所述光源的光;模糊
化光学系统,所述模糊化光学系统接收来自所述预调制调制器的光;
以及主调制器,所述主调制器接收来自所述控制器的控制信号以及来
自所述模糊化光学系统的光,所述方法包括:
从所述输入图像数据创建二值半色调图像;
从所述二值半色调图像创建经模糊化的二值半色调图像;
从所述经模糊化的二值半色调图像创建脉宽调制图像;和
从所述脉宽调制图像投影期望的屏幕图像。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,从所述输入图像数据创
建二值半色调图像进一步包括:
创建如下的二值半色调图像,其中所述二值半色调图像显著亮于
所述期望的屏幕图像。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,创建如下的二值半色调
图像、其中所述二值半色调图像显著亮于所述期望的屏幕图像进一步
包括:
创建不如所述期望的屏幕图像亮的二值半色调图像以作用于所述
输入图像数据的亮裁剪。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,从所述输入图...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·施尔德斯M·J·里查兹J·P·普尔蒂拉
申请(专利权)人:杜比实验室特许公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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