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双投影系统中的图像对准的不可见或者低可感知性技术方案

技术编号:10145977 阅读:184 留言:0更新日期:2014-06-30 15:55
一种双投影系统可以使用对准图案来对准显示的图像。对准图案可以用来修改图像数据序列的图像内容帧的部分。可以基于使用对准图案对图像内容帧的修改来空间对准两个图像数据序列。可以变形和显示图像内容帧。可以捕获显示的变形的图像内容帧。可以基于捕获的图像内容帧和对准图像数据来确定变换矢量集。可以使用变换矢量集来更新存储的变换数据,并且更新的变换数据可以用来空间对准两个图像数据序列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种双投影系统可以使用对准图案来对准显示的图像。对准图案可以用来修改图像数据序列的图像内容帧的部分。可以基于使用对准图案对图像内容帧的修改来空间对准两个图像数据序列。可以变形和显示图像内容帧。可以捕获显示的变形的图像内容帧。可以基于捕获的图像内容帧和对准图像数据来确定变换矢量集。可以使用变换矢量集来更新存储的变换数据,并且更新的变换数据可以用来空间对准两个图像数据序列。【专利说明】双投影系统中的图像对准的不可见或者低可感知性有关申请的交叉引用本申请要求对申请号为61/549,580、标题为 “Fast Alignment of StereoscopicProjection”并且于2011年10月20日提交的美国临时申请的优先权。通过引用将该美国临时申请结合于此
本专利技术主要地涉及图像投影系统,并且更具体地(但是未必唯一地)涉及用于投影具有不可见或者降低的可感知图像对准的图像的双投影系统。
技术介绍
用于大屏幕的双投影仪投影和立体投影的使用日益增加。在一些情况下,可以用能够分别向观察者的左和右眼递送左眼图像和右眼图像的单个投影仪,而不是使用两个投影仪的传统方式来实现立体效果。希望消除两个投影仪的困难对准引起对于单投影仪解决方案的市场需求。然而对于更大屏幕,在分辨率和亮度方面的需求可以高达4K分辨率并且接近100,000流明。用于二维(2D)演示的大屏幕可能需要两个投影仪以获得可接收水平的图像照明。单投影仪技术可能不容易升级至这样的要求,并且更大屏幕占据全球数十万投影屏幕的不到1%,因此市场可能不能在可预见的将来驱动这样的单投影仪解决方案所需要的大量开发投入。因此,需要4K分辨率和高达100,000流明亮度的大屏幕可能仍然需要双投影仪解决方案。在大屏幕投影中,两个投影仪的对准可能困难、但是重要。机械调整投影仪的传统方式可能由于机械定位系统的有限容差和光学系统容差而对于大屏幕未令人满意,这些容差可能使得不可能理想对准投影仪。可以在投影仪之一中包括变形系统,因此技术人员可以例如通过使用参考网格来电子调整几何校正直至对准图像。这一人工对准是繁琐和耗时的工作。一些系统并入自动对准系统,其中系统可以执行自动对准从而用反馈相机经过迭代过程运行。双投影仪系统可能由于热改变而经历在两个投影的图像之间的图像对准的空间改变,这些热改变可能在相对少量时间内、比如在演示的持续时间期间出现并且引起图像移位。例如,激光投影系统可能经历光学性能的相对快速改变并且引起图像的全局水平、竖直或者旋转移位。因此具有一种用于在演示期间自动重新对准显示的图像而对查看者不可见的手段将是有益的。图1示出现有技术的配置。实心箭头线是图像信号路径。包括第一投影仪I和第二投影仪2的投影仪对向投影表面3上投影图像对、比如由第一图像生成器4递送的左眼图像和由第二图像生成器5递送的右眼图像。变形系统6能够几何校正左眼图像,因此投影它以与右眼图像对准。变形系统6可以能够例如在演示运动图像期间实时完成几何校正。相机7可以记录向投影表面3上投影的图像,并且向校准系统8递送记录的图像数据,该校准系统8能够处理接收的相机数据、向变形系统6递送几何校正数据并且输出适合于在迭代闭环反馈系统中对准的校准图像序列,该迭代闭环反馈系统将在若干秒或者若干分钟内经过对准过程运行。开关9可以在用于内容演示的图像生成器与用于自动对准的校准电路的输出之间切换投影仪。这一配置比人工对准有利,但是对于一次在许多小时内操作的大屏幕安装,可能由于机械和光学零件的热和另外引起的移动而有必要在操作期间执行重新对准若干次,并且如果观众席多数时间充满观众,则必须执行观众可察觉的让人分心的重新对准不是最优的。如果重新对准将在投影系统放映图像内容之时出现,则希望以对查看者不可见的方式完成对准。系统和方法被期望用于克服以上提到的障碍并且提供低可感知性或者不可见自动对准并且进一步消除对于投影仪切换和闭环反馈电路的需要,该不可见自动对准可以在一些境况中将校准图像序列显示不到一秒、因此在实际使用中未被察觉。
技术实现思路
某些方面涉及用于使用对准图案来空间对准图像序列的系统和方法。在一个方面中,访问对准图案。对准图案具有至少一个对准特征。使用至少一个对准特征通过投影系统来修改第一数字图像序列的帧中的图像内容的部分。在显示第一数字图像序列和第二数字图像序列时,基于由投影系统修改的部分来空间对准第一数字图像序列和第二数字图像序列。至少一个特征包括使用至少一个对准特征来修改的部分是至少一个色通道。至少一个特征包括通过投影系统修改第一数字图像序列中的后续帧的图像内容的与该部分不同的第二部分。具有图像内容的被投影系统修改的的该部分的帧和具有图像内容的被投影系统修改的第二部分的后续帧包括所有对准图案。至少一个特征包括转换帧的具有至少一个对准特征的部分。这些部分分布于显示的多个帧之中。这些部分具有随机空间序列。至少一个特征包括通过用至少一个对准特征替换第一数字图像序列的帧中的图像内容的该部分的至少部分来修改该部分。该部分具有在至少一个对准特征周围的黑色图像像素。至少一个特征包括在该部分内的至少一个对准特征,该对准特征具有与该部分的用至少一个对准特征替换的至少部分基本上对应的平均照明水平。至少一个特征包括在该部分内的至少一个对准特征,该对准特征具有与该部分的用至少一个对准特征替换的至少部分对应的平均色平衡。至少一个特征包括具有高斯照明分布的至少一个对准特征。至少一个特征包括捕获用包括对准图案的对准图像数据修改的显示的第二数字图像序列作为捕获的第二图像序列帧。捕获用对准图像数据修改的显示的第一数字图像序列作为捕获的第一图像序列帧。基于在捕获的第二图像序列帧和捕获的第一图像序列帧中的对准图像数据之间的空间差确定变换矢量集。使用变换矢量集来空间对准第一数字图像序列的显示的第一图像和第二数字图像序列的显示的第二图像。至少一个特征包括该部分是至少一个色通道的整个图像帧。至少一个特征包括通过用至少一个对准特征替换第一数字图像序列中的帧的图像内容的该部分的至少部分来修改该部分。至少一个对准特征具有至少一个色通道的高频内容。该部分具有在至少一个对准特征周围的图像内容像素。图像内容像素是至少一个色通道的低频图像内容。在另一方面中,捕获具有用对准数据修改的图像内容的显示的第一图像序列内容作为捕获的第一图像序列帧。捕获具有用对准数据修改的图像内容的显示的第二图像序列帧作为捕获的第二图像序列帧。基于在捕获的第二图像序列帧和捕获的第一图像序列帧中的对准数据之间的空间差确定变换矢量集。使用变换矢量集来空间对准第一图像序列的显示的第一图像和第二图像序列的显示的第二图像。至少一个特征包括用对准数据修改第一图像序列中和第二图像序列中的至少一个帧中的图像内容以生成修改的第一图像序列帧和修改的第二图像序列帧。用存储的变换数据变形修改的第二图像序列帧以生成变形的第二图像序列帧。显示变形的第二图像序列帧作为显示的第二图像序列帧,并且显示修改的第一图像序列帧作为显示的第一图像序列帧。用变换矢量集更新存储的变换数据以产生更新的变换数据。空间对准第一图像序列的显示的第一图像和第二图像序列的显示的第二图像包括使用更新的变换数据。至少一个特征包括通过以下本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种方法,包括:访问具有至少一个对准特征的对准图案;使用所述至少一个对准特征通过投影系统修改第一数字图像序列的帧中的图像内容的部分;以及在显示所述第一数字图像序列和第二数字图像序列时,基于由所述投影系统修改的所述部分,将所述第一数字图像序列和所述第二数字图像序列进行空间对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·S·艾弗森谭玮宁M·奥多尔
申请(专利权)人:图象公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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