一种用于图像信号HDR投影的光源、装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于图像信号HDR投影的光源，包括第一光源，用于提供第一光束；第一光机，位于所述第一光束的光路上，用于基于输入的参考信号和所述第一光束投影形成非均匀光束，从而得到投影光束，本实用新型专利技术还公开了一种包括该用于图像信号HDR投影的光源装置及系统，使图像信号的明暗均得到增强，实现图像信号的高动态范围显示。

A Light Source, Device and System for HDR Projection of Image Signal

The utility model discloses a light source for HDR projection of image signal, including a first light source for providing a first light beam; a first light machine, located on the optical path of the first light beam, is used to form a non-uniform light beam based on the input reference signal and the first light beam projection, thereby obtaining a projected light beam. The utility model also discloses a projection beam including the HDR projection for image signal. The light source device and system can enhance the brightness and shade of the image signal and realize the high dynamic range display of the image signal.

【技术实现步骤摘要】
一种用于图像信号HDR投影的光源、装置及系统
本技术涉及投影
更具体地，涉及一种用于图像信号HDR投影的光源、装置及系统。
技术介绍
目前，许多投影仪通常采用均匀光束作为投影光束，通过均匀光束照射投影设备的成像芯片，投影设备根据待投影的图像信号，控制成像芯片以投影得到图像信号对应的图像。随着人们对于视觉产品的要求不断提高，提出了高对比度(HighContrastRatio,或HCR)以及高动态范围成像(HighDynamicRangeImaging，HDRI或HDR)技术，HDR技术可实现比普通数位图像技术更大的曝光动态范围(即更大的明暗差别)，以提高图像明部和暗部显示的清晰度，提高投影显示效果。但是，目前的电影放映设备还不具备HCR和HDR，同时影片图像或视频并没有按照HCR特性以及HDR格式进行制作，致使影院无法实现真正的高对比度以及高动态范围影片的播放。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种用于图像信号HDR投影的光源，基于参考信号形成非均匀光束作为投影的光源，使图像信号的明暗均得到增强，实现图像信号的高动态范围显示。本技术的另一个目的在于提供一种图像信号HDR投影装置，本技术的再一个目的在于提供一种图像信号HDR投影系统。为达到上述目的，本技术采用下述技术方案：本技术一方面公开了一种用于图像信号HDR投影的光源，包括第一光源，用于提供第一光束；第一光机，位于所述第一光束的光路上，用于基于输入的参考信号和所述第一光束投影形成非均匀光束，从而得到投影光束。优选地，所述光源中还形成有与所述非均匀光束叠加得到投影光束的第二光束。优选地，所述非均匀光束的光路上设有第一分光镜；所述非均匀光束通过所述第一分光镜透射，所述第二光束通过所述第一分光镜反射并与透射的非均匀光束叠加得到投影光束。优选地，所述第二光束的光强大于等于第一光束的光强。优选地，所述光源进一步包括形成第二光束的第二光源；或者所述第二光束为对第一光束分光得到。优选地，所述第一光源包括产生第一激光光束的第一激光模组以及将所述第一激光光束均匀化形成第一光束的第一匀光棒。优选地，所述光源进一步包括形成第二光束的第二光源；所述第二光源包括产生第二激光光束的第二激光模组以及将所述第二激光光束均匀化形成第二光束的第二匀光棒。优选地，所述第一光机为LCOS芯片。优选地，所述参考信号为所述图像信号的灰阶信号。优选地，所述参考信号为通过对所述图像信号的灰阶信号按比例扩展至全亮度范围得到的。优选地，所述灰阶信号中的数据值范围为a～b，所述按比例扩展至全亮度范围为a＝0b＝255c＝(a+b)(c-a)/(b-a)(a≤c≤(a+b)/2)(a≤c≤(a+b)/2)d＝255-(b-d)(a+b)/(b-a)((a+b)/2≤d≤b)((a+b)/2≤d≤b)本技术另一方面公开了一种图像信号HDR投影装置，包括如上所述的用于图像信号HDR投影的光源、第二光机以及镜头；所述第二光机位于所述投影光束的光路上，用于基于输入的图像信号和所述投影光束通过所述镜头投影形成HDR图像。优选地，所述第二光机为LCOS、DLP和LCD芯片。本技术再一方面公开了一种图像信号HDR投影系统，包括如上所述的图像信号HDR投影装置、处理器、与第一光机电连接的第一视频解码器、与第二光机电连接的第二视频解码器以及将第一视频解码器和第二视频解码器进行时间同步的同步器；所述处理器中存储有视频文件，所述处理器用于从所述视频文件中提取参考文件并传输至第一视频解码器和从所述视频文件中提取图像文件并传输至第二视频解码器；所述第一视频解码器用于将所述参考文件解码得到参考信号并输入第一光机；所述第二视频解码器用于将所述图像文件解码得到图像信号并输入第二光机。优选地，所述视频文件为数字电影包，所述数字电影包中存储有CPL文件、参考文件和图像文件；所述参考文件包括多帧参考图像；所述图像文件包括多帧源图像；所述CPL文件包括关联所述多帧参考图像与所述多帧源图像的关联信息。本技术的有益效果如下：本技术的用于图像信号HDR投影的光源基于第一光束和参考信号形成非均匀光束作为投影的光源，图像信号在非均匀光束光源的条件下投影形成图像，通过设置参考信号，使投影得到的图像信号上的明暗显示区域均得到增强，实现图像信号的高动态范围显示，且对投影光源进行改进，成本降低，扩展应用性强。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本技术一种图像信号HDR投影装置一个具体实施例的示意图。图2示出本技术一种图像信号HDR投影装置另一个具体实施例的示意图。图3示出本技术一种图像信号HDR投影装置另一个具体实施例的示意图。图4示出本技术一个具体实施例中对灰阶信号进行处理的原理图。图5示出本技术一个具体实施例中图像信号的示意图。图6示出本技术一个具体实施例中图像信号的投影图像示意图。图7示出本技术一种图像信号HDR投影系统一个具体实施例的示意图。图8示出本技术一种图像信号HDR投影方法一个具体实施例的示意图。图9示出本技术一种图像信号HDR投影方法另一个具体实施例的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。图1示出本技术一种用于图像信号HDR投影的光源的一个具体实施例，本实施例中，所述光源包括第一光源和位于所述第一光束的光路上的第一光机。其中，第一光源可提供第一光束。第一光机可基于输入的参考信号和所述第一光束投影形成非均匀光束，从而得到投影光束。本技术中，基于第一光束和参考信号形成非均匀光束作为投影图像或视频的投影光源，图像信号在非均匀光束光源的条件下投影形成图像，对原有的图像信号进行增强，通过设置参考信号，可使得投影得到的显示图像上的明暗显示区域均得到增强，实现图像信号的高动态范围显示，且对投影光源进行改进，不必采用昂贵的图像处理设备对图像采集处理，降低了成本，且本技术的光源可用于各种投影设备，扩展应用性强。在其他地实施方式中，用于图像信号HDR投影的光源中还进一步形成有与所述非均匀光束叠加得到投影光束的第二光束。该第二光束可为均匀光束，均匀光束与形成的非均匀光束叠加得到投影光束，一方面，可简化参考信号的处理，参考信号中无需考虑待投影的图像信号的暗处的亮度，只需对图像信号的亮度范围进行调整即可，适用于各种投影设备，另一方面，通过增加第二光束，叠加得到的投影光束的亮度范围可突破仅通过第一光束形成投影光束的亮度范围，第二光束的叠加可增加投影光束可达到的最大亮度，从而实现更高范围的高动态范围显示。具体地，可在所述非均匀光束和所述第二光束的光路上设置第一分光镜，该第一分光镜可倾斜设置，第一分光镜的一面可使非均匀光束透射，第一分光镜的另一面可使第二光束反射至非均匀光束的光路上，从而与非均匀光束合束形成投影光束，或者，第一分光镜的一面可使第二光束透射，第一分光镜的另一面可使非均匀光束反射至第二光束的光路上，从而与第二光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，包括第一光源，用于提供第一光束；第一光机，位于所述第一光束的光路上，用于基于输入的参考信号和所述第一光束投影形成非均匀光束，从而得到投影光束。

【技术特征摘要】
1.一种用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，包括第一光源，用于提供第一光束；第一光机，位于所述第一光束的光路上，用于基于输入的参考信号和所述第一光束投影形成非均匀光束，从而得到投影光束。2.根据权利要求1所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述光源中还形成有与所述非均匀光束叠加得到投影光束的第二光束。3.根据权利要求2所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述非均匀光束的光路上设有第一分光镜；所述非均匀光束通过所述第一分光镜透射，所述第二光束通过所述第一分光镜反射并与透射的非均匀光束叠加得到投影光束。4.根据权利要求2所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述第二光束的光强大于等于第一光束的光强。5.根据权利要求2所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述光源进一步包括形成第二光束的第二光源；或者所述第二光束为对第一光束分光得到。6.根据权利要求1所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述第一光源包括产生第一激光光束的第一激光模组以及将所述第一激光光束均匀化形成第一光束的第一匀光棒。7.根据权利要求5所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，当所述光源进一步包括形成第二光束的第二光源时；所述第二光源包括产生第二激光光束的第二激光模组以及将所述第二激光光束均匀化形成第二光束的第二匀光棒。8.根据权利要求1所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述第一光机为LCOS芯片。9.根据权利要求1所述的用于图像信号HDR投影的光源，其特征在于，所述参考信号为所述图像信号的灰阶信号。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：林民杰，林晓飞，郭克威，
申请(专利权)人：中国电影器材有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11