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什么是邊緣融合技術?

追求亮麗的超大畫面、純真的色彩、高分辨率的顯示效果,歷來是人們對視覺感受的一種潛在要求。大到指揮監控中心、網管中心的建立,小到視頻會議、學術報告、技術講座和多功能會議的進行,對大畫面、多色彩、高亮度、高分辨率顯示效果的渴望越來越強烈,而傳統的電視墻、投影硬拼接屏和箱體拼接墻等很難滿足人們在這方面的要求。而最近迅速崛起的邊緣融合技術是近年來興起的一個新的無縫拼接技術,它更好的改善了拼接圖像的視覺效果,而正在逐步成為適應這一需求的有效途徑。

一、什么是邊緣融合技術 深圳時代中視科技解答?

    邊緣融合技術就是將一組投影機投射出的畫面進行邊緣重疊,并通過融合技術顯示出一個沒有縫隙 更加明亮、超大、高分辨率的整幅畫面,畫面的效果就是一臺投影機投射的畫質。

    當兩臺或多臺投影機組合投射一幅兩面時,會有一部分影像燈光重疊,邊緣融合的最主要功能就是把兩臺投影機重疊部分的燈光亮度逐漸調低,使整幅畫面的亮度一致。

二、邊緣融合的優勢

    1.增加圖像尺寸;畫面的完整性

    多臺投影機拼接投射出來的畫面一定比單臺投影機投射出來的畫面尺寸更大;鮮艷靚麗的畫面,能帶給人們不同凡響的視覺沖擊,采用無縫邊緣融合技術拼接而成的畫面,要很大程度上保證了畫面的完美性和色彩的一致性(如下圖所示)。

  

簡單拼接                                       簡單重疊                                                  邊緣融合

    2、增加分辨率

    每臺投影機投射整幅圖像的一部分,這樣展現出的圖像分辨率被提高了。比如,一臺投影機的物理分辨率是800 x600,三臺投影機融合25%后,圖像的分辨率就變成了2000 x600。

    3、超高分辨率

    同利用帶有多通道高分辨率輸出的圖像處理器和計算機,可以產生每通道為1600x1200像素的三個或更多通道的合成圖像!∪绻诤25%的像素,可以通過減去多余的交疊像素產生的4000x1200分辨率圖像。目前市場上還沒有可在如此高的分辨率下操作的獨立顯示器。其解決辦法為使用投影機矩陣,每個投影機都以其最大分辨率運行,合成后的分辨率是減去交疊區域像素后的總和。

    4、縮短投影距離

    隨著無縫拼接的出現,投影距離的縮短變成必然。比如,原來200英寸(4000x3000mm)的屏幕,如果要求沒有物理和光學拼縫,我們將只能采用一臺投影機,投影距離=鏡頭焦距x屏幕寬度,采用光角鏡頭1.2:1,我們的投影距離也要4.8米,現在,我們采用了融邊技術,同樣畫面沒有各種縫痕,我們的距離只需要2.4。

    5、特殊形狀的屏幕上投射成像

    比如,在圓柱或球形的屏幕上投射畫面,單臺投影機就需要較遠投影距離才可以覆蓋整個屏幕,而多臺投影機的組合不僅可以使投射畫面變大投影距離縮短,而且可使弧弦距縮短到盡量小,對圖像分辨率、明亮度和聚集效果來說是一個更好的選擇。

    6、增加畫面層次感

    由于采用了邊緣融合技術,畫面的分辨率、亮度得到增強,同時配合高質量的投影屏幕,就可使得整個顯示系統的畫面層次感和表現力明顯增強。

三、邊緣融合系統與傳統拼接的差異

    邊緣融合拼接系統和傳統拼接相比較,主要有以下差異:

    1、在傳統拼接系統中,由于采用多塊單獨屏幕組成一個屏幕顯示體,各個屏幕之間雖然采用同一材料,但是由于制作時間、制作環境上的不同,使得不同屏幕的熱脹冷縮存在客觀差異,這就導致整個系統在使用一段時間后會出現一些小的物理變化, 進而影響整個系統的穩定和效果。而融合拼接由于采用了一整塊屏幕,制作時間、材料、工藝水平完全一致,從而消除了上述隱患。

    2、在融合拼接中,由于采用整幅屏幕,所以消除了傳統拼接存在的屏幕間的物理縫隙,從而使得屏幕顯示圖象整幅保持完整,無人為分割。而采用融合處理技術后,更消除了光學縫隙,這樣和普通硬拼接系統相比,在技術水平和顯示效果上,就有了質的差異和提高,從而使顯示的圖像完全一致,無任何物理或光學分割,保證了顯示圖像的完整性和美觀性。這在顯示地圖、圖紙等圖像信息時,更為重要, 因為在圖紙、地圖上存在大量的線條或路線等,而屏幕縫隙和光學縫隙就會造成圖像顯示污染,容易使觀察人員把顯示的圖像線條和拼接系統本身的線條誤為一體,從而導致決策和研究失誤。而通過融合處理,就可以避免出現這種情況。

    3、在融合拼接系統中,所有圖像都經過融合處理器進行了校正和統一,這樣在大屏幕上進行圖像顯示和切換時,無論切換什么格式的圖像,整個屏幕的亮度、色彩、鮮艷度、均勻度都比較一致,不會出現傳統拼接系統中經常出現的由于信號更換而導致系統顯示質量的變化。

    4、在融合拼接系統中,由于在處理器中對投影顯示圖象進行了處理,可以對不同投影信號間的色差、亮差、均勻度進行調整,這也使得該系統顯示的圖象質量優于傳統拼接系統。

    5、邊緣融合圖像處理器除了具有邊緣融合和圖像多畫面處理功能外,還具有圖像存儲和調用功能,可以把本身存儲的高分辨率圖像直接作為大屏幕系統的背景進行顯示,這在實際使用中非常有實用價值。

四、邊緣融合的方式

    在實際應用中通常會有以下三種方式:

    1.寬視角的排列

    2.多臺投影機垂直堆積產生縱向的顯示畫面;3.多臺投影機堆積出更高更寬幅的超大畫面

 

五、 融合系統應用設備分析

    1、投影機

    考慮到高亮度、高可靠性和高均勻性的要求,投影機我們推薦使用繼CRT、a- LCD 、單片DLP、三片多晶硅LCD 投影顯示技術以后的最新一代三片式高對比度D L P 投影顯示系統。它以紅、綠、藍三片DMD(Digital Micormirror Device)數字微鏡作為成像器件。每片DMD由很多微鏡組成,每個微鏡對應一個像素點,DLP 投影機的物理分辨率就是由微鏡的數目決定的。DLP 投影機的技術是一種全數字反射式投影技術。其主要特點如下:

    A.數字優勢:數字技術的采用,使圖像灰度等級提高,圖像噪聲消失,畫面質量穩定,數字圖像非常精確。

    B.無縫優勢:可顯示高品質的無縫圖像。同樣的像素點,DLP投影機能產生畫面均勻,色彩銳利更高品質的無縫圖像。

    C.顯示效果:DLP 投影單元的亮度均勻性、色彩均勻性、灰度等級等技術指標和實際顯示效果均比傳統CRT、LCD技高一籌,特別適用于大畫面的投影顯示。

    光學核心壽命

    根據美國德州儀器發表的技術白皮書,DLP的核心壽命長達100, 000 小時,不存在LCD投影機由于工作環境溫度高而出現液晶板老化等問題,特別適用于高亮度顯示環境。

    2、邊緣融合處理器

    邊緣融合處理器是一臺使你很容易從獨立屏幕的演示過渡到采用多個投影機生成的無縫寬屏幕演示的核心設備。

    邊緣融合、多路輸入源選擇、無縫切換、圖像處理和操作人員控制等功能全部由一臺大屏幕處理器來實現和操作,可滿足支持多窗口顯示的,且以無縫融合寬屏信號為背景的多畫面顯示顯示應用要求。處理器視頻處理包括數據復制,以生成重迭投影區域,以及重疊圖像的邊緣羽化。數據重疊和邊緣羽化的交叉數據幅度可由用戶編程。

    經過這臺處理器進行屏幕拼接處理及邊緣融合處理后,整個系統可實現下列功能:

    (1)、多個信號輸入

    根據要求,系統可配置為多個信號源輸入,每個輸入均可在高分辨下被處理。對于多屏安裝,每個信號源輸入安裝使用的屏幕的數量被復制。

    (2)、多個通道輸出

    VRP-BLENDER具有多個標準的DVI A/D 輸出,可支持任何顯示終端。對于每個輸出通道,分辨率最高可支持UXGA(1600x1200)。

    (3)、高級的效果控制

    ·視窗控制:可以像素精度定義視窗的位置和大小,由此來顯示窗口的輸入。

    ·數字放大:在每一視窗內,均可對圖像進行所需的縮放。

    ·特效控制:選擇產生奇特形狀的重疊、鏡像效果、陰影三維立體效果、淡入淡出、飛進飛出等。

    ·次序控制:所疊加的窗口可以動態方式存在,用戶可決定任一窗口放置的前后次序。

    ·邊緣融合:內置的邊緣融合功能和羽化特性可產生光滑的全景重疊。

    ·直觀、簡潔的控制軟件:控制軟件通過友好的管理界面,數字化的處理方式,方便用戶進行信號選擇、顯示布局、畫面處理的多種管理功能。

    3、控制端

    邊緣融合器的控制端可采用電腦、控制臺式中央集中控制系統。

    4、信號源

    組成邊緣融合系統的信號源可以是多種多樣。例如現在工程中常用的有:VGA(筆記本、臺式機、圖形工作站),Video(攝像機、DVD)以及DVI、SDI(廣播級信號源)HD SDI等等。

    5、屏幕

    在大屏幕投影系統整體資金比例中,屏幕可能只占用較少的一部分,但是對于整個系統的效果而言,卻是至關重要的,如果投影屏幕選擇不合適,就相當于整個系統設置了一個瓶頸,無論系統其他設備性能多么優良,整體視覺效果都會受到抑制,無法把系統的完美性能充分表現出來。

    在以前的投影系統中,由于受技術限制,投影機的亮度無法做到很高,所以為了增加投影亮度。對屏幕一般都要求比較高的增益率,但是這樣會影響對比度和色彩細膩程度。如今投影技術的發展非常迅速,投影機的亮度已經不是問題,所以對投影幕的要求中,增益率就放在了比較低的位置,而主要考慮屏幕的平整度、視角對比度和均勻度。

六、設計邊緣融合的步驟

    1、確定大概尺寸
    2、確定投影機的數量 
    3、選擇投影機(確定投影機亮度、分辨率、鏡頭);
    4、選擇屏幕(考慮屏幕增益、均勻度、平整度);
    5、選擇融合處理器;
    6、預設軟邊融合的區域值;
    7、安裝及校準屏幕和投影機
    8、調試系統及測試。

 

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