计算计算机视觉等技术的新 代数字终端显示设备，是对传统分割屏拼接屏技术的颠覆性的革新， 无论从技术视觉效果功耗运行成本调校维护性价比及对操作 人员的辐射等方面都是传统技术无可比拟的。支持文本图形图像 高清电影流媒体显示播放支持地理信息系统矢量地图支持卫星导航及定位显示支持各类型网络及远程控制，更进步支持 等跨平台操作。 因此该项目符合国家对数字网络技术为基础的新代信息产品产业 政策。 二项目所处技术领域技术发展现状 随着计算机技术监控技术及数字视频网络化技术日新月异的发展， 为方便各级决策指挥部门直观全面地指挥调度，大屏幕显示技术也得到了 不断的提升，从单显三基色显示到目前的全彩显示屏幕，再 到真彩拼接屏幕，反映了人们对亮丽的超大画面纯真的色彩高分 辨率的视觉显示效果的潜在追求和对显示技术更新的强烈要求。 地理信息系统卫星定位导航等高新管理技术与手段的出现再 次对大屏幕显示技术提出了新的挑战虽然传统大屏幕拼缝技术在 定程度上也可以实现超大画面真彩高分辨率的视觉效果，拼缝技术 也从原来的厘米拼边五毫米拼缝到目前的三毫米拼缝，但不论怎么减 少，这样的物理拼缝是不能从根本上消除的，并直接影响使用者的应用效 果。 另方面，传统的拼接大屏幕高昂的造价功耗散热难维护 以及辐射问题也让很多使用单位难以接收，其主要由显示单元图像处理 器视频矩阵矩阵大屏幕显示控制系统集成软件控制端等组 成，仅显示单元的成本价就约为万元平方米，用户安装价约为 万元平方米，块十平方米的大屏的总造价含集成就将近四百万元人民币，另方面它的昂贵不仅体现在前期的硬件投入，更体现在后期的 维护成本和耗材费用。些品牌年仅灯泡的更换费用以十块屏为例 就高达七八万人民币，因此很多用户虽急需这系统，但因价格等因素 而最终望而却步。 多通道无缝数字大屏幕显示系统是由图像无缝融合处理器控制 端投影机屏幕等组成，可根据用户不同的需求将不同的信号源 等数字图像信息进行显示发布，其显示单元由投 影机和金属软硬质投影屏幕代替了原来的显示屏，该系统三通道大 屏的显示面积等同于十二个显示单元的显示面积，如以相同的利润率 来计算每通道用户平均安装造价约为万元国外相类似产品每通道均 价约为万元，通道显示面积取决于投影机的流明，个十平方米的显 示大屏的总造价含集成约为万元人民币，比大屏的造价低了 三分之二，并且其使用寿命维护成本显示效果故障率均优于系 统，因此多通道无缝数字大屏幕显示系统具有显著的市场竞争能力和易 于普及的特性。 三项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用 无缝数字大屏幕显示系统是采用多投影图像融合处理的方式来实 现其无缝拼接的，系统采用的计算机视觉技术是将摄像技术和计算机技术 的完美结合，实现对图像融合像素进行智能化自动化的分布式数字分析， 该技术为图像处理技术提供了个全新的理念。 采用的融合技术包括以下四个方面 图象的融合基于计算机视觉技术，通过计算机高速的处理，使多台不同的投影机播放同内容 投影机参数的融合不同的投影机有不同分辨率亮度色度和 曲线，经计算机处理后左右上下应基本对称 边缘的融合实现图像的几何形状的矫正，裁去多余部分，调整重 叠部分等等 图像源与投影机的融合通过软件，使得不同分辨率的图象源能按 要求在投影机中播放。 与传统拼接大屏幕技术相对比，这融合技术目前在国内具有领先水 平 对比内容无缝数字大屏幕显示技术传统拼接屏技术 采用的技术计算机视觉处理技术 图像几何拼接电视墙 硬拼接技术 视觉效果无缝高清有拼接缝 辐射性无有 物理及光学拼缝无有 功耗及散热小大 工作原理图像边缘自动融合人工拼接 显示方式正投背投均可仅背投 图像分割方式随意组合自动分割专用图像分割机 设备空间占用小大 可视化处理可以不能完全实现 可扩展性可根据需求任意扩展受分割系统硬件限制冗余显示可以不可以 运行成本低高 性价比高低 维护成本及方式成本低维护简便成本高维护周期长 通过以上对比分析，该技术的实现将对所在领域的同类型或不同类型 技术的发展产生深远的影响，也将推动这领域内显示技术的进步提高。 四项目目前进展情况。 目前该项目已完成了市场调查分析及需求分析，技术上将重点研究自 动几何形状矫正技术和边缘融合技术，建立相应的评价体系和方法，制订 严格的质量目标和质量保证计划。确定项目的软硬件方案，对初步方案进 行评价，在理论分析通过的基础上，购买设备进行试验，以得到关键性的 实验数据并以此为基础，最终确定系统方案，进入项目实施阶段并完成软 硬件系统的概要设计和详细设计。 第二章技术方案论述 基于计算机视觉技术，通过计算机高速的处理，使多台不同的投影机播放同内容 投影机参数的融合不同的投影机有不同分辨率亮度色度和 曲线，经计算机处理后左右上下应基本对称 边缘的融合实现图像的几何形状的矫正，裁去多余部分，调整重 叠部分等等 图像源与投影机的融合通过软件，使得不同分辨率的图象源能按 要求在投影机中播放。 与传统拼接大屏幕技术相对比，这融合技术目前在国内具有领先水 平 对比内容无缝数字大屏幕显示技术传统拼接屏技术 采用的技术计算机视觉处理技术 图像几何拼接电视墙 硬拼接技术 视觉效果无缝高清有拼接缝 辐射性无有 物理及光学拼缝无有 功耗及散热小大 工作原理图像边缘自动融合人工拼接 显示方式正投背投均可仅背投 图像分割方式随意组合自动分割专用图像分割机 设备空间占用小大 可视化处理可以不能完全实现 可扩展性可根据需求任意扩展受分割系统硬件限制冗余显示可以不可以 运行成本低高 性价比高低 维护成本及方式成本低维护简便成本高维护周期长 通过以上对比分析，该技术的实现将对所在领域的同类型或不同类型 技术的发展产生深远的影响，也将推动这领域内显示技术的进步提高。 四项目目前进展情况。 目前该项目已完成了市场调查分析及需求分析，技术上将重点研究自 动几何形状矫正技术和边缘融合技术，建立相应的评价体系和方法，制订 严格的质量目标和质量保证计划。确定项目的软硬件方案，对初步方案进 行评价，在理论分析通过的基础上，购买设备进行试验，以得到关键性的 实验数据并以此为基础，最终确定系统方案，进入项目实施阶段并完成软 硬件系统的概要设计和详细设计。 第二章技术方案论述 项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平 项目关键技术 自动几何形状矫正技术在多投影仪组合显示中，投影仪只有与投 影幕垂直时才能得到矩形的图像，否则就会产生梯形失真，而实际上各台 投影仪是不可能与投影幕严格垂直的，如果这样要求，那就非常不利于实 际使用。虽然般的投影仪都提供梯形校正功能，但手工较正是项很耗 时的工作，当用于拼接的投影仪达到定的数量，如台以上时， 手工校正变得非常困难。而且由于场地的限制，有时根本就无法产生矩形 的图像。投影仪位置很小的变化就可能造成投射图像的较大偏差，而震动 及热胀冷缩等因素使得投影仪位置的变化在所难免，这就使得拼接系统需 要经常的维护。因此本项目系统必须在投影仪的位置大致对齐的条件下， 能够快速准确自动地实现几何形状矫正。 边缘融合技术为了实现无缝显示，需将相邻图像的边缘部分重叠， 这样会在边缘形成条亮带，重叠部分的亮度为整幅图像其余部分的倍 另外，由于设备的原因，会使得两台投影仪之间色谱色彩范围不同。因 此，多投影仪重叠区域的颜色亮度是影响组合显示质量最关键的问题。本项目系统将根据人眼对颜色缓慢变化要迟钝得多的特性，对相邻图像的重 叠部分，采用数字图像处理技术中的图像融合技术使颜色平滑地从边过 渡到另边，使得能够在整个投影屏幕上实现颜色亮度致。 实时融合显示在整个多投影仪图像融合显示过程中，必须要对每 个投影仪图像的每象素的颜色亮度对比度等信息进行计算处理， 计算量非常大，而且每次的所有计算处理必须在以内完成，随着投 影仪数量的增多，单台图像融合服务器显然是不可能胜任这样的计算工作 量。为了解决实时融合显示问题，我们将采用计算机网络技术和分布式计 算技术，增加图像融合工作站，将任务分配给图像融合服务器和图像融合 工作站，让它们分布式计算。 分布式计算的同步控制在多投影仪融合显示过程中，各投影仪协 作完成个超大屏幕高亮度高分辨率的图像显示，可是各投影仪是分 别输出的，为了避免图像画面的跳跃抖动，必须对多个输出节点的图像输 出进行同步控制。 二创新点 创新点之基于图像融合的边缘融合技术，实现多投影的无缝拼接， 很大程度上保证了画面的完美性和色彩的致性。 创新点之二基于集群的分布式计算技术，从而实现了系统的快速 实时性。 创新点之三基于计算机视觉的自动参数调整技术，从而使图像融合 自动方便快捷准确。 创新点之四虚拟的操作系统平台技术，使系统具有良好的应用接口。 三项目完成时达到的技术水平 无缝数字大屏幕显示系统将综合运用数字图像处理技术计算机 视觉技术计算机网络技术和分布式计算技术等，使系统具有技术先进 数据源类型多可扩展性强超高分辨率超高亮度可视角度大和安装 调试方便等特点。根据我司的大量市场调查和技术查新，项目完成时可达 到国内领先水平。 二项目技术方案论述 项目的技术原理 自动图像融合显示 利用多台投影仪进行投影拼接显示以提供超高分辨率图像所必须面临 的个问题是如何校正投影仪图像，使得整个屏幕看上去像个完整的屏 幕，而不是块块拼接起来的马赛克图像。投影仪图像校正的个