无缝数字大屏幕显示系统项目立项申报材料.doc文档下载39页

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。

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。

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。

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。

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 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 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部分内容简介再 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部分内容简介再 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 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，会使得两台投熟练的技师手工对每台投影仪进行校正，这是个十分烦琐和费时的工作而且当投影仪的数量较大时，这工作尤其困难，因为对整个投 影阵列中的任意台投影仪进行调节，必将影响其相邻的台投影仪的位 置，从而影响所有投影仪的位置。

因此，我们放弃硬件机械校正的方法， 转而利用软件对投影仪进行校正。

软件校正的个难点是如何准确的获取 投影图像的畸变情况，并加以数学描述。

软件校正的基本思路是采用了基于计算机视觉的自动调整方法，该方 法不去改变投影仪的位置亮度等属性，而是去改变投影内容的位置大 小角度亮度和颜色。

首先通过显示系统输出些样点和样线，使用 个高保真度高分辨率的照相机采集到它们在屏幕上实际的投影图像，然 后通过计算机视觉和图像处理技术计算获得每个投影设备的偏差矩阵，由 此可以计算出为克服这种偏差所需的对各个投影内容的变换矩阵，将这些 矩阵在投影仪输出前，首先作用于待输出的图像，自动计算出各个投影图 像的矫正后的各个像素的数值，即可获得排列整齐的大屏幕显示参见图 。

整个过程大部分由软件来实现，用户手动调节的工作大大降低。

整个 融合参数的确定仅仅需要几分钟而已。

因此，基于计算机视觉的图像融合 方法具有方便快捷准确的特点。

图投影图像的校正 图基于照相机的校正系统 边缘融合 经过几何校正，投影幕上得到的图像是非扭曲的。

相邻的两个子图像 有两种排列方法图像不重叠，让它们紧密地排列在起相邻的图像部 分重叠。

第种方法被称之为硬拼，处理简单，但会形成条无法消除的缝， 因