概述
隨著現(xiàn)代顯示技術(shù)的發(fā)展和視覺(jué)觀看的需要,多屏無(wú)縫融合顯示技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快,應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,不僅應(yīng)用于模擬器視景仿真和數(shù)字科技展覽顯示領(lǐng)域,在指揮監(jiān)控顯示、會(huì)議顯示等領(lǐng)域也有巨大應(yīng)用市場(chǎng),多屏無(wú)縫融合顯示技術(shù)可為客戶(hù)提供視覺(jué)寬廣、真實(shí),畫(huà)面高度沉浸感,無(wú)縫、連續(xù)、亮度均勻、色彩統(tǒng)一的整體圖像顯示,為客戶(hù)顯示高分辨率、高清晰度寬屏電子地圖、演示文檔、視頻圖像提供了一個(gè)顯示平臺(tái)。但由于前幾年的技術(shù)限制,很多傳統(tǒng)的指揮顯示、會(huì)議大廳采用了傳統(tǒng)拼接顯示建設(shè)模式,實(shí)現(xiàn)多屏拼接、開(kāi)窗口顯示等功能,但無(wú)法實(shí)現(xiàn)多屏無(wú)縫融合拼接顯示。下面就來(lái)介紹解決這一問(wèn)題又不用全部重新建設(shè),基于原多屏拼接顯示系統(tǒng)而升級(jí)為多屏無(wú)縫融合拼接顯示系統(tǒng)的解決方案。
方案介紹
傳統(tǒng)的拼接顯示系統(tǒng)主要由投影機(jī)、硬屏拼接屏幕、圖形處理器,以及周邊配套設(shè)備組成系統(tǒng)。下面我就以一個(gè)4通道的拼接顯示系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹,連接圖見(jiàn)右圖,信號(hào)傳輸也采用了傳統(tǒng)的模擬VGA(RGBHV)傳輸模式,整個(gè)系統(tǒng)顯示效果一般,圖像容易受到來(lái)自于外界或系統(tǒng)內(nèi)部的各類(lèi)干擾。
原傳統(tǒng)的拼接顯示系統(tǒng)中屏幕采用了4塊200寸的背投硬幕,圖形拼接處理器為一個(gè)4通道輸出的普通拼接處理器具有開(kāi)窗口顯示計(jì)算機(jī)、視頻等信號(hào)的功能。
由于系統(tǒng)中的屏幕采用200寸的背投硬幕,多塊屏幕拼接均會(huì)產(chǎn)生5mm-10mm的物理縫隙,在改造為多屏無(wú)縫融合拼接顯示系統(tǒng)的時(shí)候屏幕更換是必須的,可以根據(jù)客戶(hù)的需要選擇正投無(wú)縫融合屏幕或者背投無(wú)縫融合屏幕,無(wú)縫融合屏幕的選擇是很重要的,需要謹(jǐn)慎考慮。這個(gè)關(guān)系到了最終顯示效果,關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)是視覺(jué)范圍、增益系數(shù)這兩個(gè)指標(biāo),如果采用背投方式,屏幕寬度大于8米以上的屏幕水平視角范圍均要求在170-180度,增益為0.4-0.8均可;采用正投方式,屏幕的這兩個(gè)指標(biāo)則可以適當(dāng)放寬,水平視角范圍至少要達(dá)到160度,增益低于1.2為好。垂直視角需要根據(jù)屏幕的安裝高度與觀眾的觀看位置進(jìn)行選擇。

在原系統(tǒng)中的圖形拼接處理器,由于其無(wú)法產(chǎn)生無(wú)縫融合處理器需要的重疊公共像素(現(xiàn)在多屏無(wú)縫融合拼接顯示技術(shù)均要求兩臺(tái)投影機(jī)之間在光學(xué)上形成光學(xué)疊加帶,所以信號(hào)處理設(shè)備也需要在兩個(gè)通道之間產(chǎn)生重疊公共像素),在做多屏無(wú)縫融合拼接顯示系統(tǒng)時(shí),通常的做法是將原系統(tǒng)的圖形拼接處理替換采用新的具有產(chǎn)生重疊像素功能的拼接處理器,但這樣造成了投資的浪費(fèi)和操作人員的操作習(xí)慣更改,不利于系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)用和指揮操作的方便。下面介紹一種不需要更換原系統(tǒng)中圖形拼接處理器就能完成整個(gè)多屏拼接顯示系統(tǒng)升級(jí)為多屏無(wú)縫融合拼接顯示系統(tǒng)的解決方案:
我方提供的多屏無(wú)縫融合拼接顯示系統(tǒng)解決方案只需在信號(hào)處理部分增加一臺(tái)HOOSEE多通道數(shù)字圖像校正融合機(jī),此設(shè)備具有多通道邊帶發(fā)生(為兩個(gè)通道之間產(chǎn)生重疊公共像素)、幾何校正、色彩校正、邊緣融合這幾項(xiàng)主要功能,此設(shè)備接頭采用DVI-I輸入、輸出接口(支持模擬VGA信號(hào)和數(shù)字DVI-D信號(hào)),分辨率支持1400×1050,為了保證整個(gè)信號(hào)傳輸和最佳的顯示效果建議使用全DVI-D數(shù)字信號(hào)傳輸和處理。
系統(tǒng)連接方式如下:在圖形拼接處理器之前還是按照原系統(tǒng)的連接方式連接,一般的投影機(jī)和圖形拼接處理器以及HOOSEE多通道數(shù)字圖像校正融合機(jī)具有數(shù)字DVI-D傳輸接口,所以我們擬采用數(shù)字DVI電纜來(lái)傳輸,減少環(huán)境電磁波的干擾及設(shè)備之間的信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換造成的信號(hào)質(zhì)量差的問(wèn)題,同時(shí)可以提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量和抗干擾能力。圖形拼接處理器完成拼接開(kāi)窗口顯示計(jì)算機(jī)和視頻信號(hào)處理后拼接輸出DVI-D數(shù)字信號(hào)(分辨率可達(dá)5600×1050),傳輸?shù)紿OOSEE多通道數(shù)字圖像校正融合機(jī)上;HOOSEE多通道數(shù)字圖像校正融合機(jī)完成邊帶發(fā)生(疊加像素生成)、幾何校正、色彩校正、邊緣融合等處理后采用DVI-D數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)酵队皺C(jī)上(傳輸方式可采用DVI-D電纜或者DVI-D傳輸光纖),投影顯示出來(lái)一個(gè)色彩一致、完整的融合拼接畫(huà)面,畫(huà)面邏輯分辨率高達(dá)5600×1050。其連接圖如左圖:
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此系統(tǒng)改造完成后,操作人員可以保持原來(lái)的操作習(xí)慣,通過(guò)控制計(jì)算機(jī)控制圖形拼接處理器進(jìn)行開(kāi)窗口顯示計(jì)算機(jī)信號(hào)、視頻信號(hào)等功能,也可以配合DVI-D矩陣將專(zhuān)業(yè)演示、匯報(bào)工作站的信號(hào)輸出到數(shù)字圖像校正融合機(jī)實(shí)現(xiàn)會(huì)議、匯報(bào)、寬屏視頻播放等功能。而數(shù)字圖像校正融合機(jī)則是一個(gè)不需要時(shí)常操作的透明設(shè)備,只需要開(kāi)啟就可以實(shí)現(xiàn)正常工作完成輸入信號(hào)的邊帶發(fā)生、幾何校正、色彩校正、邊緣融合等功能。此產(chǎn)品具有以下功能特點(diǎn):
● 單像素幾何校正:精確幾何校正,對(duì)任意屏幕圖像均無(wú)撕裂、折曲等變形失真;
● 自動(dòng)色彩平衡:采用獨(dú)特的第二代閉環(huán)回路自動(dòng)色彩統(tǒng)一機(jī)制,省心省力;
● 無(wú)痕邊緣融合:圖像融合效果非常完美,肉眼幾乎看不到融合帶;
● 小時(shí)級(jí)系統(tǒng)調(diào)試:小時(shí)級(jí)調(diào)試,系統(tǒng)即達(dá)到完美效果,解決漫長(zhǎng)手工調(diào)試之苦。
主要性能指標(biāo): ● 可處理并輸出多路圖像信號(hào),組成一個(gè)無(wú)縫、連續(xù)、亮度均勻、色度一致的大畫(huà)面。例如典型的球幕、柱幕、折幕顯示系統(tǒng);
● 融合帶寬度可調(diào),支持64-192像素;
● 支持M×N多層拼接(VIP200以上型號(hào));
● 幾何校正精度可達(dá)0.1像素,而且能夠適用于不同的屏幕形狀;三維視景圖像空間視場(chǎng)還原精度可達(dá)0.1度,滿(mǎn)足軍用飛行模擬器指標(biāo);
● 色彩校正后,不同通道投影畫(huà)面亮度均勻、色彩一致。而且操作簡(jiǎn)單、校正速度快,能在幾分鐘內(nèi)完成一個(gè)通道的色彩校正;
● 邊緣融合后可以形成無(wú)縫、完整的大畫(huà)面。自動(dòng)邊緣融合操作簡(jiǎn)單迅速;
● 可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與調(diào)試。

3、結(jié)論
采用此方案改造的多屏融合拼接顯示系統(tǒng),既保證了原系統(tǒng)的投資的不浪費(fèi)也保持了操作人員的操作習(xí)慣,只須增加一臺(tái)設(shè)備則簡(jiǎn)單、快捷地使顯示畫(huà)面質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍,從有縫顯示到無(wú)縫顯示。此方案是一種非常經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和快捷的系統(tǒng)升級(jí)解決方案,從而解決大量客戶(hù)擔(dān)心原多屏拼接顯示系統(tǒng)升級(jí)改造費(fèi)用花銷(xiāo)大,升級(jí)改造時(shí)間長(zhǎng),新設(shè)備操作不習(xí)慣等問(wèn)題。大幅降低了高品質(zhì)投影顯示系統(tǒng)的建設(shè)成本,改變了系統(tǒng)升級(jí)猶如新建系統(tǒng)費(fèi)用龐大的現(xiàn)狀,解決了其進(jìn)入中低端大規(guī)模市場(chǎng)的問(wèn)題。