CN102045524A - 一种超分辨率大屏幕显示*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超分辨率大屏幕显示***，包括：一个投影屏幕、多个投影机、与多个投影机对应的多个方位调台、一个多路图像融合器，多个背投箱体，每个背投箱体中安装一个或多个投影机及对应的方位调台，一个投影机安装在一个方位调台上，方位调台用于调整投影机的方向和位置，多个背投箱体按M×N矩阵组成一个屏幕安装面，投影屏幕安装在所述屏幕安装面上，在相邻背投箱体之间的箱壁上设置有用于传输相邻投影图像重叠区的视频图像信号的光路窗，多路图像融合器对通过光路窗的图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，通过投影屏幕呈现无缝的拼接图像，其中，M、N为整数，且M、N中至少有一个大于1。方便长距离运输、现场安装及调试。

Description

一种超分辨率大屏幕显示***

技术领域

本发明涉及终端处理技术，特别涉及一种超分辨率大屏幕显示***。

背景技术

随着终端技术的发展，为了满足对显示器超大尺寸、超高分辨率的要求，而将多个显示器拼接起来形成一个显示阵列，被称为“电视墙”，电视墙的种类很多，比如CRT电视墙、LCD电视墙、PDP电视墙、DLP电视墙等。由于CRT显示器、LCD显示器、PDP显示器的边框尺寸比较大(几十毫米)，用这些显示器拼接成的电视墙有很宽的拼缝，虽然DLP背投显示器的边缘尺寸比较小，由其拼接成的电视墙的拼缝的缝宽度可可以做到1mm左右，但是，在近距离观看时，仍然会产生不舒适或不自然的感觉；比如地图等线条比较多的图像时，宽度1mm左右的拼缝很容易造成图像信息的误读、误判。为了彻底消除图像拼缝，人们采用了边缘融合技术对多路图像的重叠区域进行处理，然后采用多个投影机把这些图像信息投影到一整块大屏幕上，呈现出没有拼缝的图像效果。两种现有技术的实现方案。

目前，一种技术方案是：在一个房间里隔离出一个背投暗室，在背投暗室的强面上留一个巨大的窗口，投影屏幕就安装在这个投影窗口上；在背投暗室里安装有多台投影机，相邻投影机在投影屏幕上形成图像重叠区；图像融合器对图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，就可以在投影屏幕上呈现无缝的拼接图像。为了减小背投暗室的纵向尺寸，可以采用广角镜头，但会带来图像的几何畸变；也可以采用反光镜来改变光路，但需要采用带支架的反光镜来实现。由于可知，背投暗室作为一个尺寸庞大的整体部件，很难长途运输，现场安装、施工又比较复杂、困难；背投暗室的屏幕安装面一般为平面，很难做出高精度的柱面屏幕；而调整也比较困难，容易造成图像融合区域过渡不自然。

另一种技术方案是：利用模具成型的办法制作精确的弧形导轨，到现场组装出柱面屏幕支架，把整块投影屏幕安装在屏幕支架上形成柱面投影幕；但是。由于安装屏幕的弧形导轨尺寸太长，运输过程中无法进电梯，整个屏幕支架的现场安装比较复杂；屏幕支架强度比较低，容易变形，且图像的融合效果比较差；投影机安装位置精度低，不稳定，调整困难，容易造成图像融合区域过渡不自然。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，现有的实现方式中，都不能在保证精确稳定的屏幕面型(平面、柱面)的同时，方便长距离运输、快速的现场安装及调试。

发明内容

本发明实施例提供一种超分辨率大屏幕显示***，以解决在保证精确稳定的屏幕面型(平面、柱面)的同时，方便长距离运输，现场安装快捷，方便调试的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种超分辨率大屏幕显示***，包括：一个投影屏幕、多个投影机、与多个投影机对应的多个方位调台、一个多路图像融合器，还包括：多个背投箱体，每个背投箱体中安装一个或多个投影机及对应的方位调台，一个投影机安装在一个方位调台上，所述方位调台用于调整投影机的方向和位置，所述多个背投箱体按M×N矩阵组成一个屏幕安装面，所述投影屏幕安装在所述屏幕安装面上，在相邻背投箱体之间的箱壁上设置有用于传输相邻投影图像重叠区的视频图像信号的光路窗，所述多路图像融合器对通过光路窗的图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，通过投影屏幕呈现无缝的拼接图像，其中，M、N为整数，且M、N中至少有一个大于1。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过使用多个背投箱体拼接、配合一个整块投影幕的方法实现了一种超大分辨率大屏幕显示***，在保证精确稳定的屏幕面型(平面、柱面)的同时，方便长距离运输、容易进电梯、顺利通过普通楼梯，并实现简单、快捷的现场安装、调试性能。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种超分辨率大屏幕显示***的结构示意图；

图2A和图2B分别为本发明实施例中提供的3×1和3×2个背投箱体矩阵拼的示意图；

图3A和图3B分别为本发明实施例中采用不同的反光镜来改变投影光路的示意图；

图4本发明实施例中提供的一种超分辨率大屏幕显示***的一种应用实例的结构示意图；

图5A和图5B分别为本发明实施例提供的投影机及部分光路区向背投箱体的后面突出的顶视图和侧剖面图；

图6A和图6B分别为本发明实施例提供的投影机及部分光路向箱体的前面突出的顶视图和侧剖面图。

具体实施方式

下面我们将结合附图，对本发明的实施方案进行详细描述。

请参阅图1，为本发明实施例中提供的一种超分辨率大屏幕显示***的结构示意图，所述超分辨率大屏幕显示***包括：一个投影屏幕11、多个投影机及与多个投影机对应的多个方位调台(本实施例以3个为例，即121、122、和123为例)、一个多路图像融合器13、多个背投箱体(本实施例以3个为例，即141、142、和143为例)、屏幕安装面15和光路窗16(对应的，以2个为例，即161和162)。其中，每个背投箱体中安装一个或多个投影机及对应的方位调台，一个投影机安装在一个方位调台上，所述方位调台用于调整投影机的方向和位置，所述多个背投箱体按M×N矩阵组成一个屏幕安装面15，所述投影屏幕11安装在所述屏幕安装面15上，在相邻背投箱体之间的箱壁上设置有用于传输相邻投影图像重叠区的视频图像信号的光路窗16，所述多路图像融合器13对通过光路窗16的图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，通过投影屏幕呈现无缝的拼接图像，其中，M、N为整数，且M、N中至少有一个大于1。

在该图1中，带箭头的单点虚线，即表示视频电缆或光缆；粗虚线，即

光路信号；细虚线，即

表示光路窗口；双点虚线，即

表示内部隔断。

其中，在该实施例中，M、N为整数，且M、N中至少有一个大于1，可选的采用2×1、3×1、4×1、5×1、6*1、7×1、8×1、2×2、3×2、4×2、5×2、6×2、7×2、8×2等背投箱体矩阵拼接。

如图2A和图2B所示，图2A和图2B分别为本发明实施例中提供的3×1和3×2个背投箱体矩阵拼的示意图。但并不限于此，本实施例只是以此为例。

在该实施例中，投影屏幕优选柔性材料，虽然屏幕面积很大，但可以卷起来运输；屏幕安装面被分配到M×N个背投箱体上，不需要很长的导轨，每个背投箱体的尺寸也不会很大。这使得所有部件能方便地长距离运输、容易进电梯、顺利通过普通楼梯。方位调台与边缘图像采集器相互配合实现自动的边缘融合参数调整，使整个显示***的安装、调试变得简单、快捷。

本发明实施例中，通过将多个背投箱体拼接、可以按照M×N矩阵组成一个屏幕安装面，再将一个整块的投影屏幕安装在屏幕安装面，实现了一种超分辨率大屏幕显示***。本发明实施例所述技术方案，在保证精确稳定的屏幕面型(平面、柱面)的同时，方便长距离运输、容易进电梯、顺利通过普通楼梯，并实现简单、快捷的现场安装，以及方便调试。

可选的，为了防尘、防潮和屏蔽杂光，所述每个背投箱体还设置有一个或多个内部隔断，所述内部隔断用于将拼接后的箱体内部空间分割成密封光路区和通风散热区。

可选的，所述投影机的镜头前端、投影屏幕可以位于密封光路区，所述投影机的机身(含灯泡、风扇、散热孔)可以位于通风散热区。

可选的，投影机的镜头与内部隔断之间使用柔性密封圈，在保证密封效果的同时，不会影响方位调台的调整运动。

可选的，所述部分或全部通风散热区可以向背投箱体的后面或前面突出；和/或所述部分或全部密封光路区可以向背投箱体的后面或前面突出。具体可以想见下述的实施例

可选的，所述每个背投箱体中还可以包括：用于改变投影光路的一个或多个反光镜。也就是说，为了进一步减小背投箱体的深度，可以采用一次(如图3A)或两次(如图3B)反光镜来改变投影光路。其中，该反光镜优选采用前表面反光镜。其中，图3A和图3B分别为采用不同的反光镜来改变投影光路的示意图。

其中，所述投影机的镜头前端、反光镜、投影屏幕位于密封光路区，所述投影机机身位于通风散热区。

可选的，所述内部隔断在距投影机的镜头前端的位置上设置有提供投影光路的孔。也就是说，所述内部隔断在靠近投影机镜头前端的位置开孔，以提供投影光路。

可选的，所述密封光路区的内壁优选为黑色；以进一步降低内部杂光对图像呈现效果的影响；和/或

所述背投箱体的通风散热区的箱壁上设置有通风孔；优选安装风扇，形成风道，对通风散热区内的设备进行散热；和/或

所述通风散热区中还可以放置图像融合器和电源，还可以放置其它发热或不发热的电子设备。

可选的，所述每个背投箱体底部设有万向滚轮；也就是说，可以在背投箱体的底部安装万向滚轮，配合相邻背投箱体之间的定位导向销/导向孔，使箱体拼接过程更容易，以及拼接后屏幕安装面型更准确。

可选的，相邻的背投箱体之间的衔接处通过安装夹具固定连接。也就是说，可以使用安装夹具固定屏幕安装面的拼接处，锁紧拼接螺钉后再拆除安装夹具，这样可以减小屏幕安装面的拼接断差，使投影屏幕的面型更准确。

可选的，所述每个背投箱体上设置有滑动导槽和支撑台阶，使投影屏幕的现场安装更容易操作。

可选的，所述***还可以包括：多个图像边缘图像采集器，用于向所述图像融合器反馈重叠区的图像信号，以辅助所述多路图像融合器对各路图像信号进行自动调整。以辅助多路图像融合器对各路图像信号进行自动调整，获得更好的边缘融合效果。其中，所述边缘图像采集器可以是摄像机或数码照相机。

还请参阅图4，为本发明实施例中提供的一种超分辨率大屏幕显示***的一种应用实例的结构示意图，所述***，包括：一个投影屏幕41、多个投影机与多个投影机对应的多个方位调台(本实施例以3个投影机和方位调台为例，即投影机和方位调台421、投影机和方位调台422和投影机和方位调台423)、一个多路图像融合器43、多个背投箱体(本实施例以3个背投箱体为例，即背投箱体441、背投箱体442和背投箱体443，但并不限于此)、屏幕安装面45和光路窗(相应的，设置的光路窗为2个，即光路窗461和光路窗462)。进一步，该***还可以包括：边缘采集器471和边缘采集器472。

在该图4中，带箭头的单点虚线，即

表示视频电缆或光缆；粗虚线，即

光路信号；细虚线，即

表示光路窗口；双点虚线，即

表示内部隔断。

如图4所示，在每个背投箱体里以安装一个投影机及一个方位调台，即所述一个投影机安装在一个方位调台上，该方位调台用于调整对应投影机的方向和位置，以弥补背投箱体制造误差对投影图像位置的影响。背投箱体按M×N矩阵组装在一起形成一个屏幕安装面45，投影屏幕11(以柔性屏幕为例)安装在这个屏幕安装面45上，屏幕面型的精度由屏幕安装面的精度决定。相邻的背投箱体之间的箱壁在接近背投屏幕的部位设有光路窗，如图4中的光路窗461和光路窗462所示；该光路窗给图像重叠区让出光路空间。多路图像融合器43对图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，就可以在投影屏幕上呈现无缝的拼接图像。该边缘图像采集器571和边缘采集器572都用于向图像融合器反馈重叠区的图像信号，以辅助多路图像融合器对各路图像信号进行自动调整，获得更好的边缘融合效果。边缘图像采集器可以是摄像机或数码照相机，但并不限于此，还可以其他具有类似的功能的终端设备，本实施例不做限制。

本发明提供通过使用多个背投箱体拼接、配合一个整块投影幕的方法实现了一种超分辨率大屏幕显示***。而背投箱体可以拼接成平面或柱状，以提高屏幕面型的精度，即在保证精确稳定的屏幕面型(平面、柱面)的同时，方便长距离运输、容易进电梯、顺利通过普通楼梯，并实现简单、快捷的现场安装、调试性能。

还请参阅图5A和图5B，分别为本发明实施例提供的投影机及部分光路区向背投箱体的后面突出的顶视图和侧剖面图，在该实施例中，是以三个背投箱体为例。为了进一步减小超大分辨率大屏幕显示***的外形尺寸，节省会议室空间，可以把投影机和前端光路向前或向后突出。

如图5A所示，部分通风散热区和/或部分密封光路区可以向背投箱体的后面突出，一方面突出部分***空间便于维修人员的操作，另一方面可以在投影机上方、下方或侧面设置可开关的灯泡门，方便投影机灯泡的更换。图5B为该实施例中突出部分靠近背投箱体的下半部分的示意图，本实施例是以此为例，当然，也可以根据需要该突出部分也可以设置在背投箱体的上半部分，本实施例不做限制。

此外，在M×2的投影机及部分光路向背投箱体的后面突出的实施例中，下面一排的突出部分可以安排在对应背投箱体的下半部分，上面一排的突出部分安排在对应箱体的上半部分，所述两排突出部分之间的空间方便设备维护和灯泡更换。

在M×3的投影机及部分光路向背投箱体的后面突出的实施例中，下面一排的突出部分安排在对应箱体的下半部分，中间一排的突出部分安排在对应箱体的上半部分，上面一排的突出部分安排在对应箱体的下半部分，中间一排的突出部分与面一排的突出部分紧贴在一起，这样两排突出部分之间的空间方便设备维护和灯泡更换。

还请参阅图6A和图6B，分别为本发明实施例提供的投影机及部分光路向箱体的前面突出的顶视图和侧剖面图。

图6A的描述与图5A类似，只不过，部分通风散热区和部分密封光路区向箱体的前面突出，突出部分隐藏在桌子的下面，在远程呈现应用场景中，大大节省了会议室空间。图6B为图6A的侧剖面图，具体如图所示。其中，图6A中以M×1的投影机及部分光路向背投箱体的前面突出为例，其他与上述实施例类似，在此不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种超分辨率大屏幕显示***，包括：一个投影屏幕、多个投影机、与多个投影机对应的多个方位调台、一个多路图像融合器，其特征在于，还包括：多个背投箱体，每个背投箱体中安装一个或多个投影机及对应的方位调台，一个投影机安装在一个方位调台上，所述方位调台用于调整投影机的方向和位置，所述多个背投箱体按M×N矩阵组成一个屏幕安装面，所述投影屏幕安装在所述屏幕安装面上，在相邻背投箱体之间的箱壁上设置有用于传输相邻投影图像重叠区的视频图像信号的光路窗，所述多路图像融合器对通过光路窗的图像重叠区里的视频图像信号进行边缘融合处理，通过投影屏幕呈现无缝的拼接图像，其中，M、N为整数，且M、N中至少有一个大于1。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述每个背投箱体还设置有一个或多个内部隔断，所述内部隔断用于将拼接后的背投箱体内部空间分割成密封光路区和通风散热区。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述投影机的镜头前端、投影屏幕位于所述密封光路区，所述投影机的机身位于所述通风散热区。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述部分或全部通风散热区向背投箱体的后面或前面突出；和/或

所述部分或全部密封光路区向背投箱体的后面或前面突出。

5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述每个背投箱体中还包括：用于改变投影光路的一个或多个反光镜。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述投影机的镜头前端、反光镜、投影屏幕位于密封光路区，投影机机身位于通风散热区。

7.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述内部隔断在距投影机的镜头前端的位置上设置有提供投影光路的孔。

8.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述投影机的镜头与内部隔断通过柔性密封圈连接。

9.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述密封光路区的内壁为黑色；和/或

所述通风散热区的箱壁上设置有通风孔；和/或

所述通风散热区中还包括：图像融合器和电源。

10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述每个背投箱体底部设有万向滚轮。

11.根据权利要求1所述的***，其特征在于，相邻的背投箱体之间的衔接处通过安装夹具固定连接。

12.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述每个背投箱体上设置有滑动导槽和支撑台阶。投影机安装在方位调台上，方位调台用于调整投影机的方向和位置。

13.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在与投影机上方、下方或侧面对应的背投箱体上设置可开关的灯泡门，所述灯泡门用于更换投影机的灯泡。

14.根据权利要求1至4任一项、7至13任一项所述的***，其特征在于，所述***还包括：

多个图像边缘图像采集器，用于向所述图像融合器反馈重叠区的图像信号，以辅助所述多路图像融合器对各路图像信号进行自动调整。

15.根据权利要求14所述的***，其特征在于，所述边缘图像采集器为摄像机或数码照相机。

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