高分辨率,高亮度的大屏幕显示越来越广泛地应用于科学计算可视化,工业设计,虚拟制造,军事仿真,娱乐等领域。目前广泛使用的大屏幕显示系统或者采用大的屏幕显示墙,或者采用高性能的投影仪,成本十分昂贵。因此,采用多个投影仪阵列无缝拼接的高分辨率大屏幕显示系统,也就越来越受欢迎。 多投影仪拼接大屏幕显示系统的研究,国内外非常活跃。与此相关研究主要分为几何校正、颜色校正、亮度混合等。由于多投影仪阵列排列的随意性,所以要进行几何校正;由于多投影仪之间,尤其是不同类型投影仪之间颜色的差异,为了获得最后拼接图像颜色的一致性,所以要对投影仪进行颜色校正;由于投影的重叠区域亮度特别高,所以要进行亮度混合,从而获得无缝拼接。 著名的大屏幕显示系统,像普林斯顿大学的大屏幕显示墙,需要对投影仪阵列精确排列,而且占用区大的建筑空间,安装和操作这样的大屏幕显示系统成本仍然十分昂贵。 Raskar等人提出的低成本多投影仪拼接系统,采用一个摄像头,大大降低了拼接的成本,并且具有较大的灵活性。但是,没有对投影仪进行颜色校正,没有考虑摄像头几何曲解模型的参数,这些使低成本多投影仪拼接可以很好的改善。本文将在国内外这些研究基础之上,改善并实现一种低成本的大屏幕投影拼接方法: (1)使用一个未曾校正的摄像头,通过计算投影图像和摄像图像之间的对应性实现了多投影仪的自动几何校正。为了获得对应性,投影仪在平面显示屏幕上投影棋盘模式,利用计算机视觉技术抽取投影图像和摄像图像上的棋盘特征点。 (2)是提出了一种用非线性最优化方法对投影仪进行颜色校正的方法。颜色校正依赖于投影颜色和标准颜色的对应性。为了获得对应性,每个投影仪在空白的平面上投影带颜色的棋盘模式,用摄像头记录各个投影仪投影颜色值,然后