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随着计算机技术的快速发展和人们对大尺寸、高清晰画面的需求,大屏幕显示系统广泛应用于科学传播、虚拟现实、远程控制、媒体宣传等领域。大屏幕显示的实现方式有很多种,其中大尺寸平板显示设备价格昂贵;电视拼接墙有明显拼接缝,破坏了画面的整体感;LED显示屏画面质量不够高。研究采用多个投影仪拼接实现高分辨率大屏幕显示系统有较好的实用价值和现实意义。 实现多投影拼接系统需要解决的两个核心问题是几何校正和亮度校正。几何校正主要负责各台投影仪画面正确拼接显示;亮度校正主要负责解决整个画面的亮度统一性。现有技术主要是借助相机构建投影仪和屏幕之间的反馈系统,建立投影仪坐标系和屏幕坐标系的单应性矩阵,进而实现对输出图像的预校正。本文同样借助相机构建多投影拼接系统,不同的是本文简化了坐标系对应关系求取公式,通过投射、拍照特征点图像,借助OpenGL纹理贴图功能即可实现图像校正。本文对平面幕和曲面幕设计了不同的方法。最后对相关硬件设备进行调研和选型,构建实验用硬件平台和软件系统对本文所论述原理方法进行实验。本文主要工作内容主要有如下几个方面: 平面几何校正。使用二进制编码算法对特征点进行编码并按规律投影,设计相关算法驱动摄像头拍摄特征点图像,并进行前期照片优化处理。设计算法扫描照片并识别出特征点,进而实现几何校正。 曲面几何校正。借鉴三维重建中相关方法用于曲面投影几何校正中。应用格雷编码方法把投影仪坐标系中每个像素分别进行编码并投影。用数码相机拍照并解码,建立相机坐标系和投影仪坐标系对应关系,进而实现几何校正。 亮度校正。研究两台投影仪图像重叠区域亮度优化降低方法。通过分析对比选取合理的融合函数,制作蒙版图像,与输出图像同步输出,实现亮度校正。 试验系统硬件平台调研与搭建、软件系统编写。对市场存在的投影仪进行了充分的调研并进行分析对比和论述。最终选择了适合实验环境的硬件设备。按照程序编写相关原则,理清程序运行流程,把程序进行模块化分,最终进行多投影拼接系统软件程序代码编写。