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随着投影显示技术的快速发展,在大规模科学计算可视化、军事仿真、工程设计、会展行业和数字影院等诸多领域,多投影显示系统以高分辨率、大显示尺寸和强沉浸感等优势得到广泛应用。多投影显示系统允许投影仪的位置并不严格整齐,通过几何校正过程对计算机输出图像进行几何变形,使其通过投影仪光学系统后显示在屏幕的正确位置。现有多投影系统多要求投影仪摆放不得变动,否则将影响拼接效果,无法应用于需要执行实时任务的工作环境。如何构建具有实时自主投影校正能力的多投影系统成为一个重要问题。本文给出了一套基于嵌入式结构光的多投影显示系统,具有实时自主投影校正能力。本文系统包括一个主控节点及多个显示节点。主控节点连接多部相机实时拍摄投影画面。每个显示节点通过逐像素修改显示画面亮度值嵌入结构光图像,并依据补色原理计算对应补色图像;连接刷新率为120Hz的投影仪,交替显示嵌入结构光后图像及补色图像。所有相机与显示节点连接同一信号发生器,相机拍摄与投影画面刷新动作保持同步。由于投影仪刷新率超过人眼感知阀值,视觉残留效果使得人眼难以感知到嵌入在投影画面中的结构光图像。多投影显示系统安装完工后,使用投影仪作为光源,利用它投射网格到显示屏幕上来指定显示屏幕的全局纹理坐标;为保证多台投影仪投射出的画面在显示屏幕上构成均匀统一纹理坐标系,使用自由网格变形和多分辨率编辑技术,对投影仪输出画面的网格进行实时调整。系统运行时,主控节点控制所有相机连续拍摄两帧画面,拍摄得嵌入后画面及补色画面照片;分别为每个相机计算出嵌入的结构光图像,再拼接所有相机的计算结果;最后根据拼接结果实时检测投影仪位置是否变动。若检测到投影仪位置变动,显示节点在投影画面中嵌入规则网格顶点结构光图像;主控节点重复上述过程得到网格顶点图像拼接结果,并计算网格顶点的全局纹理坐标,网格内部点坐标通过对周围顶点纹理坐标进行重心插值方法计算得到;根据投影画面各像素点全局纹理坐标,实时计算投影校正参数,并将投影校正参数发送至所有显示节点。显示节点则根据投影校正参数对投影画面进行变形,完成投影重叠区域亮度衰减,实现投影画面的无缝拼接。实验结果表明本文系统可实时完成自主投影校正。相比现有系统,本文系统不需大幅缩减投影画面动态范围,对投影画面影响小;投影校正过程无需中断正常显示输出黑屏或结构光图像,不要求投影画面中包含较多数量特征点。