三通道无缝投影显示系统设计方案

三通道无缝投影显示系统方案［作者：薄永亮来源：本站原创点击数：757更新时间：2010-4-29］【字号大中小】【打印】【关闭】三通道无缝投影显示系统设计方案北京雨辰视美科技有限公司方案设计：薄永亮（15311617045）目录第一章项目介绍21.1项目概述21.2项目目标31.3项目涉及核心技术3第二章系统设计32.1设计思想32.2设计原则4第三章技术方案43.1技术背景43.1.1大屏幕拼接融合技术介绍43.2总体设计63.3系统功能特点73.4核心设备介绍83.4.1雨辰YChw-3拼接融合系统功能特点83.5其他设备介绍及选型93.5.1投影幕93.5.2投影机9四、设备清单及报价10第一章项目介绍1.1项目概述超大画面、亮丽色彩、高分辨率、无缝统一的显示效果，历来是人们对视觉感受的一种理想追求，而传统的多台投影硬拼、简单重叠、背投箱体拼接以及显示屏拼接墙等有缝拼接方式缺乏画面完整性与亮度色彩均匀性，难以满足人们的观感要求。日渐兴起的几何校正边缘融合大屏幕投影显示技术，已经成为适应这一需求的最有效方式。多通道无缝投影显示系统就是采用多个投影系统组合而成的多通道显示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率以及更具冲击力和临场感的视觉效果。雨辰公司提供指挥监控、视频会议、数字院线、娱乐展示等多通道无缝投影显示应用全套解决方案，在军方及民用多个重大项目中，得到广大用户肯定与支持。1.2项目目标综合考虑先进性、可靠性、性价比、可扩展性等因素，保证系统设计清晰简洁，性能稳定，且满足所有用户需求。建立一套高分辨率，高亮度，高对比度，图像色彩还原性好，无缝清晰，失真度小，亮度均匀的3通道大屏幕显示系统。本系统设计输出的一组3屏图像信号，可采集输出4路RGB、4路视频信号在3通道大屏幕上显示，经过校正融合处理，进行无缝拼接，显示一副完整无缝、色彩统一的画面，可完成视频会议、办公应用（Office等各种Windows应用程序）等应用显示1.3项目涉及核心技术（1）边缘融合（色彩平衡、几何校正）（2）多屏图形控制第二章系统设计2.1设计思想对大屏幕系统方案的设计，雨辰公司始终坚持高起点、高标准、严要求，结合公司多年来积累的大、中型系统特别是军方系统的设计和丰富的工程实施经验，依据大屏幕显示系统各设备功能特点及兼容稳定性，遵循科学的设计原则、设计标准和设计规范，突出先进性、适用性和经济性，且具有一定的超前性，确保系统建成后达到一流水平。2.2设计原则1）实用性本系统一定要贴近用户需求，认真研究，精心设计，充分展现出最好的效果。2）可靠性系统能提供长时间的连续运行，各设备性能可靠且兼容稳定。3）先进性系统的功能和性能达到同档次显示系统的先进水平，从实际需求出发，尽可能采用较先进的技术，以延长系统的生命力。4）经济性在满足功能需求的情况下，使系统建设成本尽量小，用最小的成本换取最大的收益，保证安全、实用、经济。5）简易性系统的调整、使用简易方便，用户操作界面友好、过程简捷，便于培训及使用。6）可扩展性系统具有灵活的再配置能力，可根据应用需求的变化随时对系统进行调整扩充，，具有前瞻性与科学性，尽量避免浪费。第三章技术方案3.1技术背景3.1.1大屏幕拼接融合技术介绍拼接融合的应用来源于指挥监控、视景仿真、立体影院系统。是适应人们追求亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的显示效果的这一需求而产生的，它在增大画面、提高亮度、分辨率等方面有着十分明显的优势。拼接融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙，更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果就好像是一台投影机投射的画质。当两台投影机组合投射一幅两面时，会有一部分影像灯光重叠，边缘融合的最主要功能就是把两台投影机重叠部分的灯光进行渐变调整，使重叠区的亮度对比度与周边图像一致，从而使整副画面完整统一，丝毫看不出是多台投影机拼接的效果。边缘融合大屏幕显示系统可以精确细致地显示每个精细而且微小的画面，整套系统展现出来是整幅无缝的画面，不论是光学拼缝还是物理拼缝，都不会存在，带给观众震撼的视觉冲击和享受，让一切数据完美再现！边缘融合技术起初应用于军方模拟仿真系统，随着科技的不断发展，成本的不断下降，边缘融合大屏幕系统已经逐步的进入指控监控中心、主题场馆、仿真游戏等大屏幕显示系统边缘融合技术经历了三个发展阶段：硬边拼接、重叠拼接和边缘融合拼接。硬边拼接，又称简单拼接，即两台投影仪的边沿对齐，不做任何其他处理。显示效果上表现为画面拼接处有一道缝或叠影。简单重叠，即两台投影仪的画面有部分重叠，但没作淡进淡出处理，因此重叠部分的亮度为整幅其余部分的2倍，在显示效果上表现为重叠部分为一亮条。边缘融合，与简单重叠相比，将重叠部分的亮度分别线性衰减和增加，在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致。3.2总体设计根据雨辰公司技术分析和多年的项目经验，本项目采用平面三通道正投投影显示系统。核心设备采用雨辰YChw-3拼接融合系统。首先利用雨辰YChw-3拼接融合分屏显示3通道画面，运行各种windows应用程序，并可将4路RGB、4路视频图像信号同时采集进来，以开窗口的形式显示在3通道的无缝大屏画面中，每路信号均是独立窗口显示，可以任意调整每路图像窗口的大小、位置，可以跨屏、满屏、叠加。整个系统包括雨辰YChw-3拼接融合机、投影幕、投影机、中控、多路RGB/视频信号源以及相关辅助配件等组成。系统工作原理及结构图如下：3.3系统功能特点处理并输出3路图像信号，组成一个无缝、连续、亮度均匀、色度一致的完美大画面。整体画面分辨率达到2560×768甚至更高。具有DVI-I端口，兼容DVI-D与VGA信号，支持各种图形工作站和投影机。超精确几何校正，保持投影画面不变形失真。能快捷方便的对不同通道投影画面进行亮度色彩校正，保证亮度均匀、色彩一致，适合各种投影仪。对多通道画面进行边缘融合处理，支持平幕、环幕、球幕等各种曲幕的边缘融合，支持1024×768~3072×1200等图像分辨率。可通过网络实现远程控制与调试。3.4核心设备介绍3.4.1雨辰YChw-3拼接融合系统功能特点雨辰YChw-3拼接融合系统是构建多通道投影无缝显示系统的核心设备。可对图形进行精确的几何校正、色彩校正、无痕边缘融合等综合处理，构建无缝统一、色彩均匀、无变形失真的画面，完美实现大屏显示应用。适用于各种投影仪，调试简易，轻松构建包括平面、柱面及球面在内的任意屏幕形状大屏幕投影系统。雨辰YChw-3拼接融合系统功能特点：自生成融合带：YChw-3根据无缝拼接和显示的特性，自生成融合所需要的重复数据带，在不同投影显示单元之间构筑融合所需要的叠加重复显示区域。根据产品的特性，融合带的宽度范围为128、256、512、1024个像素点可选。自动色彩平衡：独特自动色彩统一机制，肉眼无法分辨，能在短时间内完成一个投影通道的色彩校正。多窗口漫游、移动：YChw-3理论上可以实现任意数量的窗口显示到大屏幕上，本系统实现4路RGB、4路视频以窗口的形式任意显示在大屏幕上。先进的纯硬件设计架构：与基于计算机的融合处理器方案不同，YChw-3系列采用了纯全硬件信号处理和总线架构模块设计。不需要操作系统支持，上电即可工作，开机时间少于5秒,用户可直接硬开机和关机,启动迅速,满足每周七天、每天24小时的工作需求,系统稳定可靠。3.5其他设备介绍及选型3.5.1投影幕在多通道边缘融合无缝显示系统中，屏幕给观众以最直观的视觉感受，所以屏幕的选择至关重要。选择不合适的屏幕可能会破坏图像的视觉效果，而选择合适的屏幕则可以显著改善画面成像质量，并且能在各种不同的环境光线的条件下显示高清晰，高对比度的图像。应用到多通道投影无缝显示系统中的屏幕必须兼顾视角、增益、对比度、均匀度、平整度、抗环境光特性等多项指标。本系统采用雨辰框架硬幕，屏幕尺寸：增益：3.5.2投影机由于边缘融合无缝显示系统大都应用在显示性能要求较高的特殊应用场所，对于设备的高可靠性要求也高，对其技术指标有更严格的要求。分辨率：为了保证图像不失真，用于边缘融合的投影机只能使用其标准分辨率。为了表现图像细节，投影机的标准分辨率至少应为1024×768。亮度：在边缘融合无缝显示系统中，一般采用多通道大屏幕，要选用足够高流明亮度的投影机，才能保证观众的沉浸感。建议使用5000流明以上。对比度：边缘融合对画面的质量要求高，如指挥监控，视景等的应用，如果图像对比度太低，会降低显示场景的真实感。同时，对比度太低的投影仪做无缝拼接处理，效果很差。亮度一致性、图像还原度：亮度一致性是影响边缘融合效果的重要因素之一。边缘融合无缝显示系统要求投影机的亮度一致性达到90%以上。网络连接控制功能：良好的网络连接能力，便于中央集中控制或网络远程控制。长时间的稳定工作：在边缘融合无缝显示系统中，投影机的稳定性是最基本的要求，尤其体现在监控系统中应用的投影机上。