[发明专利]一种立体式动态场景展示系统的升降机构阵列控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体式动态场景展示系统，具体涉及其升降机构阵列的控制方法。

背景技术

随着我国文化事业的不断向前发展，许多大型演艺活动与展示场所对多媒体技术的应用要求越来越高。传统的展示系统仅利用计算机图形图像学、多媒体投影等的处理手段，实现对复杂场景的渲染与展示。而随着广大人民群众欣赏水平的不断提高，这类传统的展示手段已逐步无法满足实际的欣赏需求。

中国专利CN103212210A，发明名称“一种内容可变的立体动态机械表演系统”中介绍了一种内容可变的舞台表演系统，该系统通过控制升降机构阵列不同的高低变化组合，形成具有一定节奏和韵律的立体景观展示效果。该系统同样采用驱动视频进行升降系统高低位置的控制，通过计算每个图像像素的灰度值，得到特定图片中某一像素对应的升降机构装置运动高度。该系统计算方法的不足表现在：与高分辨率的计算机图像相比，升降装置阵列的数量相对较少，在展示内容丰富的图像时容易出现块效应，降低了系统整体的演示效果。“块效应”是指图像内容因编码或缩小化变换后，出现明显的矩形斑块化现象，图像的边缘、灰度颜色的过渡明显表现为依次排列的矩形斑块。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种立体式动态场景展示系统的升降机构阵列控制方法，提高了数据的处理速度，有效抑制升降机构阵列在展示过程中出现的块效应现象，增强了展示系统的整体视觉冲击效果。

本发明包括如下技术方案：

一种立体式动态场景展示系统的升降机构阵列控制方法，所述立体式动态场景展示系统包括投影仪、升降机构阵列和工控机；投影仪用于向升降机构阵列投射图像；升降机构阵列由水平放置的多个升降机构排列组成，升降机构阵列中的每一个升降装置能够在工控机的控制下实现独立地沿竖直方向的升降；升降机构阵列的运动配合投影仪的输出，实现立体式动态场景展示；工控机中存储用于展示的驱动视频，所述驱动视频中单帧图像的像素个数比升降机构阵列中升降机构的个数大；其特征在于，工控机对升降机构阵列进行控制的方法如下：

对所述驱动视频中的每帧图像进行缩小化处理，缩小后的每帧图像的像素个数与升降机构阵列中驱动机构的个数相同；

对缩小后的每帧图像进行图像的边缘锐化处理；

对边缘锐化处理后的每帧图像计算图像质量块效应评估参数；

对连续K帧边缘锐化处理后的图像，比较块效应评估参数大小，将块效应评估参数最小的图像作为升降机构阵列的驱动图像；K为大于等于5的整数；

根据升降机构阵列的驱动图像中每个像素的灰度值确定对应的升降机构的运动高度，并驱动升降机构运动至所确定的运动高度。

所述升降机构为电动缸。

采用基于梯度估计的方法对缩小后的每帧图像进行图像的边缘锐化处理，具体公式如下：

G[f（x，y）]={[f（x，y）-f（x+1，y+1）]²+[f（x+1，y）-f（x，y+1）]²}^1/2

其中，f（x，y）为位于图像坐标（x，y）处缩小后的图像的灰度值；G[f（x，y）]为中间值；g（x，y）为位于图像坐标（x，y）处边缘锐化处理后的图像的灰度值；T为图像阈值；L_G为缩小后的图像的灰度值。

采用PS-BIM法计算图像质量块效应评估参数M_PS-BIM，具体公式如下：

MPS-BIM=D1D2]]>

D₁=αD_h1+βD_v1

D₂=αD_h2+βD_v2