[发明专利]一种基于RGBA四维映射的投影融合区亮度色度控制方法

说明书

本发明公开一种基于RGBA到RGB四维映射的投影融合区色彩亮度一致性控制方法。首先测量投影机在不同RGB输入下的输出亮度和色空间坐标，建立RGB到VXY的映射表；然后根据每个RGBA值激励下的理想VXY值，通过反映射和插值找到最接近RGB输入值，从而得到RGBA到RGB的映射表；这样当需要执行一个强度为A的亮度衰减时，就执行RGBA到RGB的映射表来改变颜色值；由此实现融合区内部和与非融合区之间的亮度、色度平滑过渡。该方法能更好的适应RGB三分量非独立变化的投影机；另外对于RGBA到RGB的映射表，用它作为标签，训练一个深度神经网络，并加以处理使它能方便的在GPU或FPGA中快速实现。

技术领域

本发明涉及一种多投影拼接融合显示领域，特别是融合区视觉效果平滑一致性控制的方法。

背景技术

多投影拼接融合显示技术，采用多台投影分别覆盖不同的幕面区域，而每个投影负责投射的区域之间又有一定的交叠，在投影过程中控制每台投影投射恰当的画面，从而形成一个完整无缝的更大幅面的画面，幕面可以是平面也可以是球幕甚至自由曲面，如果是球幕或曲面幕就可以为观众形成沉浸的视觉效果。采用这种多投影拼接融合的显示方案能够呈现更明亮、更清晰的画面，特别对于自由曲面的显示，更是最佳的解决方案。多投影拼接融合有两个关键技术，一个是几何校正，解决对输入图像进行变形(warp)以保证多个投影间像素的配准以及对内容的准确重现；另外一个是边缘融合，在多投影的重叠部分，需要修正重叠部分的输出以保证图像亮度、颜色平滑的过渡而不是加倍。本专利关注的是边缘融合的方法。已知的公开方法都是按照某种方案修正融合区内像素点的亮度，有的对于RGB进行分别的标定，有的考虑了背光的亮度问题，但是没有考虑的投影机的真实色度和亮度输出变化对于RGB的输入激励不但不是线性的，而且还是RGB互相关的，这种互相关有的是投影机的制造缺陷，有的其实是投影机提升亮度的策略造成的，它改善了亮度和色彩鲜艳的感觉，但是，这就导致在融合区对图象进行亮度调整的时候，对有些投影机会出现色度漂移现象。本专利提出的方法为输入激励增加一维A代表融合系数，用四维映射来描述融合区颜色变换的模型，并提出一套实现的方法，有效解决融合区偏色、出现伪条纹等问题。

发明内容

本发明目的在于提出一种针对融合区的颜色变换方法，用于解决融合区偏色、出现伪条纹等问题。它在投影机本身的亮度色度输出不是线性的，且还有RGB输入对亮度色度输出不独立作用，有不规律的内部相关性的问题。

该发明包括以下步骤：

1)对于投影机，测量投影机在不同RGB输入下的输出亮度值V和色空间坐标值X，Y，建立RGB对到VXY对的映射表；T₁:(R,G,B)→(V,X,Y)；这个映射表代表了一个(R，G，B)到(V，X，Y)的映射函数，对于没有出现在输入表上的RGB值，其输出由插值生成。

2)再引入一个亮度衰减强度A，A∈[0，1]，给定一个(R₁，G₁，B₁，A₁)的四元组，其输出期望值则为(V₁，X₁，Y₁)＝T₁(R₁，G₁，B₁)×A₁，在T₁中通过反向搜索到输出为(V₁，X₁，Y₁)的RGB值(R₂，G₂，B₂)；由此不断重复就得到了一系列的RGBA到RGB的映射关系对，并建立起一个RGBA到RGB的映射表：T₂：(R₁，G₁，B₁，A₁)→(R₂，G₂，B₂)。