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一个球幕投影系统的设计与实现

作 者: 曹少华
导 师: 肖来元
学 校: 华中科技大学
专 业: 软件工程
关键词: 球幕电影 投影仪 几何校正 色彩校正 帧缓存纹理重映射技术 模板匹配法 色彩校正曲线
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


球幕电影是指使用一台或者多台投影机,在球形屏幕上投影出完整连续的画面。球幕电影可以表现出高分辨率、大视角范围的显示效果,水平视角可以达到360度,垂直视角最大可以达到200度以上,可以给观众带来新颖的视觉体验,让观众感受到强烈的视觉震撼和身临其境的感觉。在球幕投影系统中,由于投影机安装位置和观众位置是不相同的,而且可能一套系统是由多个投影机组成,当图像投影到球形屏幕上时会产生一定程度的失真,投影图像可能被拉伸或者压缩,投影图像的色彩产生偏差,导致投影图像与实际图像区别较大,影响人的视觉效果,所以需要对不同投影机投影图像进行3D几何校正色彩校正。系统选择Microsoft Visual C++ 6.0为开发环境,按照软件工程的方法,先对系统进行需求分析,逐步给出系统的结构以及操作流程,并给出几何校正功能模块与色彩校正功能模块的设计。几何校正功能模块采用一种在极坐标系中基于投影承接面的几何特征的帧缓存纹理重映射技术来实现几何校正。色彩校正功能分为自动色彩校正功能与手动色彩校正功能。自动色彩校正功能模块通过选择需校正的两个通道,采用模板匹配法的方法实现色彩校正。手动色彩校正则是通过色彩校正曲线,增加曲线上的色彩控制点,根据三次样条插值曲线的数值计算原则来校正指定通道上的色彩,使得投影图像尽可能接近于实际图像色彩。系统通过对投影图像进行了自动几何校正与色彩校正后,多台投影仪投影的图像能够正确进行拼接以及正确的投影,投影图像产生的失真已经很小,可以接近于实际图像,达到人的视觉可以忽略的程度。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 研究背景与意义  9-11
  1.2 国内外研究概况  11
  1.3 论文的主要研究内容  11-13
2 关键技术研究  13-26
  2.1 球幕投影原理  13-20
  2.2 球幕仿真技术  20-21
  2.3 虚拟光路设计  21
  2.4 色彩校正及边缘融合技术  21
  2.5 智能屏幕  21-22
  2.6 球幕投影系统介绍  22-25
  2.7 本章小结  25-26
3 球幕投影系统的分析与设计  26-46
  3.1 球幕投影系统的需求分析  26-27
  3.2 球幕投影系统的总体设计  27-33
  3.3 自动几何校正模块设计  33-38
  3.4 自动色彩校正模块设计  38-41
  3.5 手动色彩校正模块设计  41-45
  3.6 本章小结  45-46
4 球幕投影系统的实现  46-55
  4.1 开发环境的选择  46
  4.2 自动几何校正功能模块实现  46-49
  4.3 色彩校正功能模块实现  49-53
  4.4 系统界面实现  53-54
  4.5 本章小结  54-55
5 总结与展望  55-57
  5.1 全文总结  55-56
  5.2 课题展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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