新无缝拼接技术：多通道边缘融合

1 什么是边缘融合技术

当二台或多台投影机组合投射一幅画面时，会有一部分影象灯泡重叠，边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低，使整幅画面的亮度一致。

现在市场上也有很多拼接方式，如LED拼接墙，电视拼接墙，投影箱体的拼接墙等，但是相对于不同应用场所，LED拼接墙以及投影箱体拼接墙始终是由一个一个的画面拼图而成，使得画面的完整性受到一定的影响。边缘融合技术是近年来兴起的一个新的无缝拼接技术，它更好的改善了拼接图像的视觉效果。

2 系统特点

2.1 边缘融合的产生

边缘融合的应用来源于模拟仿真/立体影院系统。追求亮丽的超大画面，纯真的色彩，高分辨率的显示效果，历来是人们对视觉感受的一种潜在要求。大到指挥监控中心，网管中心的建立，小到视频会议，学术报告，技术讲座和多功能会议室的进行，对大画面，多色彩，高亮度，高分辨率显示效果的需求越来越强烈。

最近迅速崛起的数字化边缘融合大屏幕拼接投影显示技术，正在逐步适应这一需求。随着投影显示技术的不断发展与创新，以及人们对欣赏水平的提高，超大画面，高亮度，以及更高分辨率显示便成为市场的迫切需求。

2.2 边缘融合的优势

2.1.1 增加图像尺寸，画面的完整性

很明显，多台投影机拼接投射出来的画面一定会比单台投影机投射出来的画面尺寸更大。 　　鲜艳靓丽的画面，会带给人们不同凡响的视觉冲击，而如何消除画面拼接的光学缝隙呢?边缘融合技术使这种问题迎刃而解。这种技术的出现，更大程度上保证了画面的完美性和色彩的一致性。 　　完整画面的优点也不需要过多的陈述，因为完美画面的显示对于欣赏者而言总是一目了然。

2.1.2 增加图像亮度

当一台投影机的投射尺寸被放大时，图像亮度就会降低，而用多台同样亮度的投影机拼接投射出相同大小的图像时就可以保持画面原有的亮度。

2.1.3 增加分辨率

每台投影机投射整幅图像的一部分，这样展现出的图像分辨率就被提高了。比如，一台投影机的物理分辨率是800*600，三台投影机融合25%后，图像的分辨率就变成了2000*600。

2.1.4 超高分辨率

利用带有多通道高分辨率输出的图像处理器和计算机，可以产生每通道为1600*1200象素的三个或更多通道的合成图像。如果融合25%的象素，可以通过减去多余的交叠象素产生4000*1200分辨率图像。目前市场上还没有可在如此高的分辨率下操作的独立显示器。其解决办法为使用投影机矩阵，每个投影机都以其最大分辨率运行，合成后的分辨率就是减去交叠区域象素后的总和。

2.1.5 缩短投影机投射距离

随着无缝拼接的出现，投影距离的缩短变成必然。比如，原来200英寸(4000*3000mm)的屏幕，如果要求没有物理和光学拼缝，将只能采用一台投影机，投影距离=镜头焦距*屏幕宽度，即使采用1.2：1的广角镜头，我们的投影距离也要4.8米，现在采用边缘融合技术后，用4台投影机投射同样大小的画面，投射距离只需要2.4米。

2.1.6 特殊形状的屏幕上投射成像(比如弧形幕/球形幕)

比如，在圆柱或球形的屏幕上投射画面，单台投影机就需要较远的投影距离才可以覆盖整个屏幕。而多台投影机的组合因每台投影机投射的画面较小，所以距离也就缩短了很多。 　　还有一个更重要的功能是，如果只用一台投影机来投射整张弧形幕，则很难聚焦，因为弧弦距太大很难选出一个合适的基准焦点。多台投影机就可使弧弦距缩短到尽量小，这样就比较容易找出画面的合适焦点。对于弧形或球形屏幕应用，使用边缘融合技术后对图像分辨率，明亮度和聚焦效果来说是一个更好的选择。

2.1.7 增加画面层次感

由于采用了边缘融合技术，画面的分辨率，亮度得到增加，同时配合高质量的投影屏幕，就可以使得整个显示系统的画面层次感和表现力明显增强。

2.3 边缘融合系统与传统拼接的差异

在超大尺寸的屏幕上显示多个画面内容，通常有以下几种方法：箱体拼接、多张屏幕拼接、整张屏幕无缝边缘融合。

在传统的拼接方式中无论是箱体的拼接还是多张屏幕的拼接，都无法消除画面本身存在的物理拼缝。而在新的边缘融合技术中，由于采用整幅屏幕，所以消除了传统拼接存在的屏幕间的生理缝隙，从而使得屏幕显示的图像整幅保持完整。而采用边缘融合处理技术后，更消除了光学缝隙，从而使显示的图像完全一致，保证了显示图像的完整性和美观性。这在边缘融合显示地图，图纸等图像信息时更为重要，因为在图纸，地图上存在大量的线条或路线等，而屏幕缝隙和光学缝隙就会造成图像显示污染，容易使观察人员把显示的图像线条和拼接系统本身的线条误为一体，从而导致决策和研究失误。而通过边缘融合处理，就可以避免出现这种情况。

在边缘融合拼接系统中，所有图像都经过边缘融合处理器进行了校正和统一，这样在大屏幕上进行图像显示和切换时，无论切换什么格式的图像，整个屏幕的亮度，色彩，鲜艳度，均匀度都比较一致。

由于在处理器中对投影显示图像进行了处理，可以对不同投影信号间的色差，亮差，均匀度进行调整，这也使得该系统显示的图像质量更完美。边缘融合图像处理器除了具有边缘融合和图像多画面处理功能外，还有图像存储和调用功能，可以把本身存储的高分辨率图像直接作为大屏幕系统的背景进行显示，这在实际使用中非常具有实用价值。

3　应用领域

监控、指挥、调度系统、公安、消防、军事、气象、铁路、航空等监控系统中、视讯会议、查询系统、互动投影系统等