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　　專業(yè)大屏幕投影系統(tǒng)就是采用多個投影系統(tǒng)組合而成的多通道顯示系統(tǒng)，它比普通的標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸、更寬的視野、更多的顯示內(nèi)容、更高的顯示分辨率以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果。

　　專業(yè)大屏幕系統(tǒng)以前一般用于虛擬仿真、系統(tǒng)控制和科學(xué)研究，近來開始向展覽展示、工業(yè)設(shè)計、教育培訓(xùn)、會議中心等專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展。

專業(yè)大屏幕系統(tǒng)包括有縫拼接和無縫拼接系統(tǒng)兩種不同的工藝。

1、什么是邊緣融合技術(shù)？

　　邊緣融合技術(shù)就是將一組投影機(jī)投射出的畫面進(jìn)行邊緣重疊，并通過融合技術(shù)顯示出一個沒有縫隙更加明亮，超大，高分辨率的整幅畫面，畫面的效果就象是一臺投影機(jī)投射的畫面。

　　當(dāng)二臺或多臺投影機(jī)組合投射一幅畫面時，會有一部分影象燈泡重疊，邊緣融合的最主要功能就是把二臺投影機(jī)重疊部分的燈光亮度逐漸調(diào)低，使整幅畫面的亮度一致。

　　現(xiàn)在市場上也有很多拼接方式，如LED拼接墻，電視拼接墻，投影箱體的拼接墻等，但是相對于不同應(yīng)用場所，LED拼接墻以及投影箱體拼接墻始終是由一個一個的畫面拼圖而成，使得畫面的完整性受到一定的影響。邊緣融合技術(shù)是近年來興起的一個新的無縫拼接技術(shù)，它更好的改善了拼接圖像的視覺效果。

2、為什么選用邊緣融合？

2.1邊緣融合的產(chǎn)生

　　邊緣融合的應(yīng)用來源于模擬仿真/立體影院系統(tǒng)。追求亮麗的超大畫面，純真的色彩，高分辨率的顯示效果，歷來是人們對視覺感受的一種潛在要求。大到指揮監(jiān)控中心，網(wǎng)管中心的建立，小到視頻會議，學(xué)術(shù)報告，技術(shù)講座和多功能會議室的進(jìn)行，對大畫面，多色彩，高亮度，高分辨率顯示效果的需求越來越強(qiáng)烈。

　　最近迅速崛起的數(shù)字化邊緣融合大屏幕拼接投影顯示技術(shù)，正在逐步適應(yīng)這一需求。隨著投影顯示技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，以及人們對欣賞水平的提高，超大畫面，高亮度，以及更高分辨率顯示便成為市場的迫切需求。

2.2邊緣融合的優(yōu)勢　

增加圖象尺寸和畫面的完整性

增加圖像亮度

增加分辨率

超高分辨率

縮短投影機(jī)投射距離

特殊形狀的屏幕上投射成像（比如弧形幕/球形幕）

增強(qiáng)圖像層次感

2.1.1增加圖像尺寸，畫面的完整性

　　很明顯，多臺投影機(jī)拼接投射出來的畫面一定會比單臺投影機(jī)投射出來的畫面尺寸更大。

　　鮮艷靚麗的畫面，會帶給人們不同凡響的視覺沖擊，而如何消除畫面拼接的光學(xué)縫隙呢？邊緣融合技術(shù)使這種問題迎刃而解。這種技術(shù)的出現(xiàn)，更大程度上保證了畫面的完美性和色彩的一致性。

　　完整畫面的優(yōu)點(diǎn)也不需要過多的陳述，因為完美畫面的顯示對于欣賞者而言總是一目了然。

2.1.2增加圖像亮度

　　當(dāng)一臺投影機(jī)的投射尺寸被放大時，圖像亮度就會降低，而用多臺同樣亮度的投影機(jī)拼接投射出相同大小的圖像時就可以保持畫面原有的亮度。

2.1.3增加分辨率

　　每臺投影機(jī)投射整幅圖像的一部分，這樣展現(xiàn)出的圖像分辨率就被提高了。比如，一臺投影機(jī)的物理分辨率是800＊600，三臺投影機(jī)融合25%后，圖像的分辨率就變成了2000＊600

2.1.4超高分辨率

　　利用帶有多通道高分辨率輸出的圖像處理器和計算機(jī)，可以產(chǎn)生每通道為1600＊1200象素的三個或更多通道的合成圖像。如果融合25%的象素，可以通過減去多余的交疊象素產(chǎn)生4000＊1200分辨率圖像。目前市場上還沒有可在如此高的分辨率下操作的獨(dú)立顯示器。其解決辦法為使用投影機(jī)矩陣，每個投影機(jī)都以其最大分辨率運(yùn)行，合成后的分辨率就是減去交疊區(qū)域象素后的總和。

2.1.5縮短投影機(jī)投射距離

　　隨著無縫拼接的出現(xiàn)，投影距離的縮短變成必然。比如，原來200英寸（4000＊3000mm）的屏幕，如果要求沒有物理和光學(xué)拼縫，將只能采用一臺投影機(jī)，投影距離＝鏡頭焦距＊屏幕寬度，即使采用1.2：1的廣角鏡頭，我們的投影距離也要4.8米，現(xiàn)在采用邊緣融合技術(shù)后，用4臺投影機(jī)投射同樣大小的畫面，投射距離只需要2.4米。

2.1.6特殊形狀的屏幕上投射成像（比如弧形幕/球形幕）

　　比如，在圓柱或球形的屏幕上投射畫面，單臺投影機(jī)就需要較遠(yuǎn)的投影距離才可以覆蓋整個屏幕。而多臺投影機(jī)的組合因每臺投影機(jī)投射的畫面較小，所以距離也就縮短了很多。

　　還有一個更重要的功能是，如果只用一臺投影機(jī)來投射整張弧形幕，則很難聚焦，因為弧弦距太大很難選出一個合適的基準(zhǔn)焦點(diǎn)。多臺投影機(jī)就可使弧弦距縮短到盡量小，這樣就比較容易找出畫面的合適焦點(diǎn)。對于弧形或球形屏幕應(yīng)用，使用邊緣融合技術(shù)后對圖像分辨率，明亮度和聚焦效果來說是一個更好的選擇。

2.1.7增加畫面層次感

　　由于采用了邊緣融合技術(shù)，畫面的分辨率，亮度得到增加，同時配合高質(zhì)量的投影屏幕，就可以使得整個顯示系統(tǒng)的畫面層次感和表現(xiàn)力明顯增強(qiáng)。

2.2邊緣融合系統(tǒng)與傳統(tǒng)拼接的差異

在超大尺寸的屏幕上顯示多個畫面內(nèi)容，通常有以下幾種方法：

箱體拼接

多張屏幕拼接

整張屏幕無縫邊緣融合

　　在傳統(tǒng)的拼接方式中無論是箱體的拼接還是多張屏幕的拼接，都無法消除畫面本身存在的物理拼縫。

　　而在新的邊緣融合技術(shù)中，由于采用整幅屏幕，所以消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的生理縫隙，從而使得屏幕顯示的圖像整幅保持完整。而采用邊緣融合處理技術(shù)后，更消除了光學(xué)縫隙，從而使顯示的圖像完全一致，保證了顯示圖像的完整性和美觀性。這在邊緣融合顯示地圖，圖紙等圖像信息時更為重要，因為在圖紙，地圖上存在大量的線條或路線等，而屏幕縫隙和光學(xué)縫隙就會造成圖像顯示污染，容易使觀察人員把顯示的圖像線條和拼接系統(tǒng)本身的線條誤為一體，從而導(dǎo)致決策和研究失誤。而通過邊緣融合處理，就可以避免出現(xiàn)這種情況。

　　在邊緣融合拼接系統(tǒng)中，所有圖像都經(jīng)過邊緣融合處理器進(jìn)行了校正和統(tǒng)一，這樣在大屏幕上進(jìn)行圖像顯示和切換時，無論切換什么格式的圖像，整個屏幕的亮度，色彩，鮮艷度，均勻度都比較一致。

　　由于在處理器中對投影顯示圖像進(jìn)行了處理，可以對不同投影信號間的色差，亮差，均勻度進(jìn)行調(diào)整，這也使得該系統(tǒng)顯示的圖像質(zhì)量更完美。

　　邊緣融合圖像處理器除了具有邊緣融合和圖像多畫面處理功能外，還有圖像存儲和調(diào)用功能，可以把本身存儲的高分辨率圖像直接作為大屏幕系統(tǒng)的背景進(jìn)行顯示，這在實際使用中非常具有實用價值。

3、邊緣融合的方式

在實際應(yīng)用中通常會有以下三種方式：

3.1寬視角的排列

多臺投影機(jī)水平排列組合可以打出更寬幅的畫面

　　隨著用戶對超大，完美顯示需求的日益增加，這種寬視角排列方式更多地應(yīng)用于大型的會議中心，演藝中心，展覽館和軍事項目等等。

　　這個工程主要是采用邊緣融合技術(shù)建設(shè)千人音樂廳舞臺中央的正投影系統(tǒng)。為了增強(qiáng)千人音樂廳的投影效果，滿足高層次的會議需求。提高正投影系統(tǒng)的亮度，使用靈活性，選用能夠提供極佳投影效果的邊緣融合拼接投影系統(tǒng)，最終可以得到一個寬達(dá)12米高達(dá)3.3米的超大尺寸無縫屏幕和一個整體亮度高達(dá)12000ANSL流明的超高亮度完整圖像，且具備多畫面同屏顯示能力。

　　會場的特點(diǎn)是面積較大且層高非常高，因此必須采用較大面積的多屏幕投影顯示系統(tǒng)。我們必須首選確定投影方式（正投，背投），然后根據(jù)選定的投影方式確定具體的多屏幕解決方案。

　　會場的特點(diǎn)是面積雖然較大，但主席臺面積不大，不能提供背投系統(tǒng)所需的空間，因此我們選用正投作為本會場基本的投影方式。

　　主席臺的寬度較寬，因此采用單個投影顯然無法滿足實際使用需求，必須采用多個投影。而目前占用較小面積得多投影的解決方案主要有以下向種方式：專用背投拼接箱，分離式拼接，邊緣融合正投拼接。

　　針對傳統(tǒng)拼接和邊緣融合正投拼接進(jìn)行比較選擇后，用戶感覺傳統(tǒng)拼接方式存在不可消除的屏幕物理拼縫和投影光學(xué)拼縫，有一定的色差。最后選擇了邊緣融合拼接投影技術(shù)。

3.2多臺投影機(jī)垂直堆積產(chǎn)生縱向的顯示畫面

　　這種特殊排列的創(chuàng)意也逐漸被人們所欣賞，通常應(yīng)用于廣告行業(yè)或一些特殊要求的現(xiàn)場演示會。

3.3多臺投影機(jī)堆積出更高更寬幅的超大畫面

　　當(dāng)客戶提出更多的圖像信號源處理及更大視野顯示需求時，還可通過多臺投影機(jī)融合堆積出更高更寬幅的畫面，這種應(yīng)用通常在監(jiān)控中心和指揮中心。

4、組成邊緣融合系統(tǒng)需要哪些設(shè)備？

4.1信號源

　　組成邊緣融合系統(tǒng)的信號源可以是多種多樣。例如現(xiàn)在工程中常用的有：VGA（筆記本，臺式機(jī)，圖形工作站），Video（攝像機(jī)，DVD）以及DVI，SDI（廣播級信號源）HD　SDI等等。

4.2圖像邊緣融合處理器

　　圖像邊緣融合處理器是實現(xiàn)從獨(dú)立屏幕演示過渡到多個投影機(jī)無縫寬屏演示的核心設(shè)備。

　　圖像邊緣融合處理器的功能全部由一臺大屏幕處理器來實現(xiàn)和操作。如：邊緣融合，多路輸入源選擇，無縫切換，圖像處理和操作人員控制等�？蓾M足支持多窗口顯示，并且以無縫融合寬屏信號為背景的多畫面顯示應(yīng)用。

　　處理器視頻處理包括數(shù)據(jù)復(fù)制，用以生成重疊投影區(qū)域，以及重疊圖像的邊緣羽化。數(shù)據(jù)重疊和邊緣羽化的交叉數(shù)據(jù)幅度可由用戶自主編程。

經(jīng)過這個處理器進(jìn)行屏幕拼接及邊緣融合處理后，整個系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能：

1）多個信號輸入

　　根據(jù)要求，系統(tǒng)可配置為多個信號源輸入。對于多屏安裝，每個信號源輸入可根據(jù)安裝。

使用的屏幕數(shù)量被復(fù)制。

2）多個通道輸出

　　比如有的處理器具有多個標(biāo)準(zhǔn)的DVI輸出，可支持任何顯示終端。對于每個輸出通道，

分辨率最高可支持UXGA（1600＊1200）。

3）高級的效果控制

＊視窗控制

可以根據(jù)象素精度定義視窗的位置和大小，由此來顯示窗口的輸入。

＊數(shù)字放大

在每一視窗內(nèi)，均可對圖像進(jìn)行所需的縮放。

＊特效控制

　　選擇產(chǎn)生奇特形狀的重疊，鏡像效果，陰影三維立體效果，淡入淡出，飛進(jìn)飛出等。

＊次序控制

　　所疊加的窗口可以動態(tài)方式存在，用戶可決定任一窗口放置的前后次序。

＊邊緣融合

　　內(nèi)置的邊緣融合功能和羽化特性可產(chǎn)生光滑的全景重疊。

＊直觀，簡潔的控制軟件

　　控制軟件通過友好的管理界面，數(shù)字化的處理方式，方便用戶進(jìn)行信號選擇，顯示布局，畫面處理的多種管理功能。

4.3控制端

　　邊緣融合器的控制端可采用電腦，控制臺或中央集中控制系統(tǒng)

4.4投影機(jī)

　　利用邊緣融合技術(shù)的顯示系統(tǒng)可以使用CRT，LCD，DLP，LCOS等多種顯示技術(shù)的投

　　影機(jī)產(chǎn)品。但是應(yīng)用中需要注意的是：投影機(jī)的亮度，分辨率，均勻度。

4.4.1　CRT投影機(jī)

　　CRT是實現(xiàn)最早，應(yīng)用廣泛的一種顯示技術(shù)。這種投影機(jī)可以把輸入信號源分成R（紅），

　　G（綠），B（藍(lán)）三種顏色，經(jīng)過發(fā)光系統(tǒng)放大，匯聚，在大屏幕上顯示出彩色圖像。顯示的圖像色彩豐富，還原性好，具有良好的幾何失真調(diào)整能力，但其亮度較小，另外CRT投影機(jī)操作復(fù)雜，機(jī)身體積大，只適合安裝于環(huán)境光較弱，相對固定的場所，不宜搬動。

4.4.2　LCD投影機(jī)

　　目前的LCD投影機(jī)大多是三片式設(shè)計。

　　LCD投影機(jī)成像器件是液晶板。利用外光源把強(qiáng)光通過分光鏡形成R/G/B三束光，分別透射過RGB三色液晶板，信號源經(jīng)過液晶板顯示在大屏幕上成像。多用于臨時演示，商務(wù)會議和教育行業(yè)。

4.4.3　DLP投影機(jī)

　　DLP投影技術(shù)的誕生實現(xiàn)了數(shù)字信息顯示。DLP技術(shù)是顯示領(lǐng)域劃時代的革命，它以DMD (Digital Micromirror Device)數(shù)字微反射器作為光閥成像器件。

　　DLP投影機(jī)的技術(shù)首選是數(shù)字優(yōu)勢。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，使圖像能夠?qū)崿F(xiàn)更高的灰度等級和更多的色彩。圖像噪聲消失，畫面質(zhì)量穩(wěn)定，精確的數(shù)字圖像可不斷再現(xiàn)。其次是反射優(yōu)勢。反射式DMD器件的應(yīng)用，使成像器件的光效率大大提高，對比度和亮度的均勻性都非常出色。DLP投影機(jī)通常分為：單片機(jī)，三片機(jī)。DLP投影機(jī)清晰度高，畫面均勻，色彩銳利，三片機(jī)亮度最高可達(dá)25000流明，可隨意變焦，調(diào)整十分便利。根據(jù)美國德州儀器發(fā)表的技術(shù)白皮書，DMD的核心壽命長達(dá)100，000小時。另外，DLP投影機(jī)還可以做到10bit數(shù)字處理，滿足寬帶視頻需求。

4.5屏幕

4.5.1選擇屏幕的主要標(biāo)準(zhǔn)有：

＊屏幕的材質(zhì)

＊屏幕的增益以及半增益視角

＊均勻度

＊平整度

＊分辨率

＊對比度

＊超大無縫

4.5.2

　　在大屏幕投影系統(tǒng)整體資金比例中，屏幕可能只占有較少的一部分，但是對于整個系統(tǒng)的效果而言，卻是至關(guān)重要的，如果投影屏幕選擇不合適，就相當(dāng)于整個系統(tǒng)設(shè)置了一個瓶頸，無論系統(tǒng)其他設(shè)備性能多么優(yōu)良，整體視覺效果都會受到抑制，無法把系統(tǒng)的完美性能充分表現(xiàn)出來。在以前的投影系統(tǒng)中，由于受技術(shù)限制，投影機(jī)的亮度無法做到很高，所以為了增加投影亮度，對屏幕一般都要求比較高的增益率，但是這樣會影響對比度和色彩細(xì)膩程度。如今投影技術(shù)的發(fā)展非常迅速，投影機(jī)的亮度已經(jīng)不是問題，所以對投影幕的要求中，增益率就放在了較低的位置，而主要考慮屏幕的平整度，視角對比度和均勻度。在這種應(yīng)用里選擇增益是1.0（＋/－0.5）的屏幕可以獲得更好的成像效果。原因是當(dāng)屏幕的增益越大屏幕的視角就會越小，如果觀眾不在屏幕的正中間時很容易就看見屏幕的融合部分，這樣整體看來就顯得圖像的均勻度很差。

5、設(shè)計邊緣融合的步驟

5.1確定大概尺寸

5.2確定投影機(jī)的數(shù)量

5.3選擇投影機(jī)（確定投影機(jī)亮度，分辨率，鏡頭）

5.4選擇屏幕（考慮屏幕增益，均勻度，平整度）

5.5選擇融合處理器

5.6預(yù)設(shè)軟邊融合的區(qū)域值

5.7安裝及校準(zhǔn)屏幕和投影機(jī)

5.8調(diào)試系統(tǒng)及測試