大屏幕投影机论文

大屏幕投影机论文（精选5篇）

大屏幕投影机论文 篇1

日前,哈尔滨亚麻房地产公司大厅内出现了一个宽5.3米、高3.25米的巨大屏幕,屏幕上明亮的房地产介绍图片、动画让每一个而进入大厅的客户赞不绝口。据该公司人员介绍说,这个大屏幕开始应用之后,有效地增强了整个项目的客户说服力,毕竟这样的图片和动画展示,能够让用户更形象更直观地了解信息。

量身定制满足超大屏幕、超低成本的个性化需求

哈尔滨亚麻房地产公司相关人员介绍说,公司一直在考虑通过大屏幕展示来进行房地产项目介绍,最初的时候考虑过LED屏幕,但最终大屏幕LED的高额成本让公司放弃了这个想法,也正是在这个时候,投影机走入了亚麻房地产公司的视野。

经过实地考察,爱普生工作人员发现,由于投放画面尺寸较大,若实现清晰的图像效果,必须达到20,000流明亮度,只有且宽屏幕投影机才能满足这一需求。然而满足这样条件的投影机,成本仍然很高。基于对用户需求的了解和考量,爱普生提出采用四台亮度为5000流明的EB-G5300高端工程投影机,分成两组叠加方式来进行安装的解决方案,并通过无缝拼接融合技术进行拼接,最终实现了宽幅、高亮度,清晰的超大画面,并有效控制了总体成本。

卓越的产品性能人性化设计满足苛刻环境要求

在四台投影机叠加安装过程中,为保证大厅美观、简洁的整体环境风格,投影机必须安装在更高的地方。比起以往正前方投射的正常角度,斜下方投射实现难度更大,苛刻的环境要求为投影机安装提出挑战。

爱普生工作人员利用EB-G5300自身拥有的镜头移动功能、自动梯形校正功能和拼接融合技术,三项功能合一共同调试,最终实现影像效果正常投放。通过爱普生卓越的产品性能和先于用户想象的人性化设计,爱普生以实力赢得用户的青睐。

尾声

即便在空间较大,采光良好的使用环境中,如大型礼堂、露天教室、甚至在室外,工程投影机也可投射清晰、色彩丰富的影像。正因此,工程投影机其身影越来越多地活跃于商务活动、公共显示、会议展览、仿真监控等大屏幕显示领域,成为商家吸引客户的重要演示设备。

作为投影机行业的领导者,爱普生凭借先进的技术和卓越的产品性能,不断致力于为中国用户提供完善的解决方案。EB-G5300高端工程投影机在亚麻房地产有限公司成功应用再次见证了爱普生以实力赢得用户的青睐和认可。

在投影屏幕自由“板书” 篇2

用PPT绘图笔

在幻灯片放映过程中，单击鼠标右键，进入“指针选项→画笔”（见图1），选择“绘图笔颜色”，设置画笔颜色，在演示屏幕上进行书写，需要翻页的话，直接使用滚轮来实现上下页切换。这是PPT自带的工具，使用便捷，但功能单一，使用时需启动PPT。

(1)

视频展台

如果多媒体教室配备了视频展台，通过信号切换，将投影信号切换到视频展台，用白板笔或较粗的签字笔，也可以使用铅笔，在白纸上直接书写投放到大屏幕上。该方法的优点是书写流畅，操作也很简单，符合日常习惯，但要求有硬件支持。

(2)

电子粉笔软件

试用过电子粉笔吗？能实现便利的屏幕书写。比如“红烛电子粉笔绿色特别版”（下载地址：http://work.newhua.com/cfan/200716/红烛电子粉笔），有画笔粗细、颜色、箭头、放大镜、电子黑板、白板等功能（见图2）。程序启动后一个活动工具条浮动于屏幕上，方便切换和书写，屏幕书写内容可以轻松保存。

大屏幕投影显示系统及其应用 篇3

大屏幕投影拼接显示系统, 能集大量的图像信息显示于一体, 提供灵活的随心所欲的宏观大画面和微观图形细景显示, 满足7×24小时长期不间断稳定运营的使用要求。大屏幕投影显示系统, 可实时、真实、清晰、方便地高质量显示各类计算机与视频信号。借助于大屏幕背投拼接显示系统, 工作人员能通过简便地操作, 灵活快捷地实现:信号源的选择与调配, 信号的整屏、分区、分屏、跨屏、开窗、叠加、覆盖等显示, 任一显示画面的缩放与漫游等。

1 显示技术

近十几年来, 大屏幕投影显示技术得到了飞速发展。目前大屏幕投影显示系统, 主要采用以下三种成熟的投影显示技术:

◆三片多晶硅 (PLCD) 技术;

◆三片DLP技术;

◆单片DLP技术。

上述三种投影显示技术各有其优缺点, 适合的应用场合也不一样。

(1) 三片多晶硅 (PLCD) 技术

多晶硅 (PLCD) 技术是LCD技术的最新产品, 其最大的特点是成熟、稳定、可靠, 适合显示高分辨率的图像。

在早期的液晶投影产品中, 以单晶硅LCD作为成像面, 由于光线是透过LCD投射到屏幕上的, 因此每个液晶点旁边的电路会阻隔光线的传递, 有很强的点阵感, 光线的透射率只有60%, 1瓦的灯泡功率只能得到1ANSI流明;为得到足够的输出亮度, 早期的液晶投影产品都采用大尺寸的液晶板, 因此投影机普遍存在体积大、灯泡功率高、寿命短、价格贵及运营成本高等缺点。

1998年推出的多晶硅 (Poly-silicon) 技术改变了这个局面, 这种改进的LCD技术采用柱状液晶点阵, 利用光的散射原理, 解决了光路的透射问题, 光线的透射率高达95%, 因此在同等光源的情况下, 亮度大大提高, 使用高效灯, 1瓦的灯泡功率可以得到6ANSI流明;采用1.8英寸液晶板, 投影机的体积非常小;分辨率可达1600×1200。

在采用三片多晶硅技术的投影机中, 红、绿、兰三色分别成像, 图像显示系统具有分辨率高、图像层次感好、颜色还原性好、锐度好、输出亮度高且均匀性好以及对比度高和性能稳定等特点。这种新技术推出后在显示领域得到广泛的应用, 目前的家用壁挂式电视、平板高分辨率显示器以及便携式投影机等均大量采用这种技术。

(2) 三片DLP技术

DLP投影机发展的历史分为三片、两片和单片几个时段。三片DLP投影机的工作原理和三片多晶硅的一样, 也是采用三个主芯片红、绿、蓝三原色分别成像。不同的是由于DLP技术的发光率比较低, 对光源的要求极高, 所以采用的光源是氙灯, 由于氙灯发光量大、使用寿命短、光谱一致性差、价格昂贵等因素, 目前一般应用于单屏尺寸100英寸以上、拼接数量少且非7x24小时应用的场合。

(3) 单片DLP技术

由于三片DLP不能适应7x24小时的应用, 且价格比较高, 不能得到普遍的使用, 因此1998年美国德州仪器公司推出了两片DLP产品。两片DLP产品通过色轮的旋转来显示色彩, 但效果差强人意。取代两片DLP产品的是经过更新的单片DLP产品。单片DLP产品主芯片只有一块, 但在成像上与两片DLP产品一样, 由色轮的旋转来决定颜色, 其工作原理是利用人的眼睛对画面的延迟性, 也就是说, 如果将色轮的旋转速度放慢, 我们在屏幕上看到的颜色应该是红色、绿色和兰色单独而断续显示的。

单片DLP产品的突出特点是色彩还原性、单屏亮度一致性与显示质量好。但飞速旋转的色轮作机械运动, 长期工作的稳定性很难保证, 因此图像显示的色彩漂移性大, 拼接显示墙的长期亮度一致性难以保证;DLP产品还存在色轮工作寿命较短, 图像有抖动等缺点。

2000年12月, 美国德州仪器公司将单片DLP的显示主机的生产技术出售给日本美能达公司。因此, 全世界使用的单片DLP主机大都来自美能达公司, 如日本三菱公司、法国SYNELEC公司、比利时BARCO公司等。2002年8月, BARCO公司获得了单片DLP主引擎的生产授权, 成为第二家单片DLP产品主引擎生产商, 稍后台湾的台达公司等也获得了TI的生产授权。当前主流的DLP投影机, 其核心技术是美国TI公司提供的DMD芯片。

单片DLP投影机主要有以下优缺点:

◆单屏一致性好, 可达95%以上;

◆颜色还原性好;

◆对比度高;

◆特别适合视频信号的显示;

◆调整范围小, 红、绿、兰三色不能分别调整;

◆整屏长期一致性较差, 投影机的性能漂移与灯泡亮度衰减难以校正。

(4) 投影机产品的技术选择

通过以上分析可知, 三片多晶硅 (PLCD) 技术、三片DLP技术和单片DLP技术的投影机产品各有千秋, 实际应用中, 应根据用户的使用特点与要求提供最适合用户应用的投影机产品。需支持7x24小时长时间连续工作, 一般不采用三片DLP技术, 目前主流的选择是采用单片DLP投影机。

2 大屏幕DLP显示系统构成

大屏幕显示系统主要由以下几部分组成:

◆显示设备, 如:显示单元拼接墙体;

◆信号处理设备, 如:分布式主从多屏处理器、RGB矩阵切换器、视频矩阵切换器等;

◆传输设备, 如:同轴电缆、双绞线、光缆等;

◆信号源、接口, 如:触摸屏、DVD、VGA、USB、RGB、S-端子、分量输出、RS232/485等以及显示墙应用管理系统软件等。

在构成的大屏幕显示系统中, 投资最大而且与用户需求最关切的是显示设备, 即显示单元拼接墙体。大屏幕显示系统结果图, 见图1。以下重点介绍工程应用中, 对显示单元主要技术指标的理解和注意的一些问题。

3 显示单元主要技术指标

(1) 物理分辨率

一般来说, 物理分辨率 (像素) 越高则图像显示越清晰, 但也不能一味盲目地追求超高的物理分辨率。应根据实际应用、单屏尺寸、技术发展等方面因素综合确定。

显示单元的物理分辨率应不低于主流计算机信号的显示分辨率。如果显示单元的物理分辨率低于主流计算机信号的显示分辨率, 当主流计算机信号在一个显示单元上显示时, 必须对图像进行有损压缩, 使整个显示变得模糊、并有失真。只有显示单元的物理分辨率相当于或高于主流计算机信号的显示分辨率, 才能保证显示的质量。

过大的像素间距会造成一种显示的不连续感。一般情况下, 我们宜选取的像素间距为:1.00mm±30%。

(2) 色温

色温是对投影机光源标准的一种定义, 显示单元色彩还原性的优劣与色温息息相关。

色彩是光的一种属性, 一切物体都以它特有的色彩给人造成印象, 而一切色彩都是人眼视觉特性的主观感觉与物体客观特性的综合效果。在光的照射下, 人们通过眼睛感觉到各种物体所呈现的色彩。发光体所呈现的颜色, 决定于他们所发光的颜色;而本身不发光物体的颜色则不同, 它们在外界光源的照射下, 有选择的吸收反射或透射照明光中的一部分颜色。因此, 不同的光源照明时, 会发生偏差。

理想白光的可见光谱成份具有完全相等的辐射能量, 是一种理想光源。国际上有几种标准光源, 作为白光的标准光源:

◆色温4800K, 近似中午直射的太阳光, 白光稍偏红, 演播室中常用, 对肤色表现较好;

◆色温6500K, 近似于正常的白天光线, 是我国和欧美彩色所采用的标准白光, 色彩还原比较平和, 中性偏暖;其表现自然纯朴, 色调较逼真;

◆色温9300K, 白光偏蓝偏紫, 是日本彩色所采用的标准白光, 色彩表现偏冷;其表现富有穿透力, 色调较冷艳亮丽。

我国执行的色温标准是6500K。来自日本或台湾的投影机, 执行的是9300K色温标准。

(3) 屏前亮度

显示单元的屏前亮度与投影机的亮度输出相关, 但两者所表述的意义并不相同。屏前亮度是人眼直接感知到的屏幕白点亮度, 显示单元的屏前亮度可通过下列公式得出:

屏前亮度=投影机亮度×屏幕亮度增益×箱体光利用率÷屏幕面积÷π。

显示单元的屏前亮度越高, 则人眼感觉到的色彩越鲜艳, 图像的显示质量也就越好。但是, 靠提高屏前亮度来提升显示质量的方法并非是一个好的选择。根据人体工程学的原理, 当屏前亮度超过50CD/m2, 人眼感知亮度变化的能力明显降低, 例如:液晶电视的屏前亮度为200CD/m2~500CD/m2, 等离子电视的屏前亮度为1000CD/m2以上, 人眼感知的两者亮度差只有10%~30%。当屏前亮度达到一定的数值后, 再一味地提高屏前亮度显示质量提升已不明显。提高显示单元屏前亮度的途径大致有以下几种, 其方法与负面影响描述如下:

提高投影机的亮度:可以通过提高光器件 (DMD芯片、镜头、光路等) 的光通量、采用9300K色温及使用更高功率的投影灯泡等手段, 来提高投影机的输出亮度。

提高屏幕亮度增益:提高屏幕亮度增益可成倍提高显示单元的屏前亮度。

减小投影单元尺寸:通过减小投影单元尺寸 (面积) 也可提高显示单元的屏前亮度, 但这样做会增加投资。

此外, 在控制室中, 人们需要长时间观看屏幕。当屏幕的屏前亮度大于500CD/m2时, 哪怕是1小时的观看, 都会使工作人员产生严重的视觉疲劳。

综上所述, 屏幕的屏前亮度取值应适中, 既不能太低, 也不能过高。通常屏前亮度以200~400CD/m2为宜。

(4) 屏前对比度

投影机的对比度越高则图像显示层次越丰富。在实际应用中, 通过提高投影机的对比度来实现高质量的图像显示是最有效的方法。

人们通过屏幕观看到的图像实际对比度与投影机的对比度存在一定的差异。这种差异主要是由屏幕造成的, 如果屏幕选择不当, 屏幕抗环境光能力不强, 提高投影机的对比度并不能明显改善图像的实际对比度。以下为大屏幕投影显示系统的屏前对比度计算案例:

双层玻璃幕 (或其他表面为玻璃的幕) 的漫反射系数ㄒ4.8%。环境光线的亮度为40CD/m2 (控制室的典型值) , 一体化背投箱的屏前亮度为300 CD/m2 (典型值) , 投影机的对比度为1500:1 (典型值) 。则屏幕的白点亮度为:300+40×4.8%=301.92 CD/m2, 屏幕的黑点亮度为:300÷1500+40×4.8%=2.12CD/m2, 屏幕的屏前对比度为:142:1 (301.92÷2.12) 。

双层树脂幕的漫反射系数为0.4%。上述环境、背投箱、投影机相同。则屏幕的白点亮度为:300+40×0.4%=300.16CD/m2, 屏幕的黑点亮度为:300÷1500+40×0.4%=0.36CD/m2, 屏幕的屏前对比度为:834:1 (300.16÷0.36) 。

可见, 采用双层玻璃幕, 大屏幕显示墙屏幕的屏前对比度只有142:1, 而采用双层树脂幕, 其屏前对比度可达834:1。由于各类屏幕的成本相差无几, 因此, 通过屏幕的选择, 尽量提高屏幕的屏前对比度, 是提高显示质量最有效的方法。也就是说, 在环境光线较明亮的控制室, 应尽量采用双层树脂幕而非双层玻璃幕 (或其他表面为玻璃的幕) 。

(5) 屏幕

屏幕的选择与投影机同样重要。如果用一台好的投影机投一块差或不合适的屏幕与用一台差的投影机投一块好或合适的屏幕相比较, 我们会发现后者显示效果更好, 由此可知屏幕在大屏幕投影显示系统中的重要性。

光学屏幕分为单层屏幕与双层屏幕两种。单层屏幕只有菲涅尔透镜层或漫反射层, 由于其成像距离较长, 亮度均匀性较差, 通常只应用于100英寸或以上的大屏幕显示系统;双层屏幕则由菲涅尔透镜层和柱状层组成, 由于其成像距离较短, 亮度均匀性好, 通常应用于100英寸以下的大屏幕拼接显示系统。采用低亮度投影机设计的控制室系统, 其单元尺寸通常在100英寸以下, 因此, 应采用双层屏幕。

双层屏幕由菲涅尔透镜层和柱状层组成, 可分为树脂幕和玻璃幕。

玻璃幕的优点是平整度好、屏幕间物理拼缝受温湿度影响小, 但玻璃幕同时存在显示质量低 (屏前对比度低、有眩光、光学拼缝大、有效观看范围窄、图像变形) 、玻璃背面涂层易损坏、表层与里层热胀冷缩不一致等缺点。因此, 在控制室中应采用双层树脂幕。

双层树脂幕的主要特点是有效观看范围宽, 具有一流的抗环境光学能力, 反射小、无眩光、无太阳效应, 显示图像的色彩、对比度等指标不会因为环境光而明显降低。但双层树脂幕如何保证屏幕墙随着温度的变化作热胀冷缩运动时, 屏幕拼缝指标保持不变, 屏幕本身也不会出现凹凸变形, 是一个难题。这也是在实际应用中, 很多国内厂商回避使用该种屏幕的重要原因。

(6) 可靠性

保证投影机具有极高的可靠性和长期稳定的显示性能, 需要有特别的设计。主要是:

投影机的整体设计、元器件选择、制造工艺等各环节均严格按工业级标准进行, 确保提供高品质的长时间稳定的光学特性和高平均故障间隔时间。

投影机的防尘与散热是一对矛盾。主机密封好, 则防尘效果佳, 但散热必定差。

投影灯作为易损件, 是投影机最薄弱的环节。由于造成投影灯损坏的原因很多, 诸如电源、温度、质量、操作、静电、接地等。因此, 投影机的设计必须保证:在重要应用时, 投影灯可采用热备用模式;一般应用时, 投影灯可采用冷备用模式。

(7) 稳定性

为保证显示墙长期稳定的色彩与亮度一致性, 控制室系统投影机应设置自动彩色校正系统和自动亮度调节系统。

彩色校正系统应是全自动工作的。该系统的工作是使用专用测光仪在每个显示单元的屏幕墙前测光, 得到每个显示单元的RGB三角形, 在此基础上, 通过计算得出一个最优解的公共RGB三角形, 将该公共RGB三角形载入到每一个投影机的EEPROM中, 各投影机均按最优解的公共RGB三角形作彩色校正, 确保显示墙色彩的高度一致性;投影机的彩色校正电路应具有高动态范围, 确保显示墙色彩的长期一致性。

投影机亮度输出的不一致, 校正必须由自动亮度调节系统完成。自动亮度调节系统是将最优解的公共RGB三角形载入到每一个投影机的EEPROM中, 控制各投影机的光通量调整装置, 调节投影机的输出光通量, 使投影机均按最优解的公共RGB三角形投影, 确保显示墙亮度的高度一致性;在系统运行过程中, 各投影机的内置传感器不断监测投影机的输出光通量, 当投影机因光源的衰减或更换、色轮转速的变化及其它光电器件性能的漂移等原因造成输出光通量变小时, 投影机的自动光学调整系统将予以校正, 确保投影机恒定的输出光通量, 从而长期保持显示墙亮度的一致性不变。

4 设计选型应用中注意的问题

DLP大屏幕投影系统在政府和企业的各类应急指挥中心、企业的各大型调度中心、远程会议、影剧院等处得到了广泛的应用, 但在实践中往往还存在一些问题。

(1) 工程过程中的所有活动均遵守国家现行的规范与标准, 包括从设计、检验、安装等方面, 对我国未制定的规范, 参照国际标准执行。但是, 在工程验收方面没有相应的规范, 因此, 在某些工程项目的验收过程中尚存有一些盲目性。目前, DLP大屏幕应当遵守的国内外标准主要有:

◆GB/T 19001-2000《大屏幕拼接显示系统的生产和服务》;

◆CE欧洲统一标准机芯、多屏幕拼接墙电磁兼容性认证;

◆CE欧洲统一标准机芯、多屏幕拼接墙安全认证;

◆E M C:E N 5 5 0 2 2;E N 5 5 0 2 4;EN61000-3-2;EN61000-3-3;

◆LVD:EN60950;

◆中国国家强制性产品认证 (3C认证) 多屏幕拼接墙;

◆GB4943-2001《信息技术设备 (包括电气事务设备) 的安全》;

◆GB17625.1-2003《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值;

◆GB/T10239-1994彩色电视广播接收机总技术条件;

◆GB/T15859-1995视听、视频系统中设备互连的优选配接值;

◆GB0260-96电力设施抗震设计规范;

◆GBJ11-2001建筑抗震设计规范;

◆GB/9313-95数字电子计算机用显示设备通用技术条件;

◆GB/T9813-2000微型计算机通用规范。

(2) DLP大屏幕的安装和布置, 建设单位有时考虑不周, 预留空间不够, 给观看效果和使用带来难以弥补的损失。下面以某背投显示墙的最佳观看范围设计为例说明, 在充分考虑到观看视角并兼顾到屏前亮度的前提下设计平面布置、前后距离和视角。

该方案采用的是一体化DLP背投箱, 房间尺寸:长9.5m, 宽7.5 m, 高3.0 m。其水平1/2增益角为45°。经设计, 水平最佳观看距离 (min) 为2520mm, 视角为90°。垂直最佳观看距离 (min) 为888 mm, 在水平和垂直范围内, 除个别工位外, 均在最佳观看区域内, 能清晰地观看到大屏幕上的所有显示内容。示意图如图2所示。

根据房间尺寸与用户需求, 大屏幕投影显示系统显示墙拼接采用单屏对角线67英寸 (宽高比为4:3) 的一体化单片DLP背投箱, 2行×4列直形排列。

房间的净高3000 mm, 显示墙的总显示高度为:2052mm (2×1026mm) 。基于安装与美观的要求, 显示墙与天棚应保持98mm (min) 的距离。为此, 显示墙的屏幕底边最高标高为850 mm;显示墙的总显示宽度为:5472mm (4×1368mm) 。

按人体工程学的原理:我国人体坐姿眼部的平均高度为1200 mm左右, 控制台高度通常为750mm, 控制台加桌面设备 (显示器、话筒等) 的高度通常不高于1000mm。

(3) 投影大屏系统的总体要求

整套系统需采用新一代的DLP数字光处理技术, 设备要模块化的设计, 对显示信号的直通接入显示能力、信号处理技术、显示系统的可靠性和安全性、扩展能力等有较为清楚的了解。显示单元组成的墙体应当具备显示来自处理器的输出信号和显示直通输入信号的能力。整个屏幕拼接后外观要光洁、平整、屏体不变形、防反光, 无论在亮度、对比度、清晰度、拼缝要求等方面, 都需要达到高水平并符合用户要求。

(4) 多屏处理器

多屏处理器也是系统中的关键设备, 要求采用开放式模块化结构。可以将所有图像通道输出的画面拼合成为一个高分辨率, 无缝单一逻辑屏。对活动视频信号、RGB信号和来自网络的计算机画面等各类图/文信息, 均可在此高分辨率逻辑桌面上以开窗口的方式在任意位置, 以任意大小显示。通过Video输入接口板和RGB接口板, 可以灵活配置显示墙的输入信号数量。通过千兆网络接口, 支持Ethernet网络连接。

(5) 操作系统、信号及分辨率

大屏幕显示系统应能够显示Windows、Linux等主流操作系统计算机的RGB信号, 支持分辨率可以从640×480到1600×1200, 高清信号达到1920x1080。总数量可以满足xx路模拟RGB或数字RGB信号。支持全制式复合视频, 如PAL/NTSC/SECAM/1080p/1080i/720p等各种制式和支持多路网络显示信号。

控制软件应对所有显示信号和显示模式进行灵活控制, 进行单屏显示、跨屏显示、分区显示和整屏显示, 支持多用户操作和管理等功能。

外部视频输入信号可以通过视频矩阵进行输入输出的切换, 对包括各种信号源、矩阵、摄像机云台及镜头控制器、多功能设备等外围设备进行统一管理和联动, 所有的操作均可通过控制软件的图形界面进行统一控制。

(6) 环境灯光的控制在会议系统中十分重要, 这个功能由集控器可以很好的完成。但是, 当投影机的流明数较低时, 环境灯光的影响就比较大。有时把投影幕前的一排或两排灯光实行单控, 可以较好的解决屏幕亮度和会场环境照明的矛盾。

总之, 大屏幕显示系统应用非常广泛。进入二十一世纪以来, DLP大屏幕投影系统的多屏拼接和无缝融合技术, 又得以长足发展, 一个五光十色多彩靓丽的投影世界将更加紧密的融入我们的生活和工作。

大屏幕投影机论文 篇4

如今的社会已经进入了一个信息爆炸的时代, 在工业、商业、公共服务业等社会各方面都对投影显示提出了更高的要求, 如大型的公共广告墙、大型会展、复杂的交通管理监控等等都需要大屏幕高分辨率的投影系统, 于是大屏幕投影系统就在这种情形下应运而生, 大屏幕投影系统的必要性也逐渐得到人们的重视, 所以现在对大屏幕投影系统的研究与设计是很有价值和前景的。

大屏幕投影系统主要由两部分组成:系统硬件和系统软件。硬件包括投影屏幕和投影仪, 软件包括屏幕的拼接和校正的算法等等, 下面分别介绍一下屏幕的硬件部分和软件部分, 同时对屏幕显示的画面的校正技术进行分析研究。

2 大屏幕投影系统的硬件部分

一般认为, 大屏幕投影显示是显示屏幕的对角线长度大于40英寸, 而根据大屏幕显示的方式的不同可以分为直视式和投影式的, 直视式显示就是观察者直接通过显示屏看所呈现的东西, 投影式则是将所要呈现的东西通过投影仪等投射到专门的屏幕上。如图1所示。

不管是直视式还是投影式的大屏幕, 它们的显示技术都主要包括电子束显示 (CRT) 、平板显示 (FPD) 和光电投影显示等, 电子束显示其实就是将真空管内的电子束发射打到荧光屏上, 并激发荧光屏上的发光粉发光, 这样观众就能看到荧光屏上显示不同的图像, 而这些不同的图像是要通过适当的控制电路来控制电子束的发射速度和方向来决定的, 这是最早的显示方式, 有成本低寿命长等优点, 但是也有很多缺点, 如体积相对较大, 重量也比较大;平板显示是通过在平板显示器的两端加电压来使条形电极夹层间的工作物质发生变化, 让这些工作物质如荧光粉发光、放电或者改变其化学特性, 这样观察者就能通过平板显示器看到图像, 而其中的控制也是由逻辑电路来实现;光电投影显示是通过光学系统来实现的, 可以将小小的图像投射到大大的荧幕上, 光电投影显示也是现在发展的方向, 有很多不同的光学系统可以来实现[1]。

用来评价大屏幕显示技术的指标主要有输出光通量、亮度、分辨率、响应速度等等。

3 大屏幕投影系统的软件部分——校正技术

拼接式大屏幕投影系统由于是多个小屏幕拼接而成, 所以投影屏幕上的图像难免会有失真, 而这些图像的失真主要包括几何、颜色和亮度等方面的, 几何上的失真就是多个画面之间有可能出现缝隙, 颜色上的失真就是每个投影的属性会有所不同, 投影出的画面颜色会有所差异, 亮度上的失真就是有些边缘重叠的画面的亮度与其余的部分会不尽相同, 所以总的来说要对大屏幕上的投影画面进行几何校正、颜色校正和亮度校正, 这样才能让画面达到人们预想的那样[2]。

3.1 几何校正技术

几何校正技术就是为了校正多个投影仪投影出的图像位置不是一个完整的画面, 也就是对这些图像进行几何校正。而造成这种屏幕不完整的原因是投影仪排列摆放的位置不够精确, 所以解决这种屏幕的无缝连接是首先要面临的问题, 并且使投影显示出的屏幕具有一定长宽比的矩形图画, 这样才更符合观众的视觉体验。

最开始解决这个问题的方法是用手动摆放投影仪的位置, 这样来慢慢调整。可想而知这种方法既费时又费力, 并且当用手动摆放时可能位置不合理导致占用的空间太大, 也很难达到精度的要求, 如若投影仪稍微有一点倾斜则投影出的画面就会有一种扭曲感, 导致画面的失真。为了解决这些问题人们又想出了很多种解决办法, 比如利用一个摄像头来记录每个投影仪之间的位置, 这样可以对每个投影仪进行点匹配或线匹配, 从而使多个投影仪达到自动的几何排列, 提高了效率和准确性[3]。

以上只是针对平面投影的问题, 而如今很多的投影系统都使用球形或者弧形作为幕布, 这样就会更复杂一些, 可以采用极坐标的方法进行非线性校正。

3.2 颜色校正技术

颜色均匀性是大屏幕投影系统的一个很重要的指标, 但是由于所用的大屏幕是由几个小屏幕拼接而成, 所以难免会有一些颜色上的差异。而所观察的颜色其实是物体所反射的光线, 由色度学中最基本的三基色原理可知, 所有颜色的光都可以由红、绿、蓝三种颜色按不同的比例配合形成, 相反绝大多数颜色的光也都能分成这三种颜色的光, 用肉眼观察颜色可以通过亮度、色调、饱和度来区分, 基于这些可以由红、绿、蓝三色建立一个空间坐标系来表示所有颜色的光, 这是颜色校正技术的基础, 下面简单介绍一下颜色校正技术。

大屏幕投影拼接屏是由几个单元组成, 而这几个单元是由不同的投影仪所投影, 因此解决好各投影仪之间的输出的颜色一致就可以了, 即在相同的输入条件下各投影仪的输出颜色没有色差。

图2是拼接投影系统的显示框图, 首先显示控制器将输入图像的信号根据不同单元进行相应的拆分, 然后通过各自的输入端口以RGB的模拟信号传入到各显示单元, 当RGB模拟信号到达各单元后通过AD (数字模拟转换电路) 将模拟信号转换成数字信号, 而不同的数字信号则代表各基色亮度的不同, 然后转换后的数字信号要到达各自的LUT (Look Up Table) 通道, 最后对照这个LUT表来显示三基色的亮度, 如果各投影仪显示的颜色有差异可以通过对输入的模拟信号或者输出的三基色LUT表来进行校正, 从而使各投影仪对相同的输入信号有同样的颜色[4]。

图3是拼接式大屏幕投影系统的颜色校正框图, 其中拼接屏是以2x2显示单元为例, 显示控制器用来提供视频信号, 计算机则是用来对数字模拟转换电路和LUT表来进行校正, 亮度探测器可以将光强信号转换成计算机能读懂的电压信号。

3.3 亮度校正技术

之所以需要进行亮度校正是由于投影区域的重叠部分的图像亮度会不同, 这样会使重叠部分的亮度更高, 所以在解决亮度问题时可以在几何校正技术和颜色校正技术的基础之上, 适当改变各个投影单元的边缘亮度, 使图像更加融合, 获得一个具有相对无缝拼接效果的大型投影屏幕。

4 结论

随着信息化时代的到来, 拼接式大屏幕投影已是大势所趋, 它会被广泛地应用于各种领域, 而我国在这方面的研究还落后于国外。

本论文介绍了拼接式大屏幕投影系统的一些基本的知识, 也详细的研究了其中的关键技术——画面校正技术, 希望通过这些研究能对以后的研究有些许的意义。

参考文献

[1]艾曼灵.大屏幕投影显示发展动态及新体制新技术研究[D].杭州:浙江大学, 2001.

[2]俞凌云, 王毅刚.屏幕投影系统中基于软件的无缝拼接技术[J].计算机仿真, 2009 (5) :227-231.

[3]曹有成.大屏幕投影系统关键技术研究[J].通信与广播电视, 2008 (4) :29-33.

大屏幕投影机论文 篇5

北京睿联嘉业与3M公司共同推出了“3M睿联微型投影机”。该款机器,只有手掌大小,能投射出50寸的大画面,清晰度达50寸液晶电视。是目前市面上唯一支持数字电视接收功能的微型投影机。它除数字电视接收功能外,还支持视频、音频播放等功能。能播放3GP频视(352X288分辨率)、FLV和MP4视频(640X480分辨率)、rm/rmvb视频(852×360分辨率)、AVI和AKV视频(720X480分辨率)影像画面。

自带4G内存空间,提供SD卡的读取功能,用户可任意读取SD卡内容。