一、 系统概述

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的进行，对大画面、多色彩、高亮度、高分辨率显示效果的渴望越来越强烈。随着投影显示技术的不断发展与创新，以及人们欣赏水平的严格要求,超大画面、超高亮度、以及更高分辨率显示便成为显示系统的迫切需求。没有任何割裂感觉的整幅画面总是带给人们完美的视觉享受，靓丽的画面更是带来美妙的视觉冲击，更高的分辨率在提高清晰度的同时，使人们感受到细微显示的魅力，投影距离的减少，大大提高了空间利用率，减少了使用成本。

然而传统的电视墙、投影硬拼接屏和箱体拼接墙等很难满足人们在这方面的要求。最近迅速崛起的大屏幕数字化边缘融合投影显示技术，正在逐步成为适应这一需求的有效途径。通过边缘融合大屏幕投影显示技术，可以实现完美的大画面、高亮度、高分辨率的显示效果。

设计方案的可行性和良好的效果，能完全满足或超过用户的需求，重要的是所选设备及系统的技术是目前最先进、最成熟、最可靠的，并且使用方便易操作，可以充分满足用户现在及将来发展的信息显示的需求。

二、 边缘融合显示系统介绍

1、 边缘融合技术简介

边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合消影技术显示出一个没有缝隙更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果如同一台投影机投射的画质。当两台或多台投影机组合投射一幅画面时，会有一部分影像灯光重叠，边缘融合技术最主要的功能就是把两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。

多通道大屏幕投影技术经历了三个发展阶段：硬边拼接、重叠拼接和边缘融合拼接 ，下面以两台投影机组成的大屏幕投影系统为例予以说明。

² 硬边拼接(又称简单拼接)：两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。显示效果上表现为：整幅画面被一道缝隙分割开。如果投影仪边缘未做亮度增强处理，该接缝显示为黑色；如果投影仪边缘做了亮度增强处理，该接缝显示为白色。 

        硬边拼接

² 简单重叠：两台投影仪的画面有部分重叠，但没有作羽化处理，因此重叠部分的亮度为整幅其余部分的2倍，在显示效果上表现为重叠部分为一高亮条带。 

简单重叠

² 边缘融合：与简单重叠方法相比，左投影仪的右边重叠部分的亮度线性衰减，右投影仪的左边重叠部分的亮度线性增加。在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致，整幅画面完整如一。 

        边缘融合

2、 采用边缘融合技术的大屏幕显示系统的优点

边缘融合的应用来源于模拟仿真/立体影院系统。是适应人们追求亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的显示效果的这一需求而产生的，它在增大画面、提高亮度、分辨率等方面有着十分明显的优势。

(1)  增加图像尺寸以及画面的完整性

多台投影机拼接投射出来的画面一定比单台投影机投射出来的画面尺寸更大，鲜艳靓丽的画面，能带给人们不同凡响的视觉冲击。另外，采用无缝边缘融合技术的大屏幕画面，保证了整幅画面的完美性和色彩的一致性。 

(2) 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1024 x768，三台投影机进行25%融合后，图像的分辨率就变成了2560 x768。分辨率的增加带来的是画面细腻度的增加，用户可以观看到更多的细节，不仅可以增强观看效果，在特殊的应用场合更可以提高用户的工作效率。

(3) 组成具有超高分辨率的显示系统

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像素的三个或更多通道的合成图像。如果融合25%的像素，可以通过减去多余的交叠像素产生4000×1200分辨率的图像。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，使用边缘融合技术组成具有超高分辨率的大屏幕显示系统。 

(4) 缩短投影距离

随着无缝融合技术的出现，投影距离的缩短变成必然。比如，原来200英寸（4000x3000mm）的屏幕，如果要求没有物理和光学拼缝，我们将只能采用一台投影机，投影距离=镜头焦距x屏幕宽度，采用光角镜头1.2:1，我们的投影距离也要4.8米，现在，我们采用了边缘融合技术，同样画面没有各种缝痕，我们的距离只需要2.4米。 这样就降低了对于大屏幕使用环境的条件限制，增加了大屏幕显示系统的适用性。

(5) 特殊形状的屏幕上投射成像

在圆柱或球形的屏幕上投射画面，单台投影机就需要较远投影距离才可以覆盖整个屏幕，而且多数投影机无法做到画面的几何变形，造成画面在异形投影幕上的显示变形。而多台投影机的组合不仅可以使投射画面变大投影距离缩短，而且可使弧弦距缩短到尽量小，对图像分辨率、明亮度和聚集效果来说是一个更好的选择。另外边缘融合处理器具备对画面进行几何变形的能力，可以构建任意需要形状的画面并且使得画面无变形失真。

(6) 增加画面层次感

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

三、 融合系统设计

1.  设计原则

a)   本方案按照客户需求，通过边缘融合技术，整体投射画面约达到11.0×3.0米（宽×高），每条融合带约为0.3米，相当于3块200英寸屏幕横向排列。

b) 在融合后形成的单一逻辑屏可同时显示本地视频和采集信号。

c) 根据本项目的应用，我们推荐用户选用低增益0.8-1.0、宽视角≥60°（半增益视角）的正投硬幕。

d) 边缘融合处理：由于使用多个投影画面拼接组合而成，要实现完整的无缝的画面，融合区域必须经过精确的边缘融合处理，处理精度必须以像素为单位。处理的结果必须使融合区域的过渡自然，浑然一体。

e) 多通道同步技术 ：由于采用多个投影通道，如何确保各通道之间同步显示内容是一个非常关键的问题。很多用户宁愿投巨资购买高级投影机，但是在多通道同步处理方面不够注意，出现画面撕裂、延迟和失真现象、造成项目失败，无法不到预期效果。以虚拟仿真应用为例，在显示高速运动的画面时，需要达到微秒级的同步技术才能保证画面始终保持一个整体，没有撕裂、延迟和失真现象。

f) 多通道色彩及亮度一致性：每个通道所采用的投影仪虽然是同一品牌、同一规格，但是使用一段时间以后投影仪会出现不同程度的衰减现象，往往会出现各通道亮度或色彩不一致，但是不是每一位用户都有足够预算购买自带调节功能的专业高端投影仪，因此多通道融合处理器的色彩片匹配的性能显得尤其重要。

g) 本方案系统拓扑图如下：

3. 场地要求

此系统至少需配备4000W容量电源，配置良好接地。投影机与地面水平，镜头位置尽量在投影幕水平位置中心，不可偏移太多距离。投影机为吊顶安装，顶部承重100KG以上，并配置走线槽，设备保持良好通风。