Методы и алгоритмы улучшения качества изображения в мультипроекторных тренажерных компьютерных системах

• Автор: Бабенко, Анатолий Павлович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 93 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ.

1.1. Обзор проекционных тех юлогий.

1.2. Проекционные Архитектуры

1.3. СОЗДА1ИБ МУЛЬТИПРОЕКТОЧ1ЫХ ЭКРАНОВ.

1.4. ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМ ПРОЕКЦИОННОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ.

1.5. Обзор инженерных решений по мультипроекторному отображению информации

1.6. Основные принципы построения мультипроекторных систем.

ВЫВОДЫ ПО 1Й ГЛАВЕ.

2. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ

2.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КАНАЛА ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ В МУЛЬТИПРОЕКТОРНЫХ СИСТЕМАХ
2.2. Внешние параметры, влияющие на цветопередачу
2.3. Параметры проекторов, изменяющие цветопередачу
2.4. Анализ встроенных параметров проекторов.
2.5. Выводы по второй главе
3. МЕТОДЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ПАРАМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА
ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ
3.1. Особенности реализации пробкторных систем.
3.2. понятие функции цветопередачи.
3.3. ФУ1КЦИЯ ЦВЕТОГЕРЕДАЧИ ОДЮГО ПРОЕКТОРА
3.4. Функция цветопередачи мультипроекторной системы.
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОЦЕНКА ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Особенности симуляторов реального времени.
4.2. Принципы построения ингерактивной системы визуализации реального времени
4.3. Структура подсист емы визуализации
4.4. Состав подсист емы визуализации.
4.5. АЛГОРИТМЫ СШИВКИ ПАНОРАМНОГО ЭКРАНА ТРПАЖЕРНОГО комплекса.
4.6. АЛГОРИТМ КОРРЕКЦИИ РАСТРА ЕДИНОГО ЭКРАНА
4.7. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЕДИНОГО ЭКРАНА.
Общие результаты и выводы .
Литература


Очевидно, что для повышения качества обучения необходимо создание имитационной среды с высокой детализацией и масштабируемостью []. Однако представление изображения на обычном экране монитора (пусть даже очень большого размера) не может удовлетворить современным требованиям, предъявляемым к большинству объектов современной техники. Иначе говоря, современные одиночные мониторы не в состоянии обеспечить психологический комфорт оператору, а значит и качественному выполнению функций, возложенных на него. Выходом из положения является объединение мониторов в систему, обеспечивающую нужный для человека угол горизонтального и вертикального обзора (широта зрения) при отображении необходимых (с точки зрения возможностей разрешающей способности глаза) деталей, по наличию которых оператор и принимает решение. Однако наличие мест «стыков» двух соседних мониторов существенно понижают комфорт восприятия визуальной информации человеком. Особенно эго сказывается, когда мелкие детали попадают на границы мониторов. Это не только приводит к психологическому дискомфорту, но может вызвать неправильное принятие решения из-за неадекватного восприятия деталей расположенных на границах мониторов. Поскольку цена такого решения может быть очень велика, то применение таких систем для ответственных объектов весьма ограниченно. Другим решением, свободным от таких сопряжений являются проекционные системы. Здесь процесс отображения информации является более сложным, в сравнении с технологией обычного дисплея или LCD монитора, так как общее изображение формируется в пространстве экрана из отдельных меньших изображений. Одной из главных проблем, которые возникают при создании такой системы, является обеспечение восприятия составного экрана, как единого, без каких либо искажений цвета, яркости, а также без разрывов или наложений в изображении. Основой создания аллюзии единого экрана является корректное отображение итогового изображения, из которого удалены все геометрические, цветовые и яркостиые искажения. При использовании различных конфигураций проекционных экранов, методов совмещения спроецированных изображений, аддитивной компьютерной цветовой модели 1ЮВ с присущими ей недостатками, представляются актуальными решение ряда важных вопросов разработки и создания методов, позволяющих обеспечить много проекторным системам визуализации способность вывода единого изображения и корректировки его параметров для создания иллюзии единого экрана. Актуальность диссертационной работы. Поскольку имеются области науки и техники, в которых необходимо наблюдать и управлять сложные процессы, но их визуальному представлению с разной степени детальности вызывает необходимость в создании тренажеров, которые в состоянии моделировать, отображать и управлять этими процессами в реальном масштабе времени. А реальная экономия средств, полученная от эксплуатации таких тренажеров, безусловно, свидетельствует об актуальности таких разработки. Целыо исследования является разработка методов и алгоритмов, позволяющих много проекторным компьютерным системам визуализации выводить изображение на проекционный экран, используя возможности графических ускорителей с динамической корректировкой параметров изображения, для реализации иллюзии единого экрана. Методы исследования основаны на теории алгоритмов, теории цифровой обработки изображений, методах дифференциальной и проективной геометрии, колориметрии, методах динамической визуализации, свойствах и параметрах цифровых изображений, используемых при их формировании и отображении. Практическая ценность работы. Разработанные методы повышают качество вывода сформированного изображения в мультипроекторной системе на единый проекционный экран, исправляют в динамическом режиме цветовые искажения, связанные с методами совмещения изображений для использованной цветовой модели, убирают жесткие условия по качеству однотипных проекторов и облегчают их точную цветовую настройку. Разработанные методики коррекции изображения позволяют добиться требуемой в динамических тренажерах иллюзии погружения в имитационную среду.