Autokalibrierung
Bernhard Schurian/ Fraunhofer FOKUS

Projektor-Autoalignment für beliebig geformte Leinwände

Bei der Projektion von Inhalten auf gebogene Leinwände, wie Panorama- oder Kuppelprojektionen, ist in vielen Fällen ein Multi-Projektor-System notwendig. Die Herausforderung besteht darin, die Projektoren mit vertretbarem Zeitaufwand so aufeinander abzustimmen, dass ein homogenes Bild entsteht.
 
VISCOM hat dafür ein kamerabasiertes Verfahren zur automatischen Projektorkalibrierung entwickelt, das sich durch hohe Flexibilität und Geschwindigkeit auszeichnet. Mit Digitalkameras werden zunächst Testbilder aufgenommen, die auf den Screen projiziert werden. Mit Bildverarbeitungsalgorithmen werden die Teilbilder nun so verzerrt und an die Projektionsfläche angepasst, dass sich ein hoch aufgelöstes, nahtloses Gesamtbild ergibt. An den Stellen, wo sich die Teilbilder der Projektoren überlappen, werden sie automatisch exakt aneinander angepasst.
Verändert sich die Position und damit auch das Bild eines Projektors, startet man den Kalibrierungsvorgang erneut und das Bild wird automatisch wieder in die Gesamtprojektion eingepasst. Die Projektions-Leinwand kann dabei jede beliebige Form haben: Kuppeln, Kugeln, Zylinder und gebogene Screens sind nur einige Beispiele.
 
Das System deckt somit alle nötigen Funktionen für eine automatische Multi-Projektor-Kalibrierung ab: Geometriekorrektur (Warping), automatische Helligkeitskorrektur (Softedge-Blending) und Projektor-Autoalignment. VISCOM hält mehrere Patente auf ihre kamera-basierte Projektor-Autokalibrierung. Neben Projektor-Clustern können mit dem Verfahren auch Kamera-Cluster kalibriert werden.
 
Fraunhofer FOKUS lizenziert die Software (Warping, Blending und Autokalibrierung) und integriert sie in bestehende Systeme, wie Medienserver, Warping-Boxen und Projektoren.
 
In den letzten zehn Jahren wurden mehr als 130 Multi-Projektor-Installationen mit mehr als 600 Projektoren in 13 Ländern weltweit mit der Fraunhofer FOKUS Software für Projektor-Autoalignment, Warping und Edgeblending realisiert. Die meisten der Installationen sind Planetariums-Kuppeln, Vergnügungsparks, Flugsimulatoren und 3D Dome-Kinos.
 
Im Jahre 2013 veröffentlichte VISCOM Details ihrer automatischen Projektorkalibrierung im Buch “Fullspace-Projektion. Mit dem 360°Lab zum Holodeck”, das beim Springer Verlag erschien.

YouTube Video