無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)可行性研究報告 (2).doc

目錄第一章選題的必要性4一、項目所處技術領域產業(yè)政策4二、項目所處技術領域技術發(fā)展現(xiàn)狀 6三、項目技術先進性，對相關領域技術進步的推動作用 7四、項目目前進展情況 9第二章 技術方案論述 10一、項目技術關鍵點或創(chuàng)新點論述，項目完成時達到的技術水平 10（一）、項目關鍵技術 10（二）、創(chuàng)新點 11（三）、項目完成時達到的技術水平 11二、項目技術方案論述 12（一）、項目的技術原理12（二）、工藝流程 24三、項目技術質量指標 25（一）、項目技術參術、性能指標 25（二）、項目執(zhí)行的質量標準 25四、分階段描述項目執(zhí)行過程中各階段目標 25五、項目經費預算情況 26（一）、項目的總投資 26（二）、項目已完成的投資26（三）、項目新增投資、投資構成和投資預算26（四）、申請科技三項經費的主要用途 26第三章項目實施支撐條件 27一、項目技術來源 27二、項目實驗、檢測條件 27三、項目申請單位人才資源情況：技術人員總數(shù)、中高級技術人員比例 27四、項目組人員專業(yè)結構、職稱結構28五、項目新增投資籌集情況 29第四章項目預期經濟效益 30一、 經濟效益分析 30二、 預期市場需求 30三、 預期盈利水平 33四、 預期產業(yè)化前景 33五、 項目實施風險分析 34第五章 項目預計社會效益、環(huán)境效益 35一、 社會效益分析 35二、 對社會發(fā)展的作用36三、 對資源利用情況 36四、 對人才培養(yǎng)情況 36五、 環(huán)境影響及效益 37表一、項目投資與資金籌措表 38表二、項目設備擬購清單 39表三、申請科技三項經費使用預算表40第一章 選題的必要性一、項目所處技術領域產業(yè)政策；國際經濟格局發(fā)生了深刻變化，隨著我國加入wto，經濟全球化、一體化的趨勢已成為必然，由技術進步引發(fā)的產業(yè)革命正深刻地改變著人類社會經濟和生活面貌，技術創(chuàng)新對經濟增長的貢獻日益突出，科學技術成為國際競爭的關鍵因素。世界各國為取得更有利的國際分工地位，競相調整產業(yè)結構與技術結構，對高新技術領域加大投入力度、擴大應用領域，加快科技成果轉化為現(xiàn)實生產力的步伐，提升產業(yè)技術水平，以增強國際競爭力。未來到年，是我國經濟和社會發(fā)展的重要時期，也是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化第三步戰(zhàn)略目標的關鍵階段。面對科技革命與知識經濟浪潮的興起，經濟全球化步伐加快，國際競爭日趨激烈的新形勢，加快經濟結構調整，實現(xiàn)兩個根本性轉變，提高國際競爭力，已成必然選擇。為此國家經貿委會同財政部、科技部、國家稅務總局，共同研究制定和實施適應新形勢的國家產業(yè)技術政策，明確了在這一時期國家產業(yè)技術發(fā)展的戰(zhàn)略目標和重點，積極推動技術創(chuàng)新能力與產業(yè)技術水平的提高，推進我國產業(yè)結構優(yōu)化升級。只有在增強技術創(chuàng)新能力上走出符合我國國情特點的發(fā)展道路，才可能在未來的國際競爭中立于不敗之地。這次制定的國家產業(yè)技術政策力爭在重點行業(yè)、重點企業(yè)、重點產品和重點工藝、重大技術裝備上，有重大技術突破，部分接近或達到同期國際先進水平；優(yōu)先發(fā)展具有優(yōu)勢和對傳統(tǒng)產業(yè)改造關系密切的高新技術；大力推進以企業(yè)為主體的技術創(chuàng)新體系的建設，培育一批具有自主創(chuàng)新能力和國際競爭力的大型企業(yè)和企業(yè)集團，帶動一大批中小型企業(yè)向“專、精、特、新”方向發(fā)展。體現(xiàn)在高新技術領域具體包括：信息通信領域要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術、第三代移動通信技術、信息家電技術，大力發(fā)展系統(tǒng)集成和信息服務、信息管理、信息安全技術，積極開拓以數(shù)字技術、網絡技術為基礎的新一代信息產品，發(fā)展新興產業(yè)，培育新的經濟增長點。我公司研發(fā)的無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)是基于計算機視覺的采用圖像融合技術和分布式計算技術等研究設計而成的，是綜合采用了數(shù)字圖像處理、計算機網絡、計算機軟件、分布式計算、計算機視覺等技術的新一代數(shù)字終端顯示設備，是對傳統(tǒng)分割屏、拼接屏技術的顛覆性的革新，無論從技術、視覺效果、功耗、運行成本、調校、維護、性價比及對操作人員的輻射等方面都是傳統(tǒng)技術無可比擬的。支持文本、圖形、圖像、hdtv、高清電影、dvd、流媒體顯示播放；支持gis地理信息系統(tǒng)矢量地圖；支持gps衛(wèi)星導航及定位顯示；支持各類型網絡及遠程控制，更進一步支持windows/linux/unix等跨平臺操作。因此該項目符合國家對數(shù)字、網絡技術為基礎的新一代信息產品產業(yè)政策。二、項目所處技術領域技術發(fā)展現(xiàn)狀；隨著計算機技術、監(jiān)控技術及數(shù)字視頻網絡化技術日新月異的發(fā)展，為方便各級決策指揮部門直觀全面地指揮調度，大屏幕顯示技術也得到了不斷的提升，從led單顯、三基色顯示、到目前的全彩led顯示屏幕，再到dlp真彩拼接屏幕，反映了人們對亮麗的超大畫面、純真的色彩、高分辨率的視覺顯示效果的潛在追求和對顯示技術更新的強烈要求。gis地理信息系統(tǒng)、gps衛(wèi)星定位導航等高新管理技術與手段的出現(xiàn)再一次對大屏幕顯示技術提出了新的挑戰(zhàn)：雖然傳統(tǒng)dlp大屏幕拼縫技術在一定程度上也可以實現(xiàn)超大畫面、真彩、高分辨率的視覺效果，拼縫技術也從原來的一厘米拼邊、五毫米拼縫到目前的三毫米拼縫，但不論怎么減少，這樣的物理拼縫是不能從根本上消除的，并直接影響使用者的應用效果。另一方面，傳統(tǒng)的dlp拼接大屏幕高昂的造價、功耗、散熱、難維護以及輻射問題也讓很多使用單位難以接收，其主要由顯示單元、圖像處理器、視頻矩陣 、rgb矩陣 、大屏幕顯示控制系統(tǒng)集成軟件、控制端等組成，僅顯示單元的成本價就約為12-16萬元/平方米，用戶安裝價約為18-22萬元/平方米，一塊十平方米的大屏的總造價（含集成）就將近四百萬元人民幣，另一方面它的“昂貴”不僅體現(xiàn)在前期的硬件投入，更體現(xiàn)在后期的維護成本和耗材費用。某些品牌一年僅燈泡的更換費用（以十塊屏為例）就高達七、八萬人民幣，因此很多用戶雖急需這一系統(tǒng)，但因價格等因素而最終望而卻步。多通道無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)是由圖像無縫融合處理器、控制端、投影機、屏幕等組成，可根據(jù)用戶不同的需求將不同的信號源（vga、video、dvi、sdi、hd等）數(shù)字圖像信息進行顯示發(fā)布，其顯示單元由投影機和金屬軟、硬質投影屏幕代替了原來的dlp顯示屏，該系統(tǒng)三通道大屏的顯示面積等同于dlp十二個顯示單元的顯示面積，如以相同的利潤率來計算：每通道用戶平均安裝造價約為35萬元（國外相類似產品每通道均價約為80萬元），通道顯示面積取決于投影機的流明，一個十平方米的顯示大屏的總造價（含集成）約為120萬元人民幣，比dlp大屏的造價低了三分之二，并且其使用壽命、維護成本、顯示效果、故障率均優(yōu)于dlp系統(tǒng)，因此多通道“無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)”具有顯著的市場競爭能力和易于普及的特性。三、項目技術先進性，對相關領域技術進步的推動作用；無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)是采用多投影圖像融合處理的方式來實現(xiàn)其無縫拼接的，系統(tǒng)采用的計算機視覺技術是將攝像技術和計算機技術的完美結合，實現(xiàn)對圖像融合像素進行智能化、自動化的分布式數(shù)字分析，該技術為圖像處理技術提供了一個全新的理念。采用的融合技術包括以下四個方面:1、圖象的融合: 基于計算機視覺技術，通過計算機高速的處理，使多臺不同的投影機播放同一內容；2、投影機參數(shù)的融合: 不同的投影機有不同分辨率、亮度、色度和曲線，經計算機處理后左右上下應基本對稱；3、邊緣的融合: 實現(xiàn)圖像的幾何形狀的矯正,裁去多余部分，調整重疊部分等等；4、圖像源與投影機的融合: 通過軟件，使得不同分辨率的圖象源能按要求在投影機中播放。與傳統(tǒng)拼接大屏幕技術相對比，這一融合技術目前在國內具有領先水平：對比內容無縫數(shù)字大屏幕顯示技術傳統(tǒng)dlp拼接屏技術采用的技術計算機視覺處理技術圖像幾何拼接（電視墻硬拼接技術）視覺效果無縫、高清有拼接縫輻射性無有物理及光學拼縫無有功耗及散熱小大工作原理圖像邊緣自動融合人工拼接顯示方式正投背投均可僅背投圖像分割方式隨意組合、自動分割專用圖像分割機設備空間占用小大可視化處理可以不能完全實現(xiàn)可擴展性可根據(jù)需求任意擴展受分割系統(tǒng)硬件限制冗余顯示可以不可以運行成本低高性價比高低維護成本及方式成本低、維護簡便成本高、維護周期長通過以上對比分析，該技術的實現(xiàn)將對所在領域的同類型或不同類型技術的發(fā)展產生深遠的影響，也將推動這一領域內顯示技術的進一步提高。四、項目目前進展情況。目前該項目已完成了市場調查分析及需求分析，技術上將重點研究自動幾何形狀矯正技術和邊緣融合技術，建立相應的評價體系和方法，制訂嚴格的質量目標和質量保證計劃。確定項目的軟硬件方案，對初步方案進行評價，在理論分析通過的基礎上，購買設備進行試驗，以得到關鍵性的實驗數(shù)據(jù)并以此為基礎，最終確定系統(tǒng)方案，進入項目實施階段并完成軟硬件系統(tǒng)的概要設計和詳細設計。第二章 技術方案論述一、項目技術關鍵點或創(chuàng)新點論述，項目完成時達到的技術水平；（一）、項目關鍵技術：1、自動幾何形狀矯正技術：在多投影儀組合顯示中，投影儀只有與投影幕垂直時才能得到矩形的圖像，否則就會產生梯形失真，而實際上各臺投影儀是不可能與投影幕嚴格垂直的，如果這樣要求，那就非常不利于實際使用。雖然一般的投影儀都提供梯形校正功能，但手工較正是一項很耗時的工作，當用于拼接的投影儀達到一定的數(shù)量，如24（64）臺以上時，手工校正變得非常困難。而且由于場地的限制，有時根本就無法產生矩形的圖像。投影儀位置很小的變化就可能造成投射圖像的較大偏差，而震動及熱脹冷縮等因素使得投影儀位置的變化在所難免，這就使得拼接系統(tǒng)需要經常的維護。因此本項目系統(tǒng)必須在投影儀的位置大致對齊的條件下，能夠快速、準確、自動地實現(xiàn)幾何形狀矯正。2、邊緣融合技術：為了實現(xiàn)無縫顯示，需將相鄰圖像的邊緣部分重疊，這樣會在邊緣形成一條亮帶，重疊部分的亮度為整幅圖像其余部分的2倍；另外，由于設備的原因，會使得兩臺投影儀之間色譜、色彩范圍不同。因此，多投影儀重疊區(qū)域的顏色亮度是影響組合顯示質量最關鍵的問題。本項目系統(tǒng)將根據(jù)人眼對顏色緩慢變化要遲鈍得多的特性，對相鄰圖像的重疊部分，采用數(shù)字圖像處理技術中的圖像融合技術使顏色平滑地從一邊過渡到另一邊，使得能夠在整個投影屏幕上實現(xiàn)顏色（亮度）一致。3、實時融合顯示：在整個多投影儀圖像融合顯示過程中，必須要對每一個投影儀圖像的每一象素的顏色、亮度、對比度等信息進行計算處理，計算量非常大，而且每一次的所有計算處理必須在40ms以內完成，隨著投影儀數(shù)量的增多，單臺圖像融合服務器顯然是不可能勝任這樣的計算工作量。為了解決實時融合顯示問題，我們將采用計算機網絡技術和分布式計算技術，增加圖像融合工作站，將任務分配給圖像融合服務器和圖像融合工作站，讓它們分布式計算。4、分布式計算的同步控制：在多投影儀融合顯示過程中，各投影儀協(xié)作完成一個超大屏幕、高亮度、高分辨率的圖像顯示，可是各投影儀是分別輸出的，為了避免圖像畫面的跳躍抖動，必須對多個輸出節(jié)點的圖像輸出進行同步控制。（二）、創(chuàng)新點：創(chuàng)新點之一：基于圖像融合的邊緣融合技術，實現(xiàn)多投影的無縫拼接，很大程度上保證了畫面的完美性和色彩的一致性。創(chuàng)新點之二：基于pc集群的分布式計算技術，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的快速實時性。創(chuàng)新點之三：基于計算機視覺的自動參數(shù)調整技術，從而使圖像融合自動、方便、快捷、準確。創(chuàng)新點之四：“虛擬的windows操作系統(tǒng)平臺”技術，使系統(tǒng)具有良好的應用接口。（三）、項目完成時達到的技術水平：無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)將綜合運用數(shù)字圖像處理技術、計算機視覺技術、計算機網絡技術和分布式計算技術等，使系統(tǒng)具有技術先進、數(shù)據(jù)源類型多、可擴展性強、超高分辨率、超高亮度、可視角度大和安裝調試方便等特點。根據(jù)我司的大量市場調查和技術查新，項目完成時可達到國內領先水平。二、項目技術方案論述：（一）、項目的技術原理：1、自動圖像融合顯示利用多臺投影儀進行投影拼接顯示以提供超高分辨率圖像所必須面臨的一個問題是如何校正投影儀圖像，使得整個屏幕看上去像一個完整的屏幕，而不是一塊一塊拼接起來的馬賽克圖像。投影儀圖像校正的一個終極目標就是任一用戶僅從投影墻上的圖像不能分辯出這到底是由多少臺投影儀拼接顯示出來的。由于人的視覺系統(tǒng)異常挑剔，只要兩個小分屏的色差色調亮度等稍微有一點點差異，拼縫就會無所遁形。而從目前的制作工藝來說，挑選顏色參數(shù)幾乎一致的投影儀無疑是困難而且代價昂貴的。于是，近年產生了通過相鄰顯示區(qū)域小部分重疊（基于投影儀）的拼縫消除技術，通常稱為邊緣融合技術，也被稱為軟拼接。重疊部分分別作過顯示淡化的處理，使重疊起來的部分亮度色度等和原來該場景部分相差無幾。邊緣融合技術就是將一組投影儀投射出的畫面進行邊緣重疊，并通過圖像融合技術顯示出一個沒有縫隙、更加明亮、超大、高分辨率的整幅畫面，畫面的效果就好像是一臺投影儀投射的畫質。當兩臺或多臺投影儀組合投射一幅畫面時，會有一部分影像燈光重疊，邊緣融合的最主要功能就是把兩臺投影儀重疊部分的燈光亮度色彩逐漸調低，使整幅畫面的亮度色彩一致。邊緣融合投影技術經歷了三個發(fā)展階段：硬邊拼接、重疊拼接和邊緣融合拼接。u 硬邊拼接(又稱簡單拼接)：即兩臺投影儀的邊沿對齊，無重疊部分。顯示效果上表現(xiàn)為整幅畫面被一道縫分割開。如果投影儀邊緣未做亮度增強處理，該接縫顯示為黑色；如果投影儀邊緣做了亮度增強處理，該接縫顯示為白色。u 簡單重疊：即兩臺投影儀的畫面有部分重疊，但沒有作淡進淡出處理，因此重疊部分的亮度為整幅其余部分的2倍，在顯示效果上表現(xiàn)為重疊部分為一亮條。u 邊緣融合：與簡單重疊方法相比，左投影儀的右邊重疊部分的亮度線性衰減，右投影儀的左邊重疊部分的亮度線性增加。在顯示效果上表現(xiàn)為整幅畫面亮度完全一致。邊緣融合的應用來源于模擬仿真/立體影院系統(tǒng)。是適應人們追求亮麗的超大畫面、純真的色彩、高分辨率的顯示效果的這一需求而產生的，它在增大畫面、提高亮度、分辨率等方面有著十分明顯的優(yōu)勢。簡單拼接簡單重疊邊緣融合硬邊（簡單拼接）簡單重疊（亮條）軟邊（邊緣融合）圖 1 幾種圖像拼接方法比較自動圖像融合顯示的處理要經過幾何校正、邊緣融合、顏色校正等處理過程。(1)幾何校正幾何校正主要是指將多臺投影儀投影顯示的圖像無縫的拼接成一幅完整的圖像。從實現(xiàn)方式來看，可以分為硬件校正和軟件校正。圖2 是princeton大學和argonne 實驗室聯(lián)合設計的一套硬件校正設備，提供5 個自由度上的校正。圖2 基于硬件的幾何校正但是，即便每臺投影儀裝備有此類精確的校正儀器，這一校正工作還是需要熟練的技師手工對每臺投影儀進行校正，這是一個十分煩瑣和費時的工作；而且當投影儀的數(shù)量較大時，這一工作尤其困難，因為對整個投影陣列中的任意一臺投影儀進行調節(jié)，必將影響其相鄰的4 臺投影儀的位置，從而影響所有投影儀的位置。因此，我們放棄硬件機械校正的方法，轉而利用軟件對投影儀進行校正。軟件校正的一個難點是如何準確的獲取投影圖像的畸變情況，并加以數(shù)學描述。軟件校正的基本思路是采用了基于計算機視覺的自動調整方法，該方法不去改變投影儀的位置、亮度等屬性，而是去改變投影內容的位置、大小、角度、亮度和顏色。首先通過顯示系統(tǒng)輸出一些樣點和樣線，使用一個高保真度、高分辨率的照相機采集到它們在屏幕上實際的投影圖像，然后通過計算機視覺和圖像處理技術計算獲得每個投影設備的偏差矩陣，由此可以計算出為克服這種偏差所需的對各個投影內容的變換矩陣，將這些矩陣在投影儀輸出前，首先作用于待輸出的圖像，自動計算出各個投影圖像的矯正后的各個像素的數(shù)值，即可獲得排列整齊的大屏幕顯示（參見圖3）。整個過程大部分由軟件來實現(xiàn)，用戶手動調節(jié)的工作大大降低。整個融合參數(shù)的確定僅僅需要幾分鐘而已。因此，基于計算機視覺的圖像融合方法具有方便、快捷、準確的特點。圖3 投影圖像的校正圖4 基于照相機的校正系統(tǒng)(2)邊緣融合經過幾何校正，投影幕上得到的圖像是非扭曲的。相鄰的兩個子圖像有兩種排列方法：圖像不重疊，讓它們緊密地排列在一起；相鄰的圖像部分重疊。第一種方法被稱之為硬拼，處理簡單，但會形成一條無法消除的縫，因為人的視覺特性對顏色的突變非常敏感，所以兩臺投影儀之間的色差必須小于人眼對于突變的閾值，這一點是很難做到的。另外，即使兩個投影儀的顏色一樣，兩個子圖像的邊緣距離只有與圖像內部兩個象素之間的距離相近時，才不會感覺到縫隙，這一點也是很難做到的。根據(jù)人眼對顏色緩慢變化要遲鈍得多的特性，將相鄰的圖像部分重疊，使顏色平滑地從一邊過渡到另一邊，這種方法被稱之為邊緣融合（軟拼）。具體實現(xiàn)時，可以采取alpha mask的方法，賦給重疊區(qū)每個象素的亮度一個權值，并使同一位置的權值和為1。在討論之前，假定：（a）所有投影儀的rgb三基色的色度是相同的。對于紅色來說就是將rgb顏色（r，0，0）轉變到cie xyz空間時，只有y值不同，x、z是相同的（對于同一型號的投影儀來說，亮度y的差異比色度x、z的差異要明顯得多；（b）投影儀的亮度響應（luminance response）對紅綠藍三通道是相互獨立的，即l（r，g，b）=l（r，0，0）+l（0，g，0）+l（0，0，b）其中l(wèi)（r，g，b）是對輸入rgb值為（r，g，b）時，投影儀的輸出亮度（cie y）（實際的投影儀并不滿足這個條件，因為每個投影儀都有一個最低亮度（black offset），即l（0，0，0）0。并且dlp投影儀有4個通道而不是3個。這里為了討論的方便，假設滿足上述條件，實際的lcd投影儀也接近此假設；（c）投影儀內的每個象素，其亮度響應滿足如下形式：l=k（c/255），l為投影儀輸出亮度（cie y），c為輸入的r、g或b，k與r為與投影儀相關的常數(shù)；（d）所有投影儀的所有象素k值相同。有了上面的假設，先來考慮左右兩個圖像重疊的情況。如圖3 所示，對于重疊區(qū)內的某一象素p（d，w），d為p到重疊區(qū)邊緣的距離，w為重疊區(qū)的寬度，使用亮度線性插值，則左邊圖像p點處的alpha值，右邊圖像p點處的alpha值。將p點處兩個圖像的亮度相加：相加后的亮度正好等于不重疊時的亮度。由于假定投影儀的三通道是相互獨立的，上面的算法對于任意的（r，g，b）都適用。圖5 邊緣融合4 個圖像重疊時，只要分別從兩個方向作線性插值，上述算法仍然適用。(3)顏色校正alpha值的推導依賴于投影儀的亮度響應滿足l=k的形式，然而投影儀并不滿足這種形式，每臺投影儀都有自己獨特的亮度響應曲線。圖6中，g（c）、h（c）分別是兩臺投影儀的實際亮度響應曲線，他們不僅曲線的形狀不同，而且亮度范圍也不一樣。要使投影儀顯示的亮度統(tǒng)一，取兩者的公共亮度區(qū)間作為期望亮度區(qū)間，然后將兩臺投影儀的實際輸出亮度都映射到f（c）所表示的這個公共亮度區(qū)間內(，為期望的任意值)。具體的映射方法：對校正前的輸入象素p(r,0,0),期望的亮度響應為f（r），因此在曲線g（c）和h（c）上各找到一點q1（r1，0，0），q2（r2，0，0）使得f(r)=g(r1)=h(r2)，即 、，(r1，0，0)、(r2，0，0)即為校正后新的輸入值。圖 6 亮度響應曲線可以用色度儀分別測出每個顏色通道的每個輸入等級的亮度響應，作圖得到曲線g（c）、h（c）。知道了投影儀的每個通道的實際亮度響應曲線，以及公共的期望亮度響應曲線，就可以對每臺投影儀的每個通道建立一個查找表。2、實時融合顯示（大量圖像數(shù)據(jù)實時計算問題）無縫正投影（或背投影）大屏幕圖像融合與播放服務器投影機投影機擴展融合工作站投影機投影機擴展融合工作站投影機投影機在整個投影儀圖像融合顯示過程中，必須要對每一個投影儀圖像的每一象素的顏色、亮度、對比度等信息進行計算處理，計算量非常大，而且所有的計算處理必須在40ms以內完成，隨著投影儀數(shù)量的增多，單臺圖像融合服務器顯然是不可能勝任這樣的計算工作，我們采用了計算機網絡技術和分布式計算技術，增加圖像融合工作站，將任務分配給圖像融合服務器和圖像融合工作站，讓它們分布式計算。通常每一臺圖像融合服務器或圖像融合工作站負責4臺投影儀圖像的計算處理，但為了減輕圖像融合服務器的負擔，一般圖像融合服務器只負責23臺投影儀圖像的計算處理。圖7 分布式實時圖像融合顯示系統(tǒng)組成圖3、分布式計算的同步問題本系統(tǒng)使用了時間戳技術來保持所有結點之間的同步，在系統(tǒng)初始化時對圖像融合服務器和圖像融合工作站進行校時，使圖像融合服務器結點和各圖像融合工作站結點的時鐘嚴格保持一致。這里設圖像融合服務器的時鐘為tc，設某個圖像融合工作站結點的時鐘為tr，校時的目的就是為了精確的得出toffset=tc-tr的值。首先測試該圖像融合工作站結點和圖像融合服務器之間的平均反應時間tdelay=tread+tnet+twrite，該反應時間由數(shù)據(jù)包的讀出、寫入以及網絡延時三部分構成。圖像融合服務器發(fā)出一個數(shù)據(jù)包，圖像融合工作站結點將該數(shù)據(jù)包立即彈回，送出和收到之間的時間差為trecv-tsend，由上面的定義不難看出trecv- tsend =2tdelay，所以多次測試的結果表示為：為了避免由于網絡的抖動引起的偶然誤差，需要統(tǒng)計平均反應時間的方差：當時，認為發(fā)生了偶然誤差，需要重新進行測試。這里h是常數(shù)，可以根據(jù)實際的網絡環(huán)境和所需要達到的精度進行調節(jié)。在獲得了平均網絡反應能力后，圖像融合工作站結點向圖像融合服務器發(fā)送一個帶有自己時鐘的數(shù)據(jù)包，圖像融合服務器收到數(shù)據(jù)包后立即提取自己的時鐘，這樣就可以獲得圖像融合服務器和圖像融合工作站結點之間的時鐘偏差。多次測試的結果為：同樣也需要計算的值：并在時認為發(fā)生了偶然誤差, 重新進行測試.該方法的測試結果表明校時后圖像融合服務器和圖像融合工作站結點之間的時鐘誤差僅為2毫秒。這樣的誤差在幀率低于100時人眼是無法感覺到這種誤差的存在的，我們的原型系統(tǒng)的幀率維持在70左右，已經達到了相當不錯的效果。4、數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的銜接問題本系統(tǒng)提供了一個虛擬windows / unixlinux操作系統(tǒng)窗口，通過該“虛擬操作系統(tǒng)窗口”可以方便地與現(xiàn)有windows / unixlinux操作系統(tǒng)平臺下工作的各種網絡通信管理系統(tǒng)（例如，nec、ddn、pcm等等）銜接。該虛擬windows / unixlinux操作系統(tǒng)窗口可以方便地使用各種高分辨率圖像顯示硬件和軟件，從而把高分辨率的畫面實時地在大屏幕上顯示出來。本系統(tǒng)提供了一個rgb顯示接口，通過該顯示接口可以把其他特殊應用系統(tǒng)在計算機屏幕上顯示的圖像直接輸入到本系統(tǒng)的圖像采集、分割子系統(tǒng)，從而可以把畫面實時地在大屏幕上顯示出來。（1）vga視頻陣列切換機利用vga視頻陣列切換機可以方便地接受windows/unixlinux操作系統(tǒng)平臺下工作的各種網絡通信管理系統(tǒng)（例如，sdh、pcm、rpr、rf、txdd、西門子、廣哈、時鐘、調度臺等等）輸出vga視頻信號；接著通過選擇，輸出其中的14路vga信號至視頻信號解壓、采集、畫面分割子系統(tǒng)；然后，由該子系統(tǒng)對輸入的vga信號進行實時數(shù)據(jù)采集、畫面分割；最后，可以把高分辨率的畫面實時地在大屏幕上顯示出來。從而既保持了原有各個網絡系統(tǒng)的物理上的隔離，同時又實現(xiàn)了大屏幕圖像融合顯示系統(tǒng)與現(xiàn)有各類網絡應用系統(tǒng)的柔性銜接。（2）遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)網絡可以方便地與畫面分割子系統(tǒng)服務器提供的虛擬網絡控制臺和“虛擬操作系統(tǒng)平臺”連接。通過視頻圖像實時解壓軟件或者硬件解壓卡，可以把通過網絡傳送來的監(jiān)控畫面實時地在大屏幕上顯示出來。 另外，本系統(tǒng)也可以接收16路模擬監(jiān)控視頻信號，進行實時顯示。在大屏幕上顯示的圖像可以自由拖動、無級縮放。（3）視頻圖像播放系統(tǒng)通過“畫面分割子系統(tǒng)”服務器上提供的視頻信號接口和“虛擬操作系統(tǒng)平臺”，視頻圖像播放系統(tǒng)可以接收高清電視、dvd、vcd、vcr模擬的或者數(shù)字的影視信號，在大屏幕上播放。（4）獨立的pc機圖像通過“畫面分割子系統(tǒng)”服務器上提供的“虛擬操作系統(tǒng)平臺”，可以直接使用microsoft公司提供的媒體播放器mediaplayer在大屏幕上觀察各種格式的圖片。（5）遠程會議系統(tǒng)應用通過“畫面分割子系統(tǒng)”服務器上提供的數(shù)字或者模擬的視頻接口，以及“虛擬操作系統(tǒng)平臺”，系統(tǒng)可以用于遠程視頻會議系統(tǒng)，直接在大屏幕上播放器多媒體講稿，顯示各個會場的現(xiàn)場圖像。投影機的安裝與調整大屏幕幾何尺寸的設置連接和調整數(shù)碼照相機初始化屏幕畫面照片dvi顯示卡的配置服務器配置程序的運行控制pc配置程序的運行畸變圖像文件的獲得圖像矯正文件的取得圖像融合平臺的完成圖形加速卡的選購視頻服務器的選購軟件研發(fā)中心商品化軟件投影機的選購最終測試融合服務器架設完成（二）、工藝流程：三、項目技術質量指標：（一）、項目技術參術、性能指標：1、物理拼縫和光學拼縫：無。2、分辨率：在三投影儀（分辨率為1024*768）的顯示系統(tǒng)中，分辨率就可以達到3072*768； 3、亮度：對于13多投影機顯示系統(tǒng)，在單個投影機有4000流明時，系統(tǒng)可以達到12000流明的顯示亮度；4、可視角度：可達180；5、色彩度：24位的真彩色；6、亮度均勻性：95% ；7、輸入通道：最大32通道模擬視頻信號8、使用壽命（小時）：一般可達8000-10000（uhp）（使用lcd投影儀）；（二）、項目執(zhí)行的質量標準：項目執(zhí)行國家軟件工程相關標準，行業(yè)規(guī)范和iso9001標準，并嚴格按照公司軟件開發(fā)控制程序、軟件實現(xiàn)和服務提供控制程序、軟件開發(fā)編碼規(guī)范、軟件檢測作業(yè)規(guī)程執(zhí)行。四、分階段描述項目執(zhí)行過程中各階段目標；（一）、2006年10月2006年12月市場調查分析及需求分析，建立相應的評價體系和方法，制訂嚴格的質量目標和質量保證計劃。選定及確定軟硬件方案，完成軟硬件系統(tǒng)的概要設計和詳細設計。（二）、2007年1月2006年6月研究本項目的關鍵技術問題：自動幾何形狀矯正技術、邊緣融合技術、實時融合顯示、分布式計算的同步控制等。設備安裝調試及人員培訓。（三）、2007年7月2007年9月完成軟件測試，進行多機系統(tǒng)的軟硬件統(tǒng)調。做投產準備。（四）、2007年10月完成中試，項目投產。項目驗收。（五）、2007年10月到2008年9月 項目投產，生產銷售產品20套。2008年10月到2009年9月 項目達產，生產銷售產品25套。五、項目經費預算情況：（一）、項目的總投資項目總投資312.17萬元，籌措方案為：申請南昌市科技局三項經費35.00萬元，公司自籌277.17萬元。見表一（二）、項目已完成的投資截止到2006年9月，我公司已完成投資9.50萬元。（三）、項目新增投資、投資構成和投資預算本項目新增投資302.67萬元，其中新增固定資產投資188.54萬元、新增流動資金114.13萬元。投資預算見表一、表二、表三（四）、申請科技三項經費的主要用途1、設備購置23萬元；2、部分研發(fā)材料動力費12.00萬元；3、申請經費的用途詳見表三。第三章 項目實施支撐條件一、項目技術來源；本項目是南昌領航數(shù)碼科技有限公司在浙江大學的技術支持下自主開發(fā)的，擁有完全的知識產權。二、項目實驗、檢測條件； 公司現(xiàn)有工作場地可保證項目投產，現(xiàn)有供電線路和配套設施，滿足項目用電和裝配要求。項目所需硬件設備可通過正常渠道進行采購。項目產品的檢測根據(jù)國家相關的檢測標準，在各階段對軟件進行測試和對系統(tǒng)進行綜合檢測。三、項目申請單位人才資源情況：技術人員總數(shù)、中高級技術人員比例；南昌領航數(shù)碼科技有限公司是注冊于南昌高新技術開發(fā)區(qū)的民營高科技企業(yè)，公司主要從事無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)、數(shù)字圖像校正/融合機、多通道媒體播放機、多通道個人工作站的研發(fā)和銷售工作，具有豐富的技術服務和施工經驗。是省內該領域一家技術領先、實力雄厚的專業(yè)級的公司。公司擁有一支高水平、高學歷的專業(yè)技術研發(fā)團隊，具有很強的技術創(chuàng)新能力和新產品開發(fā)能力。不但可為用戶提供優(yōu)良的產品，更可為用戶的實際應用提供完善的解決方案、技術支持和售后服務保證。公司現(xiàn)有員工16人，全部為大專以上學歷，本科以上學歷12人，碩士6人。其中，研發(fā)技術人員10人，具有高級職稱的2人，中級職稱的6人。技術人員占員工總數(shù)的62。公司注重科研與市場的開發(fā)，將堅持走產學研相結合的道路。將緊密依托浙江大學、南昌大學等院所的科研實力，形成公司的核心技術。四、項目組人員專業(yè)結構、職稱結構；（一）楊長生：男，1945年出生，1969年于浙江大學數(shù)力系本科畢業(yè)，1983年于美國凱斯西方儲備大學（case western reserve university）計算機系畢業(yè)，獲碩士學位。1971年起在浙江大學計算機科學與工程系任教；1992年起任浙江大學計算機系統(tǒng)工程研究所副所長；目前為杭州師范學院錢江學院兼職教授江并兼任公司技術顧問。長期從事計算機系統(tǒng)結構、圖像處理、計算機仿真等方面 的研究與教學工作；曾經負責完成過國家自然科學基金項目：基于知識的plc仿真語言和實時圖形仿真。另外，在國內外重要學術會議或刊物發(fā)表了70多篇論文（其中10多篇被ei、sci收錄），并出版了60多萬字的學術專著聲音圖像壓縮技術（95國家重點圖書）。（二）趙曉煒：男，1965年11月生，山東泰安人，大學本科雙學士，教授，1984年1988年畢業(yè)于上海華東師大；1989年1990年畢業(yè)于武漢大學；1991年1993年在江西省教育學院任教；1993年1999年任河南賽潮集團任營銷總監(jiān)、企劃總監(jiān)期間，在哈爾濱中央商城創(chuàng)造了日直銷額176萬元的驕人業(yè)績；2000年至2006年7月，任南昌利德豐科技有限公司營銷總監(jiān)，為該公司開拓國內二十余個省市自治區(qū)和開拓美國、南非等國際市場立下了汗馬功勞，創(chuàng)造了上千萬元的銷售業(yè)績?，F(xiàn)任公司總經理，全面負責公司的經營管理工作。（三）梁聲灼：男，1963年9月出生，大學本科，副教授，碩士生導師。1981年9月就讀于南昌大學，1985年7月留校，在計算機系工作，現(xiàn)任公司技術總監(jiān)。在計算機應用技術領域從事了20年的教學與科研工作，主持和參與過“小型程控交換機軟件分析與改進”、“多單片機協(xié)同工作的線束檢測系統(tǒng)”等科研項目，發(fā)表論文十余篇。主要研究方向有軟件工程與數(shù)據(jù)庫信息管理系統(tǒng)、計算機網絡及其應用、智能信息處理及其應用、計算機測控技術與智能儀器等。五、項目新增投資籌集情況。項目新增投資302.67萬元，其中：固定資產投資188.54萬元、流動資金114.13萬元。資金籌集來源為：申請科技三項經費35.00萬元；公司自籌267.67萬元。公司自籌資金來源利用公司現(xiàn)有資金和股東增資。項目資金籌集詳見表一。第四章 項目預期經濟效益一、經濟效益分析預計本項目研發(fā)后可進行中試生產、銷售“無縫大屏幕顯示系統(tǒng)”產品25套/年，年銷售收入1000萬元，年總成本費用768.76萬元，年利潤總額221.19萬元，年凈利潤148.20萬元，年稅費總額183.52萬元。平均投資利潤率64.43，平均投資利稅率98.07，稅后全投資財務內部收益率56.90，稅后全投資回收期2.95年。二、預期市場需求多通道無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)由于其具有安裝調試方便、圖像高清、高亮、畫面完整、圖像層次豐富、價格低等特點，從根本上降低了大屏技術進入用戶的門檻，因此可取代現(xiàn)有的dlp拼接大屏幕顯示技術，廣泛地應用于各地市城市公共安全應急防范指揮控制中心；城市消防指揮系統(tǒng)；城市及高速道路指揮調系統(tǒng)；部隊作戰(zhàn)演習指揮大屏系統(tǒng)；水利水電抗洪搶險及水文、水電監(jiān)測調度中心；各地電力送變電網絡監(jiān)控系統(tǒng)；林區(qū)、重點旅游景區(qū)防火及安全監(jiān)控中心；沿海各地海關監(jiān)控中心；各地監(jiān)獄安全防控系統(tǒng)，同時該技術也為確保公路鐵路交通安全、暢通、車輛定位跟蹤提供了優(yōu)良的指揮體系，更可用于行政職能部門的視頻會議大屏系統(tǒng)、學校多媒體教學平臺、室內外大型廣告平臺、大屏幕高清電影院系統(tǒng)；科技場館、博物館、歷史名勝區(qū)的展播平臺等等。（一）、城市公共安全就急防范隨著物質文化生活的提高，公共安全問題已成為大眾普遍關注的問題，全國各地為樹立良好的政府為民形象，建一方樂土，近年來在城市公共安全應急處理方面都加大了投入力度，僅就我省而言，自今年初起，贛州、九江等地已分別撥付2000多萬元用于城市應急處理系統(tǒng)的建設工作。全國其它省地市也已啟動，市場空間約為2億元。（二）、城市消防指揮作為城市公共安全的一部分，城市消防具有其獨特的一面，原來各地消防機關多采用dlp大屏幕技術，但目前這些設備已基本達到使用壽命期，正處于更新?lián)Q代的高峰，加之消防專用的信息系統(tǒng)多是gis矢量地理信息系統(tǒng)，因此對無縫數(shù)字大屏幕技術的需求更加強烈，預計市場空間不小于3億元人民幣。（三）、城市及高速道路指揮調交通指揮中心作為城市及高速道路指揮的樞紐承擔著各地市道路及車輛的監(jiān)管工作，也是城市應急處理的一部分，由于原來的dlp大屏幕顯示系統(tǒng)的價格較高，許多地市級交管部門及總隊都未設立，完全依靠道路民警對交通實施管理，不但占用了大量的警力，往往也事半功倍。高性價比的無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)可以使任何一個有監(jiān)控管理權限的支隊或大隊都有條件實現(xiàn)集中控制管理的目標，我們預計這一領域的市場空間約3-4億元。（四）、部隊作戰(zhàn)演習指揮近年來我部隊的每年都要進行大型電子化軍事演習，作為作戰(zhàn)指揮中心，大屏幕顯示系統(tǒng)是必不可少的，甚至是事關重要的部分，是指揮員在前線的眼睛，將前線的實時信息通過無視頻傳輸技術傳回大屏幕顯示，同時通過定位技術了解部隊的方位，兵力部屬等。和消防部隊一樣，部隊采用的作戰(zhàn)地圖也是全息gis矢量地理地圖信息，因此無縫數(shù)字大屏幕顯示系統(tǒng)能更完整，更清晰地反映地理信息的每一個細微之處，為作戰(zhàn)指揮、決策提供了高清、亮麗的無盲點的視覺應用系統(tǒng)。若結合外圍設備，預計有1-2億的市場空間。（五）、水利、水電監(jiān)測調度抗洪搶險是關乎人民生命安全及生活保證的一件大事，國家每年都要在這方面投入大量的人力、物力及資金，隨著衛(wèi)星定位技術、網絡通訊技術、計算機技術及數(shù)字化監(jiān)控技術的逐步成熟，水文預報監(jiān)測也進入了數(shù)字化時代，包括各重點防區(qū)對重點監(jiān)視堤壩的信息在內，這些信息都需要一個統(tǒng)一的管理平臺，因此無縫數(shù)字化大屏幕顯示系統(tǒng)作為其終端顯示設備的最佳選擇將能擁有近1億元的市場份額。（七）電力送變電網絡監(jiān)控電力系統(tǒng)是該技術的比較大型的用戶之一，全國各電力輸送系統(tǒng)都需要了解其電力輸送的實時信息，了解線路的負荷及維護信息等，這一市場預計可達到近5億元的市場空間。（七）、海關監(jiān)控、監(jiān)獄安全防控、林區(qū)、重點旅游景區(qū)防火及安全監(jiān)控全國各重點海關、大型監(jiān)獄、勞改農場、教養(yǎng)所、林區(qū)、重點風景明勝區(qū)的安全監(jiān)管工作，也同樣需要一個功能強大的大屏幕顯示系統(tǒng)作為其終端的顯示設備，這一領域內的市場需求量約有2-3個億人民幣。（八）、視頻會議、學校多媒體教學大型視頻會議、學校大型多媒體教室、大型會議場所都對大屏幕顯示系統(tǒng)有一定量的需求，得益于網絡技術的迅猛發(fā)展，目前電視電話會議已得到了充分的普及，該領域將能為該技術產品提供近2億元的市場空間。（九）、高清電影院該技術可完善地解決中小型、甚至大型的高清影院系統(tǒng)，將在獲得高清、亮麗、逼真的圖像基礎上極大地降低投入，是中小城市高清影劇院的最佳解決方案，預計市場份額近1-2億元。綜上所述。本系統(tǒng)的市場需求規(guī)模約為24億元左右，假如我們產品的市場占有率能達到市場需求量10%，本項目的系統(tǒng)產品銷售額可達2.4億元，因此具有廣闊的市場前景。三、預期盈利水平經預測：本項目產品市場銷售價格40.00萬元/套用戶易于接受，總成本費用約30.75萬元/套，年利潤總額221.19萬元，年凈利潤148.20萬元，年稅費總額183.52萬元，平均投資利潤率64.43%，平均投資利稅率98.07%，稅后全部投資財務內部收益率56.90%。項目贏利水平較高。項目產品市場廣闊，項目可行。四、預期產業(yè)化前景該技術根據(jù)不同行業(yè)的需求，主要由圖像融合工作站、高流明投影儀、正背投屏幕、視頻服務器、硬盤錄像機、監(jiān)控設備、管理用pc機、vga采集設備、網絡等組成。其核心部分：圖像融合工作站的硬件組成主要由國際、國內著名生產商的知名產品，根據(jù)大屏幕顯示系統(tǒng)的需求及特點，嵌入我公司研發(fā)的融合技術產品搭建而成的，具有較高的利潤空間，對于國內近20億的市場空間而言，該技術具有良好的市場產業(yè)化前景。和傳統(tǒng)的dlp屏相比，在保證產品具有充分利潤空間的前提下，仍低于其總造價的2/3，因此產品具有很強的競爭力，和市場占有力度。進一步體現(xiàn)出該項目產品的市場產業(yè)化道路前途一片光明。該技術公司具有自主的知識產權，硬件設備采用著名生產廠商的產品集成，因此不存在產業(yè)化風險。五、項目實施風險分析一、政策風險：本產品為高新技術推廣產品，技術含量高，屬國內首創(chuàng)，國家支持，符合產業(yè)政策，沒有政策上的風險。二、技術風險：本產品的技術屬國內領先和國內首創(chuàng)的先進技術，是本公司自有知識產權，不存在技術風險。三、人員風險：公司緊密依托浙江大學、南昌大學等院所的科研實力，形成公司的核心技術，并將科研成果向生產力的轉化，故不存在人員風險。四、市場風險：本產品國內首創(chuàng)，性價比高，市場容量大，目前無該技術的直接競爭對手，產品供不應求，但若不加大投入，滯延生產，市場很可能被其他企業(yè)占領。五、應對措施：在技術與人才方面，進一步加大產學研相結合的一體化科研進程，加速軟件的升級換代工作、相關應用軟件的再開發(fā)工作以及高科技人才的引進工作，最大限度降低產品在技術性能及科技含量方面的市場風險。第五章 項目預計社會效益、環(huán)境效益一、社會效益分析城市公共安全防范、消防是各城市的建設重點，其主要的黨政機關、軍事管理區(qū)、國家重點設施、重點環(huán)境保護區(qū)、歷史古跡、娛樂場所、車站聚集點、小區(qū)、銀行周邊、珠寶行周邊等都是重點保衛(wèi)的監(jiān)控監(jiān)管點，由于這是關系到民生的大事，作為科技強警的一部分，各地市縣公安機關、交通、交警、水利水電、消防、電力供應、林區(qū)、重點旅游景區(qū)、海關、監(jiān)