廖洪恩教授研制出国际最长间隔动态立体显像设
来源:最亮的星网 发表于2019-07-06 06:14:24 编辑:齐白石
摘要: 4月28日电 日前,清华大学医学院生物医学工程系国家 千人方案 廖洪恩教授在立体图画显现范畴取得重要打破,其研讨效果 超长间隔空间光束均匀发射三维

  4月28日电 日前,清华大学医学院生物医学工程系国家 千人方案 廖洪恩教授在立体图画显现范畴取得重要打破,其研讨效果 超长间隔空间光束均匀发射三维显现 (Super Long Viewing Distance Light Homogeneous Emitting Three-dimensional Display)宣布于Nature出书集团《科学报导》(Scientific Reports)期刊。该项效果刊登后,敏捷被英国物理学会光学网站(Optics.org)以题为《裸眼三维显现簇新途径》(New route to glasses-free 3D displays)和《清华大学团队运用微机电扫描体系规避了现有技能的缺点》(Tsinghua University system uses MEMS scanning units to avoid pitfalls of existing designs)研讨亮点所评述。

  此项研讨彻底摒弃传统裸眼三维立体显现技能对光学透镜或光栅的依靠,并战胜现有立体成像技能的缺点,提出根据MEMS(微机电体系)光束扫描阵列的具有打破性的技能革新办法以完成立体空间全真三维图画重建。研讨效果不仅在裸眼三维显现的理论范畴别出心裁,并且根据此理论研发出的动态立体显现装置也改写了裸眼立体显现间隔的世界记载。

  跟着3D电视和显现技能的前进,三维立体显现逐步成为群众重视的热点话题。作为一种真三维裸眼立体显现技能,立体全像(Integral Photography)可以在无辅佐定位与显现装置的条件下显现全视差三维立体图画。但包含立体全像在内的现有裸眼三维显现技能其显现深度、分辨率和视角等受限于透镜阵列或光栅的功能,怎么战胜硬件条件,完成精准三维立体图画显现一直是立体印象范畴亟待解决的问题。这项研讨经过交融MEMS加工技能与信号通讯及处理技能,摒弃裸眼三维立体成像中透镜或光栅引进的限制,创始MEMS光束扫描型真三维立体印象显现的先河。该研讨着眼点极具独创性,一起得益于无光学畸变的高精度光束发射,该办法也在裸眼立体显现深度上取得严重打破,为完成超长间隔裸眼立体显现寻找到有用途径。

  超长间隔空间光束均匀发射三维立体显现原理及与传统技能的比较。

  研讨运用的MEMS光束扫描型办法被命名为超长间隔空间光束均匀发射(Light Homogeneous Emitting,LHE)新式三维立体显现办法。实践建立的LHE三维显现器从实验证明了新式研讨思路的可行性并取得超卓效果。现阶段生成的立体图画纵深可超越6米,完成了世界最长间隔的三维立体显现。一起,经过实时操控MEMS光束,现可制作超长间隔的动态裸眼立体印象显现器。

  ?

  根据MEMS光束扫描的LHE 3D显现技能。

  作为此立体显现装置首要组成部分,MEMS光束扫描器可由集成电路技能制作,并可以进行快速有用的产业化。跟着MEMS制作与集成技能的前进,紧凑型规划与准确操控技能将大大提高LHE三维显现装置的功能与实用性。在未来将有或许生产出与现有二维显现器尺度适当的裸眼三维显现装置,在各个应用范畴广泛替代二维显现器。此外,结合可控输入数据源与扫描形式,LHE三维显现装置将完成包含二维、多角度立体及裸眼三维立体全像等形式在内的多模态动态印象显现。这项技能在战胜裸眼三维立体成像技能瓶颈的一起,也等待完成裸眼三维显现以及3D电视等的革命性改变,占据未来三维立体显现的一席之地。

  ?LHE三维显现体系的原型及超长间隔立体显现效果。

  廖洪恩教授2019年当选国家 千人方案 ,获国家特聘专家称谓,现任清华大学医学院生物医学工程系教授、博士生导师。廖洪恩教授常年致力于高功能裸眼三维立体医学印象、微创医治一体化等范畴的研讨,并取得一系列世界注目的重要效果。其在世界上初次完成微创手术医治的立体空间透视导航体系,以及研发的世界上首台用肉眼即可观察到具5米以上图画纵深的立体图画显现装置曾被美国、英国、德国、俄罗斯、日本等国前言广为报导,并在德国汉诺威世界博览会、日本科学未来馆等十几家博览会和博物馆展出。曾取得世界生物医学工程联盟颁布的IFMBE青年学者奖、爱立信青年科学家奖、荻野奖等十余项世界/地区性奖项。廖洪恩教授研讨团队近期关于超高速成像和空间三维显现的研讨效果也宣布在《天然光子学》(Nature Photonics)、《光学快报》(Optics Express)等世界尖端期刊。

  该研讨得到包含国家天然科学基金、国家严重科研仪器研发项目、985工程等基金和项目的支撑。

  相关链接:

  Hongen Liao: Super long viewing distance light homogeneous emitting three-dimensional display, Scientific Reports, 5: 9532, 2019. (DOI: 10.1038/srep09532)

  http://www.nature.com/srep/2019/150329/srep09532/full/srep09532.html

  

  新闻报导链接:New route to glasses-free 3D displays---Tsinghua University system uses MEMS scanning units to avoid pitfalls of existing designs.

  微创医治与三维印象实验室:

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