专利示意图

一、技术领域

三维重建技术领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202311510559.4

发明人：李星辉、韩民

2.专利说明书摘要

一种基于MEMS延时插值的高分辨条纹投影方法，包括如下步骤：S1、控制MEMS振镜执行多个周期的扫描，在每个扫描周期中，当处理单元接收到最小角度间隔脉冲信号时，延时后将激光器光功率调整为设定值，各设定值按各扫描周期的顺序逐级变化，从而在对应于原始像素大小的每个最小角度间隔中进行多次像素插值，得到不同扫描周期投影出的低分辨率的子图像；S2、将所述不同扫描周期的低分辨率的子图像整合为一幅高分辨率的条纹图像。本发明能够使投影仪的分辨率成倍的增加，且可以在不改变现有硬件系统的情况下，根据应用需求动态调整投影仪的分辨率，具有灵活性强的优点。

3.创新点

（1）本发明涉及三维重建领域，针对提升基于MEMS振镜的投影仪分辨率问题，提出了一种分周期延时插值方法；

（2）该方法在每个角度间隔内插入新的像素，实现了投影仪分辨率的提升。基于现有系统，投影仪的横向分辨率高达12K，远高于目前市场上常见的商用DLP或LCD投影仪；

（3）本方法通过软件编程的方式可以灵活调整投影仪分辨率。

4.痛点问题

（1）大幅度提升了投影仪的分辨率；

（2）正弦条纹的采样率更高，投影图案的正弦性更好；

（3）提升了三维重建系统的空间分辨力，能够更精确地重建微小物体。

5.技术优势

（1）在三维重建领域，本发明可以大大提高投影仪投出的条纹图像的分辨率；

（2）本发明所开发的投影仪远高于现有的DLP投影仪、LCD投影仪。传统投影仪的分辨率是固定的，而本发明的分辨率是可以通过软件编程灵活调整的；

（3）正弦条纹的采样率更高，投影图案的正弦性更好；

（4）提升了三维重建系统的空间分辨力，能够更精确地重建微小物体。

三、产业化信息

1.应用场景

（1）主要被应用到结构光三维重建领域；

（2）由于投影条纹的正弦性更好，本发明比传统方法更适用于高精度的三维重建；

（3）本发明能提升重建系统的空间分辨力，在微小物体的三维重建上效果更好。

2.商业价值

此项技术对基于结构光的三维传感行业具有重大价值。传统的DLP投影仪体积较大、成本较高，分辨率有限。而本发明基于单个MEMS振镜可以实现高分辨率的条纹投影。因此，本发明解决了传统投影仪分辨率有限的问题，且兼具低成本，小体积的优势。分辨率的大幅度提升对高精度高分辨的三维重建具有重大意义。在学术研究上，可以探索更接近光的衍射极限的高分辨三维重建。

3.发展规划

（1）该技术未来可应用至三维传感行业，实现3D相机国产化；

（2）基于本发明所研发的3D相机可以应用到智能制造、缺陷检测、视觉导航等行业。

4.合作方式

面议

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联系方式：ttc@sz.tsinghua.edu.cn