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成果推介:裸眼立体显示
栏目:成果推介 发布时间:2020-06-02
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立体成像技术是新兴的产业领域,是产业结构调整与升级的重要方向。其产业化成果主要服务于国防武器装备、医疗器械领域、行业应用领域等,具有明显的军民融合的特性。

 

10 吋裸眼立体PAD

项目负责人‍:王元庆
南京大学电子科学与工程学院  教授/博士生导师 
研究方向:三维成像、现代显示

一、项目背景
在一些专业应用领域,裸眼立体显示器需要达到高清、裸眼、无信息丢失等要求,常见的裸眼立体显示器难以满足这样的专业需求。 

二、项目概述

立体成像技术是新兴的产业领域,是产业结构调整与升级的重要方向。其产业化成果主要服务于国防武器装备、医疗器械领域、行业应用领域等,具有明显的军民融合的特性。课题组在多项科技计划项目支持下,开展量测级裸眼立体显示系统研制工作,研发了无辅助、裸眼立体、高分辨率、可多人观看的裸眼立体显示系统,并已实现试生产。 

三、技术特点

1.高分辨率主动式背光照明技术

将阵列光源、光学微结构和控制电路相结合,构成平板型超薄化的背光照明单元。通过控制LED 光源阵列的发光方式,结合光学微结构的成像系统,形成具有发光指向性的照明光源,光源的主发光方向可以在电路控制下任意改变。为了适应量测型的应用需求,主动式背光照明单元要求具有高空间分辨的动态特性(优于5mm),同时具有高时间分辨的响应特性(小于1ms),光学出瞳串影率低于10%。主动式背光照明技术可以呈现两种照明模式,即普通的平面照明模式和高亮度立体照明模式。

2.立体显示光电成像技术

将观看者作为立体显示器的有机组成部分(而不是人和显示器相互完全独立),显示器主动感知观看者的视觉状态,并根据观看者的视觉状态响应调节主动式背光照明光源的光学和电学参数,从而使观看者、显示内容、背光照明三者之间形成最佳的匹配度,达到最佳的立体观看效果。以FPGA 为核心芯片构成视频接口电路,兼容多种制式的接口信号,并进行信号的格式转换,融合成裸眼立体的信号格式,输出给裸眼立体液晶显示面板。电路可识别输入信号性质(是否为立体图像信号),并自动完成信号的转换,避免人工频繁切换显示模式而影响指控作业效率。

3.显示模式切换技术

利用主动式背光照明技术的两种照明模式,结合视频接口电路的协调控制,实现2D 和3D 的画面显示模式无缝融合和切换。当主动背光呈现平板光源状态时,显示器为平面显示模式;当主动背光呈现视差光源状态时,显示器为立体显示模式。

4.主动式多用户人眼跟踪技术

基于主动式人眼位置跟踪的硬件技术与相关算法,达到高精度、高速度、低误差的探测与跟踪作业人员双眼位置的目的。利用深度学习的人工智能思想,以开放式学习的机器智能视觉构架,快速识别显示器观看区域内所有观看者人眼的坐标参数,实现对多人坐标位置的高速检测和实时跟踪。每一观看者眼睛的坐标位置发送至立体光电成像系统,引导指向光源的空间指向,实现对所有观看者的视觉优化。

已经可以达到如下技术指标:

1. 尺寸:10~85英寸;

2. 分辨率:(1920×1200)~(3840×2160);

3. 亮度:600Cd/m2;

4. 亮度调节:显示亮度可调节,范围10%~100%;

5. 观看方式:裸眼观看;

6. 立体串影:小于10%;

7. 模式切换:平面立体(2D/3D)手动切换;

8. 模式切换:小于10毫秒;

9. 立体视角:水平视角:±30°,垂直视角:±30°;

10.平面视角:水平视角:±30°,垂直视角:±30°;

11.数据接口:HDMI、DP、DVI。 

‍四、应用领域和市场前景
   
裸眼立体显示系统主要服务于国防武器装备、医疗器械领域、行业应用领域等,具有明显的军民融合的特性,具有人民币千亿元以上的市场需求量。


     
28吋裸眼立体显示器


南京大学深圳研究院联系方式:

白老师,0755-61865676-8022,bai040302@njusz.com

许老师,0755-61865676-8033,xu040202@njusz.com