1.痛點問題
三維成像技術作為成像領域的新星,被廣泛用于工業檢測、科學研究、生命醫學、消費電子等領域。在高精度的三維成像技術中,主動照明三維成像成為主流。然而,目前大部分主動三維成像在速度上有很大的限制,主要瓶頸在于主動投射的光學編碼速度和圖像傳感器的成像速度限制,對于超高速的三維目標場景成像能力較弱。
2.解決方案
本成果在高速結構光產生和高速圖像探測兩個方面都突破了現有器件的速度限制。首先,利用全新的時域編碼技術,將結構光產生的頻率提升至一千萬Hz以上,比目前使用的微機械或液晶的方法快三個數量級以上。另外,在圖像探測端,采用四個單像素探測器進行多視角壓縮采樣成像,獲得納秒級的圖像響應時間。結合這兩個技術改進,實現了每秒50萬幀的超高速三維成像。
超高速三維成像原理示意圖
3.合作需求
需要工程技術團隊、生產場地和應用場景等合作。
本成果擬進行技術許可或合作開發,推動超高速三維成像系統及相關技術的定型、量產和推廣。通過市場反饋開發技術迭代產品,持續保持技術創新性。由于在成像速度上的極大提升,將開拓新型的三維成像應用市場,并成為該領域的獨有技術提供商。
本成果是目前國際上唯一能夠達到50萬幀/秒速度的三維成像技術,被MIT Technology Review網站評價為三維成像速度的巨大突破。可應用于高速物體檢測、三維建模、科學現象研究等領域。全球范圍內高速三維成像行業發展尚處于早期,整體看技術應用也處在起步階段。本項成果的研究水平處于國際前列,但亟需進一步提升技術成熟度和工程化程度。
考慮到元宇宙、虛擬現實、工業自動化等應用的發展,對于三維成像需求激增,預計未來幾年三維成像領域的市場規模將達到百億元規模,本成果在轉化早期主要聚焦在工程化、產品定型和試用推廣。超高速三維成像在科學研究、異常檢測、高速碰撞分析、動物運動分析、高速物理實驗、工業過程控制、燃燒分析、高速機械運動、影視拍攝、運動動作分析、彈道分析等多個領域有廣泛的應用。目標客戶主要為科研單位、工業制造企業、航空航天部門、體育攝影產業、影視制作產業等。
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