廖洪恩教授: 裸眼三维立体显示领域取得突破性进展

2015.10.22

    供稿

    医学院

     

    创意

    映像设计组

     

    文字

    张铮

     

    图片

    宋晨    

     

    编审

    赵鑫、尹霞、张歌明、张铮

     

    设计

    王寅、张颖

     

随着3D电视和显示技术的进步,三维立体显示逐渐成为大众关注的热点话题,但包括立体全像在内的现有裸眼三维显示技术其显示深度、分辨率和视角等受限于透镜阵列或光栅的性能。如何克服硬件条件,实现精准三维立体图像显示一直是立体影像领域亟待解决的问题。2015年4月,清华大学医学院生物医学工程系廖洪恩教授在自然出版集团《科学报道》期刊上发表其最新研究成果“超长距离空间光束均匀发射三维显示”,发布其在立体图像显示领域取得的重要突破。

廖洪恩教授的研究通过融合微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)加工技术与信号通信及处理技术,摒弃裸眼三维立体成像中透镜或光栅引入的局限,开创MEMS光束扫描型真三维立体影像显示的先河。研究使用的MEMS光束扫描型方法被命名为超长距离空间光束均匀发射新型三维立体显示方法。使用该方法,现阶段生成的立体图像纵深可超过6米,实现了世界最长距离的三维立体显示,创造了吉尼斯世界纪录。同时,通过实时控制MEMS光束,现可制作超长距离的动态裸眼立体影像显示器。加之,MEMS光束扫描器可由集成电路技术制造,并能够进行快速有效的产业化。在未来将有可能生产出与现有二维显示器尺寸相当的裸眼三维显示装置,在各个应用领域广泛取代二维显示器。

廖洪恩教授长年致力于高性能裸眼三维立体医学影像、微创诊疗一体化等领域的研究,并取得一系列国际瞩目的重要成果。其在世界上首次实现微创手术治疗的立体空间透视导航系统,以及研制的世界上首台用肉眼即可观察到具5米以上图像纵深的立体图像显示装置曾被美国、英国、德国、俄罗斯、日本等国媒介广为报道。此次发表的这一研究着眼点极具独创性,同时,得益于无光学畸变的高精度光束发射,该方法也在裸眼立体显示深度上获得重大突破,为实现超长距离裸眼立体显示寻找到有效途径。该项成果刊登后,迅速被英国物理学会光学网站(Optics.org)以题为《裸眼三维显示崭新途径》和《清华大学团队使用微机电扫描系统规避了现有技术的缺陷》报道和评述。

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