因COVID-19疫情的影響，此次會(huì)議全程改為線上進(jìn)行。會(huì)議期間，王立輝博士講述了基于可變焦透鏡技術(shù)在動(dòng)態(tài)光雕投影中的技術(shù)，同時(shí)列舉了一些極具可能的應(yīng)用場景，受到與會(huì)者的廣泛關(guān)注與討論。

　　投影顯示被傳統(tǒng)地認(rèn)為是在固定距離將信息投射到大熒幕上。近年來，通過實(shí)時(shí)信息捕獲和實(shí)時(shí)圖形處理，投影信息亦可投射到具有凹凸?fàn)畹奈矬w表面，增強(qiáng)物體的視覺形態(tài)提升物體的變現(xiàn)力。該技術(shù)被稱為光雕投影（Projection Mapping）。光雕投影顯示具有多人裸眼可視的視覺效果，可被應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的顯示技術(shù)中，被稱為未來交互的終極形態(tài)。

　　然而，傳統(tǒng)投影儀投影景深范圍狹窄、動(dòng)態(tài)跟隨性差，被投影對象如若在三維空間內(nèi)高速移動(dòng)的話，傳統(tǒng)方法很難將清晰的畫面投射到物體表面，結(jié)果導(dǎo)致投影信息模糊。因此極大地限制了動(dòng)態(tài)光雕投影技術(shù)的科學(xué)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。

　　本次“基于可變焦透鏡的動(dòng)態(tài)投影系統(tǒng)”包含高速機(jī)器視覺、高速投影儀、高速變焦光學(xué)三套子系統(tǒng)。其中，高速機(jī)器視覺子系統(tǒng)可在毫秒級時(shí)間內(nèi)識(shí)別投影對象的深度和姿態(tài)旋轉(zhuǎn)等變化信息，獲得的數(shù)據(jù)將作為反饋迅速控制可變焦透鏡和高速投影儀，根據(jù)距離的變化調(diào)整投影焦平面，并根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息更新投影內(nèi)容。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在投影三維空間內(nèi)的高速移動(dòng)物體，進(jìn)行實(shí)時(shí)信息捕捉，并且在廣縱深范圍內(nèi)投影出高清晰影像。

　　通過本方法，研究團(tuán)隊(duì)列舉了一些可能的應(yīng)用場景。如，醫(yī)學(xué)掃描圖像顯示中的切片顯示（Volume Slicing Display），可使用本技術(shù)在三維虛擬空間內(nèi)顯示三維CT/MRI等信息，進(jìn)而改善使用傳統(tǒng)二維顯示器觀察三維數(shù)據(jù)所造成的違和感，提升醫(yī)生、患者和顯示系統(tǒng)之間的人機(jī)交互能力。此外，系統(tǒng)可以將任意物理表面當(dāng)作可交互的顯示設(shè)備，并通過投影動(dòng)態(tài)信息改變物體的視覺表現(xiàn)力。

　　此技術(shù)曾獲得美國計(jì)算機(jī)圖像學(xué)會(huì)特別獎(jiǎng)、日本數(shù)字信息協(xié)會(huì)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)和贊助商獎(jiǎng)，并受中國科技日報(bào)、日刊工業(yè)新聞等多家媒體報(bào)道。此技術(shù)由省科學(xué)院半導(dǎo)體所學(xué)科帶頭人王立輝博士牽頭，與日本東京大學(xué)石川正俊課題組和日本東京工業(yè)大學(xué)渡辺研究室共同研發(fā)。

　　視頻鏈接：《基于可變焦透鏡的動(dòng)態(tài)投影系統(tǒng)》https://dip-labs.com/research/dpm/

圖片1.基于可變焦透鏡的動(dòng)態(tài)投影系統(tǒng)樣機(jī)Ver.2.

圖片2.在不同深度距離投影清晰的圖像

圖片3.三維切片顯示器的效果圖，根據(jù)距離的更新顯示內(nèi)容

（省科學(xué)院半導(dǎo)體所 智能光電團(tuán)隊(duì)/供稿）