光場顯微鏡及三維成像系統

簡介

理大開發的新光場顯微鏡成像系統採用微透鏡陣列光場技術,能應用在傳統光學顯微鏡上,由平面拍攝提升至容積捕獲,影像重構後制作成立體有深度訊息影片,並能透過祼眼3D視或虛擬實境眼鏡觀看。

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商品化機會
知識產權許可
解決方案

傳統雙目顯微鏡方便用家雙眼觀看立體物件,但電腦視覺仍以平面為主。新開發的光場相機系統既能拍攝多視覺立體影像和投影祼眼立體影像,並分析深度信息,可用於自動化光學檢測及生物顯微鏡。

創新技術
  • 數碼相機只能拍攝平面影像。理大研發的光場相機能安裝在傳统顯微鏡上,拍攝多視覺立體影像,製作立體影片及分析深度信息。
  • 微透鏡陣列鏡片向來難加工生產,理大超精密加工國家重點實驗室自主研發加工技術,能按需要加工生產高精密微結構微透鏡陣列鏡片。
  • 理大研發的軟件能顯示多視覺立體影像及立體深度分析,並投影到祼眼3D電視或虛擬實境眼鏡,亦可用於工業自動光學檢測。
主要成效
  • 光場顯微鏡系統將會為微觀世界帶來全新立體視覺體驗,系統能拍攝多視覺立體影像及影片,同時降低成本,令光場技術得以普及化。
  • 一般在高倍放大率下,景深非常有限。新開發的光場顯微鏡系統能提高景深約十倍,並提供先拍攝後重新聚焦功能。
  • 教學用光場顯微鏡系統套件能簡單生動解釋光場,立體視覺,影像處理等原理,方便教授STEM教育。
  • 光場顯微鏡系統應用廣泛,包括手術顯微鏡。醫生能觀看祼眼3D電視進行手術,比現有系統提供更精準及更立體視覺體驗。
獎項
  • 第44屆瑞士日內瓦國際發明展金獎及俄羅斯國際科技協會特別大獎
  • 2018 香港工商業獎:設備及機器設計優異證書
應用範疇
  • 光場科技是次世代光電技術,應用在顯微鏡能將微小物件及生物細胞放大,並以立體視覺展示微觀世界,提高學生對科學的興趣。
  • 光場顯微鏡系統能拍攝及分析立體物件表面參數,對臨床檢驗實驗室, 計量實驗室等工業有實質應用需要。
  • 在高倍放大率下拍攝微生物或微組織結構的立體影像,市場一直有高需求,光場顯微鏡系統應運而生。

專利申請

  • CN110554495B
  • CN108873302B
香港理工大學

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