1、0 1. 項目背景 2. 研發內容 3. 預期效果 4. 計劃與保障LED三維成像關鍵技術研究及產業化浙江大學光電信息工程系（現代光學儀器國家重點實驗室）2013年7月14日2 1. 項目背景 2. 研發內容 3. 預期效果 4. 計劃與保障3三維視覺實現智能機器人的自主行走、壁障汽車主動安全和自動駕駛將成為汽車行業前沿技術三維測繪是三維打印、模型重建和建筑測繪的基礎三維動作捕捉技術是未來計算機人機交互設備的核心技術三維成像技術是當前汽車安全、三維測繪、人機交互、機器視覺等領域必需解決的關鍵問題4飛行時間體制激光雷達 優點：距離遠、測距精度高 缺點：成本高、成像分辨率與成像速度相互制約結構光體

2、制三維掃描儀 優點：三維成像精度高、成本相對較低 缺點：成像范圍小、成像速度慢、數據恢復運算量大雙目視覺體制三維視覺成像儀 優點：成本低廉 缺點：遠距離成像精度低、成像需要定標點當前主要技術5 可靠性能滿足車載等惡劣條件應用成像距離從幾米到一百米范圍成像速度達到高速視頻速率低成本能實現大規模推廣和應用現實技術需求6 1. 項目背景 2. 研發內容 3. 預期效果 4. 計劃與保障7能不能用普通CCD面陣實現三維成像？ 采用普通光學系統和CCD面陣實現凝視成像 利用普通紅外LED實現高速時間脈沖基于飛行時間的凝視成像體制實現高速三維成像 面陣探測具有高分辨率（取決于CCD數據讀取和處理速率），高

3、精度三維測繪應用 高分辨三維實時成像，最高成像速率能夠達到60幀/s，有利于應用到高速運動物體 高可靠，無運動或掃描部件，適合于車載、飛機等應用主要技術特點我們提出一種全新體制的三維成像研發思路：8如何實現？普通CCD不能實現納秒級高速成像普通LED難以實現納秒級高速發光以及遠距離照明LED實現納秒級高速光脈沖CCD實現高速、高靈敏響應將CCD接收高速光脈沖攜帶的距離信息回恢復出來9一種基于延時積分的LED三維成像雷達系統：采用LED光源、光帶通濾波器、圖像傳感器、電子快門、數據處理器和顯示終端。重新構建CCD底層驅動，實現多重曝光全局電子快門CCD實現高速、高靈敏響應一種全新的重心法提取距離

4、信息，消除環境和灰度影響采用補償整形驅動技術，采用低感抗LED固晶邦定結構CCD接收高速光脈沖攜帶距離信息恢復LED實現納秒級高速光脈沖1011 LED光源替代激光光源，CCD探測面陣替代APD探測器 成本低廉，適合大規模推廣應用 凝視成像面陣探測替代掃描成像 實現高分辨、高速成像，適合遠距離和高速運動成像 無運動掃描部件，不受惡劣環境如震動、大過載等影響 適合于車載、飛機等應用。13 1. 項目背景 2. 研發內容 3. 預期效果 4. 計劃與保障技術成果產品、知識產權、銷售及人才高速三維成像應用汽車防撞、自動駕駛快速三維成像應用動作捕捉高精度三維成像應用三維測繪開發四個系列應用新產品，開辟

5、三個方向新應用。 專利610項 發明或PCT2項以上。培養新型三維成像設計、開發、制造方面的專業人才梯隊。遠距離三維成像應用目標識別13 產品銷售收入3000萬元以上。14技術類型技術類型激光成像雷達激光成像雷達毫米波雷達毫米波雷達倒車雷達倒車雷達紅外夜視紅外夜視LED三維成像三維成像雷達雷達超聲視頻距離010km0200m05m020m0100m0100m成像特征三維掃描成像單幀成像測距無視頻測距無視頻 無測距二維視頻無測距二維視頻三維凝視成像兼紅外夜視分辨率320*240無無640*480640*480640*320成像速度1幀/s無無20幀/s20幀/s60幀/s測距精度0.1m0.3m

6、0.3m無無1m銷售價格5萬美元0.5萬美元800元2000元1.3萬元 2500元應用領域軍事谷歌自動駕駛車軍事馬自達汽車汽車倒車汽車倒車軍事寶馬7系車汽車防撞自動駕駛與現有汽車壁障技術對比15與現有近距離測繪技術對比技術類型技術類型結構光三維建模結構光三維建模結構光動作捕捉結構光動作捕捉深度相機深度相機LED三維成像雷三維成像雷達達距離010m010m/060cm020m020m成像特征點陣、線陣照明設置標準點點陣、線陣照明時域相位三維測距凝視成像三維測距分辨率1024*768640*320160*160640*320成像速度1幀/5s30幀/s30幀/s60幀/s測距精度0.001m0.

7、01m0.3m0.01m計算機運算量大大小小銷售價格35萬元5000元1.1萬美元 2000元應用領域三維模型測繪LEAP motionKinect三維測繪軍事目標識別三維測繪動作捕捉17 1. 項目背景 2. 研發內容 3. 預期效果 4. 計劃與保障我們是一個年輕富有朝氣的研發團隊我們依托國內著名高校浙江大學光電信息工程系我們團隊擁有博士學位以上高級職稱研發人員3名，2名博士后，6名博士、碩士及研究生，還擁有一名在世界500強企業擔任高管的管理人員我們團隊在光學領域從事多年研究和產品開發，具有豐富的產業化經驗1819符建 理論物理博士，浙江大學光電系副教授，主要研究方向：激光雷達、光纖通信

8、、集成光學、半導體光電子學與微納光子學產業化經歷2001年2002年，參與160波DWDM光纖通信系統研發，華為公司預研部（核心成員）2002年2003年，主持研發國內第一個集成光波導AWG芯片和模塊，昂納公司（技術總監）2011年至今，創立杭州光錐科技有限公司從事LED照明技術研發生產，年銷售達500萬主要研究項目863項目（強度關聯遙感成像技術研究）1項國防軍工前沿探索項目（雙波長強關聯量子激光成像雷達）1項973項目（基于亞波長尺度光纖的復合導波結構與新器件）1項國家自然科學基金3項論著和專利在Physical Review A，APL，JOSA，Optics Express，Journ

9、al of Physics B等雜志發表32多篇文章（28篇SCI，3篇EI），申請獲得國家專利25項（發明專利12項）20主要項目參與人員成 員團隊作用學歷/學位主要經歷符建項目組織者博士參見簡歷張秀達設計師博士后浙江大學光電系張航測試師博士后浙江工業大學物理系呂俊測試師博士浙江大學光電系王裔管理人員碩士浙大計算機應用專業符合管理人員碩士浙江大學土木系陸哲管理人員本科浙江大學光電系嚴家麟管理人員碩士浙江大學廣東技術轉移中心樊軍銷售人員工程師浙江大學光電系曹純工程師博士生浙江大學光電系胡逸工程師碩士生浙江大學光電系梁雪工程師碩士生浙江工業大學物理系馬宇飛工程師碩士生浙江工業大學物理系22 專利

10、號專利名1200910100981.6 一種基于熱聲制冷技術大功率LED光源2200910101818.1 利用室溫液態金屬導熱的大功率LED光源3201110024328.3 基于液態金屬散熱的螺紋連接結構的大功率LED光源4201110158701.4 帶薄型復眼透鏡的集成LED模塊5201010262554.0 基于液態金屬基底的軟性連接的LED裝置6201120045857.7 一種液態金屬片的制作設備7201120148404.7 一種基于室溫液態金屬薄片的燈具結構9201120020555.4 一種基于液態金屬散熱螺紋連接結構大功率LED光源11 200820087227.4 液浸

11、式封裝的大功率LED光源12 200920192525.4 一種利用室溫液態金屬導熱的大功率LED光源13 201020206900.9 一種基于液態金屬散熱的微孔結構大功率LED光源14 201020504665.3 一種基于液態金屬基底的軟性連接的LED裝置LED專利 專利號專利名1 201220366819.6 一種基于飛行光譜的三維成像雷達系統2 201010166097.5 基于強關聯量子成像原理的激光雷達3 201210571277.0 基于多次積分的三維成像雷達系統及方法4 200820088771.0 光束可調的大功率LED光源三維雷達專利實用新型：實用新型： 12 12 項項

12、發明專利：發明專利： 6 6 項項正在申請：正在申請： 17 17 項項與本項目有關的三維成像雷達方面已經獲得PCT 1項、發明專利1項、實用新型2項，已經公開的發明專利1項，還有三項正在申請中。23技術團隊部分發明專利證書24電子掃描顯微鏡超快OPO激光器五軸精密加工機光學表面測試設備25 目前汽車保有量超過10億量，未來汽車安全市場將具有無可限量的前景 2015年起日本歐洲將強制大型客車安裝雷達壁障裝置，市場規模千億元以上 汽車自動駕駛技術將成為改變世界的新技術革命，三維成像雷達是自動駕駛的關鍵汽車安全是當前人類面臨的重大問題 三維測繪與三維打印技術結合，將實現三維復印技術 三維測繪結合計

13、算機設計，實現服裝、家居等行業的個性化制造 三維測繪產品市場將達到500億元以上，快速三維測繪產品將成為市場的主流產品三維測繪將與計算機設計、三維打印技術一起改變整個制造業 人體動作捕捉作為游戲設備輸入市場預計達到50億以上 手勢識別替代鼠標等計算機輸入設備市場預計達到數十億元三維動作捕捉技術將成為新一代的人機交互設備近距離近距離遠距離遠距離中短距離中短距離便攜式測距報警（汽車后裝）便攜式測距報警（汽車后裝）汽車自動駕駛裝置汽車自動駕駛裝置車倆識別測速（道路監控）車倆識別測速（道路監控）區域監控區域監控車載型測距報警（汽車前裝）車載型測距報警（汽車前裝）自動物流車自動物流車近期目標近期目標中期

14、目標中期目標遠期目標遠期目標動作捕捉動作捕捉人體手勢、姿態識別人體手勢、姿態識別三維精確測繪三維精確測繪三維復印機三維復印機三維高速測繪三維高速測繪定制化生產定制化生產逆向工程逆向工程機載目標探測機載目標探測制導武器目標識別制導武器目標識別機載著陸、著艦系統機載著陸、著艦系統新體制激光雷達新體制激光雷達2627 針對游戲市場的動作捕捉設備（廣州路康要求開發） 目前進展：硬件開發已經定型 下一階段工作： 產品機構及外觀設計、目標識別軟件開發 針對汽車防撞的后裝設備（比亞迪要求開發） 目前進展：硬件開發定型和裝車實驗正在進行 下一階段工作：可靠性測試和嵌入式系統開發 針對汽車、家具等大型物體三維測

15、繪（東風日產要求開發） 目前進展：方案設計已經通過 下一階段工作： 提高測量精度、三維重建軟件開發1. 營銷資源: 目前與比亞迪、東風日產、深圳航盛等企業建立了合作關系，目前一臺樣品設備已經在比亞迪進行裝車實驗。 在動作捕捉方面已經和廣州路康電子科技有限公司建立了合作關系。2. 營銷模式: 根據目前國內外市場的實際情況，本項目的技術產品將在國內外銷售推廣方面，主要從以下幾個方面進行運作： (1)品牌營銷 (2)網絡營銷 (3)參加展覽會、學術交流會 2830序號開始日期結束日期主要工作內容12014.52014.91、完成基本條件建設，并且初步完成定型研制3個系列LED三維成像雷達（便攜型、測繪型、車載型）的技術研發2、針對游戲市場開發快速動作捕捉設備，迅速推向市場，完成2000套銷售3、申報專利35個22014.92014.121、完成三個系列產品的型式試驗，并實現批量生產2、針對測繪型，進一步提高精度，進入高精度三維掃描市場3、本項目產品累計銷售