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基于数字光处理器技术的安全监控成像系统

导读: DLP芯片(或称数字微镜器件(DMD))是一种微镜阵列,能够用于实现高速、有效、可靠的空间光调制,使得其能超越传统投影显示技术而带来很多创新。

  DLP技术催生了创新的光学解决方案,这些解决方案取代了现有的终端设备并开拓了新的市场。DLP芯片(或称数字微镜器件(DMD))是一种微镜阵列,能够用于实现高速、有效、可靠的空间光调制,使得其能超越传统投影显示技术而带来很多创新。于是,找寻到的一些新方向,即通过DLP技术实现与光线的互动,应用于尖端3D印刷、工业检测、3D扫描、光谱学、生物识别系统、化学分析、汽车解决方案等。DLP不仅是投影领域的领导者,也正在重新定义工业、医疗、电信、安全和许多其他应用领域。值此本文将对DLP成像理念特征作说明。与此同时,对基于DLP技术的DLP3D生物辨识和光谱分析系统的安全监控的典例其应用特征作重点分析。

  DLP理念作说明

  DLP(DigitalLightProcessing)数字光处理器DLP(DigitalLightProcessing)数字光处理器这种技术要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。说得具体点,就是DLP投影技术应用了数字微镜器件或称数字微镜器件晶片(DMD-DigitalMicromirrorDevice)来作为主要关键元件以实现数字光学处理过程。它是基于数字微镜元件(DMD)来完成可视数字信息显示的技术,其原理是将灯光发射出的光源通过冷凝透镜,将光均匀化,然后通过一个色轮(ColorWheel),将光分成RGB三色(或者更多色),再将色彩由透镜投射在DMD上,最后经过投影镜头投影成像。

  每一个DLP芯片组的核心都有一个高反射铝微镜阵列,即数字微镜器件(DMD)。DMD是一种电子输入、光学输出的微机电系统(MEMS),开发人员可借助该系统执行高速、高效及可靠的空间光调制。为帮助用户设计系统,在此介绍专用DLP芯片组。

  DLP芯片组成

  DLP芯片组包含什么(图1为简化的DLP芯片组示意图):DLP芯片组提供了一个方便的接口,让用户能够获得相应DMD的最大图形速率,还能使图形显示器与外部传感器、摄像头、电机或其他器件保持同步(见图1左端框图)。另外,开发人员也将学会在各种操作条件下可靠地驱动微镜。

  除了DMD本身,所有的DLP芯片组也含有DMD控制器(在图1中间),能够为可靠、高速地控制微镜提供便利的接口。每一个DMD控制器需要一个相应的配置PROM,该PROM可能作为已编程IC出售,也可能是提供的可下载固件,具体取决于特定的DLP芯片组。高性能DLP芯片组也含有一个或多个DMD微镜驱动器,可提供模拟时钟及复位信号,从而达到可能实现的最高图形速率。在基于DLPPico的小型芯片组中,此功能已集成到DMD控制器中。

  成像的形成

  光源通过色轮后折射在DMD芯片上,DMD芯片在接受到控制板的信号后将光线发射到投影屏幕上。DMD芯片外观看起来只是一小片镜子,被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内,事实上,这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的。以XGA解析度的DMD芯片为例,在宽1cm,长1.4cm的面积里有1024×768=786432个微镜单元,每一个微镜代表一个像素,图像就由这些像素所构成。由于像素与芯片本身都相当微小,因此业界也称这些采用微型显示装置的产品为微显示器。

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