CN105068244A - 一种通过dmd拼接实现的分辨率提高的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过DMD拼接实现的分辨率提高的方法。本发明属于提高DMD分辨率的技术领域。它的方法步骤一、在计算机上将4k×4k的图像通过图像分割的方法分为4k×2k、4k×2k两部分；二、将DMD1芯片放置在双层固定台的底层固定台上的滑动导轨上，DMD2芯片固定放置在双层固定台的上层固定台上；三、DMD控制芯片将上述两部分图像信号进行处理后，将上述两部分4K×2K的图像分别同时传输到DMD1芯片和DMD2芯片中；四、通过高分辨率CCD相机对DMD1芯片像素和DMD2芯片像素成像，再通过精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台的底层固定台台面做精密平行位移，使DMD1芯片边缘像素与DMD2芯片边缘像素之间的距离达到标称值。本发明能实现将两块DMD芯片像无缝拼接，大幅度提高DMD芯片的分辨率。<u />
Description
技术领域
本发明属于提高DMD分辨率的技术领域。
背景技术
现代科学技术的发展，对光学信息处理方法有了更高的要求。原有的各种调制器己经不能满足要求，能实时的二维输入、输出的传感器应运而生，这就是空间光调制器。
数字微镜器件（DMD）是一种全数字化的新型空间光调制器，它釆用销溅射工艺在半导体硅片上形成二维微镜阵列。每个微镜片相当于投影画面中的一个像素点，各个微镜片都可以自由偏转，微镜片偏转不同的偏转角，就会呈现不同的状态。因此，通过每个微镜片的偏转角度来控制光线的反射，进而实现图像的实时显示。然而DMD的分辨率提高受到加工的工艺的限制。在基于DMD芯片的目标模拟器的设计过程中，当我们所需要模拟的目标精度若大于DMD当下所能提供的分辨率限制，若仅仅依靠加工工艺的提升使得DMD分辨率的提高则需要等待很长的时间。
突破空间光调制器（DMD）分辨率的限制本来就不是容易的事，高分辨率的空间调制器可以实现目标模拟器模拟精度的提高，应用价值很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过DMD拼接实现的分辨率提高的方法，是为了解决在模拟的目标精度若大于DMD当下所能提供的分辨率限制时，存在在通过加工工艺的提升使得DMD分辨率的提高则需要等待很长时间的问题。
所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种通过DMD拼接实现的分辨率提高的方法，它的方法步骤为：
步骤一、在计算机上将4k×4k的图像通过图像分割的方法分为4k×2k、4k×2k两部分；
步骤二、将DMD1芯片放置在双层固定台1的底层固定台上的滑动导轨上，DMD2芯片固定放置在双层固定台1的上层固定台上；双层固定台1搭载在精确位置移动平台上，使精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台1的底层固定台台面做精密平行位移；
步骤三、计算机内的两部分图像信号在通过一个同步触发输出信号触发后同步发送到DMD控制芯片内，DMD控制芯片将上述两部分图像信号进行处理后，将上述两部分4K×2K的图像分别同时传输到DMD1芯片和DMD2芯片中；
步骤四、通过高分辨率CCD相机对DMD1芯片像素和DMD2芯片像素成像，再通过精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台1的底层固定台台面做精密平行位移，使DMD1芯片边缘像素与DMD2芯片边缘像素之间的距离达到标称值，然后使用真空胶将DMD1芯片与双层固定台1进行固定。
本发明能实现将两块DMD芯片像无缝拼接，大幅度提高DMD芯片的分辨率，可以使空间光调制器突破研发周期的限制实现分辨率的提高，也可以由于经费的限制不能购置高分辨率的空间光调制器时，使用本方法实现低分辨率的空间光调制的拼接，从而达到更高的分辨率。从工业的角度上来讲，DMD芯片分辨率的提高后，可以据此制作更高分辨率的目标模拟器，从而在半实物目标模拟器的关键技术上达到质的突破。而且，与传统的拼接技术相区别，本方法所得到的实物不需要额外的物理空间，因此所得到的实物目标模拟器并不会占用特别大的物理空间。从商业的角度来看，本方法可以用于制作更高精度的投影仪器，将极大程度促进投影产业的发展，将会带来巨大的经济效益。
附图说明
图1是本发明方法中涉及的双层固定台1、DMD1芯片和DMD2相对位置结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1所示，说明本实施方式的技术方案，它的方法步骤为：
步骤一、在计算机上将4k×4k的图像通过图像分割的方法分为4k×2k、4k×2k两部分；
步骤二、将DMD1芯片放置在双层固定台1的底层固定台上的滑动导轨上，DMD2芯片固定放置在双层固定台1的上层固定台上；双层固定台1搭载在精确位置移动平台上，使精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台1的底层固定台台面做精密平行位移；
步骤三、计算机内的两部分图像信号在通过一个同步触发输出信号触发后同步发送到DMD控制芯片内，DMD控制芯片将上述两部分图像信号进行处理后，将上述两部分4K×2K的图像分别同时传输到DMD1芯片和DMD2芯片中；
步骤四、通过高分辨率CCD相机对DMD1芯片像素和DMD2芯片像素成像，再通过精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台1的底层固定台台面做精密平行位移，使DMD1芯片边缘像素与DMD2芯片边缘像素之间的距离达到标称值，然后使用真空胶将DMD1芯片与双层固定台1进行固定。
工作原理：模拟仿真计算机给DMD驱动模块提供一副高分辨率图像（4K×4K），该图像的分辨率要高于DMD的本征分辨率（4K×2K），在计算机上将4k×4k的图像通过图像分割的方法分为4k×2k、4k×2k两部分，经过DMD控制芯片的处理使得两块DMD芯片分别显示原图像的二分之一，通过DMD驱动模块使得两块DMD芯片同时工作，微透镜阵列同时翻转。同时LED驱动模块驱动两部分照明***开始工作，DMD翻转后经照明***照明产生图像，两块DMD经过精密机械拼接部分后，边缘紧密相连接，精度在一个像素以内。经过光学补偿部分后，两个DMD上图像得到光程补偿，之后经过准直光学***后完成整个拼接过程。整个拼接过程完成之后，拼接后的图像成像在CCD相机上，CCD相机与DMD控制芯片共享同一个触发信号，在DMD控制芯片透射出图像的同时，CCD相机开始接受图像。最后通过拼接检验模块判断是拼接效果，拼接成功的图像不会产生缝隙，从而实现真正的无缝拼接。
在具体使用中，由于两块DMD通过精密机械拼接部分之后所成的在空间上具有错位的关系，即两块DMD到后面准直光学***的光程差不一样，因此会影响后续成像质量。此处添加光学补偿模块就是为了消减光程差。光学补偿模块由一块平板K9玻璃切掉其中一部分得到，整块K9玻璃的厚度及大小是与机械拼接部分在空间上互相契合的关系。具体设计加工得到的厚度与相应的DMD选取有关，因此在此处并未进行的数学计算。图像经过光学补偿模块之后将通过准直光学***，呈平行光出射。准直光学***的参数需要根据设计要求，以及具体DMD选取才能进行相应的设计。
Claims (1)
1.一种通过DMD拼接实现的分辨率提高的方法，其特征在于它的方法步骤为：
步骤一、在计算机上将4k×4k的图像通过图像分割的方法分为4k×2k、4k×2k两部分；
步骤二、将DMD1芯片放置在双层固定台（1）的底层固定台上的滑动导轨上，DMD2芯片固定放置在双层固定台（1）的上层固定台上；双层固定台（1）搭载在精确位置移动平台上，使精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台（1）的底层固定台台面做精密平行位移；
步骤三、计算机内的两部分图像信号在通过一个同步触发输出信号触发后同步发送到DMD控制芯片内，DMD控制芯片将上述两部分图像信号进行处理后，将上述两部分4K×2K的图像分别同时传输到DMD1芯片和DMD2芯片中；
步骤四、通过高分辨率CCD相机对DMD1芯片像素和DMD2芯片像素成像，再通过精确位置移动平台能驱动DMD1芯片做相对于双层固定台（1）的底层固定台台面做精密平行位移，使DMD1芯片边缘像素与DMD2芯片边缘像素之间的距离达到标称值，然后使用真空胶将DMD1芯片与双层固定台（1）进行固定。
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