科创中国

行业领域

电子信息技术,数字创意产业

需求背景

随着科学技术的进步，为便利日常生活、学习教育及工作，增强现实技术应运而生，所谓增强现实技术就是在真实的环境中添加计算机生成图像的技术，现实世界和增强环境可以同时交互，用户可以进行数字化操作。随着增强现实技术的成熟，应用程序的数量不断增加，它正在改变我们的购物、娱乐、工作方式，而想实现增强现实，则需要应用ar光学系统来实现。

目前的ar光学系统都是由微型显示屏和光学元件组成，而目前一般的ar光学系统最常用的实现方式:1)有自由曲面棱镜组,2)几何光波导,3)衍射光波导。以上3种方式的ar光学系统以下共同的缺点：1、视场角(fov)均不超过50°,分辨率低；2、出瞳直径有小；3、结构复杂、工艺难度大，加工成本高；4、厚度大,佩戴不变。

有必要针对大视场角小重量AR光学系统设计开展研究。

需解决的主要技术难题

1. 大视场角小重量AR光学系统设计 

目前的技术路径是通过中继成像和多重折叠偏振光学系统，其难点是大视场小体积重量约束下的模组系统设计、眼动框内成像一致性和光场相位精准控制能力，需要结合近眼显示系统设计经验，引入集成光电子、几何和衍射光学的最新的技术成果才能打破目前技术瓶颈，实现预期指标。

 2. 低功耗低成本SLAM技术 

目前的技术路径是采用单目或双目摄像头和惯性传感器等低成本低功耗器件，结合人工智算法，实现位姿检测和即时地位地图重建功能SLAM。

该技术的难点是实现高精度的SLAM的同时，保证低成本和低功耗，需要硬件和软件的有效协同和算法的创新突破。

期望实现的主要技术目标

1. 大视场角小重量AR光学系统设计 

通过中继成像和多重折叠偏振光学系统设计，实现如下指标：

a.单目重量小于20克 ；b.厚度小于27mm；c.视场角达到55度以上； d.中心Eyebox，中心视场，MTF〉*** @ 30lp/mm；e.眼动框大于12x8mm ；f.适眼距大于13mm 。

 2. 低功耗低成本SLAM技术 

 a.功耗小于***； b.近距离定位精度达到毫米级别； c.模块重量低于75克 

需求解析

解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-09-28

干宁

宁波大学

教授

综合评价

该研发提供的AR实时定位方法、系统，首先先建立跟踪识别图与定位图之间的相对关系以获取识别图方位；再扫描跟踪识别图以获取地图数据，而后将定位图与AR坐标系相对应，并根据识别图方位获取地图数据的中心点，再获取客户端的地理定位，并将客户端的地理定位与地图数据的中心点相结合以形成客户端的AR实时定位数据，解决单独依靠GPS信号或WIFI信号存在泛用性不强，定位精度不足，不具有通信能力，抗干扰能力较差的问题，仅对跟踪识别图进行扫描即可实现快速定位，不仅硬件成本低，且提高效率。

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