[發(fā)明專(zhuān)利]一種DMD系統(tǒng)及DMD控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610003550.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105657308B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃新棟;劉虹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/74
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/74
• 代理公司: 廈門(mén)智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 魏思凡

本發(fā)明涉及一種DMD（數(shù)字微鏡器件）系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的DMD控制板，連接到DMD控制板的DMD，以及接收DMD調(diào)制光的圖像傳感器，圖像傳感器進(jìn)一步連接到所述計(jì)算機(jī)，其特征在于，計(jì)算機(jī)對(duì)圖像傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳進(jìn)行分析，分析的結(jié)果決定對(duì)下一幀DMD模板的修改，依此減少所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，提升系統(tǒng)速度。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種DMD系統(tǒng)及DMD控制方法，尤其涉及一種具有較高數(shù)據(jù)處理效率的DMD系統(tǒng)及DMD控制方法。

【背景技術(shù)】

DMD（Digital Micromirror Device，數(shù)字微鏡器件）通過(guò)控制鏡片的開(kāi)啟和偏轉(zhuǎn)達(dá)到顯示圖像的目的。近年來(lái)DMD的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，很多場(chǎng)合需要實(shí)現(xiàn)DMD快速閉環(huán)控制的要求。

現(xiàn)有技術(shù)DMD系統(tǒng)機(jī)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的DMD控制板，連接到DMD控制板的DMD，以及接收DMD調(diào)制光的圖像傳感器，如CCD（電荷耦合元件），圖像傳感器進(jìn)一步連接到所述計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)發(fā)送一幀模板（二值）數(shù)據(jù)到DMD，DMD根據(jù)模板數(shù)據(jù)值進(jìn)行正負(fù)12度的翻轉(zhuǎn)，對(duì)入射到DMD的光進(jìn)行調(diào)制后投影，后端用圖像傳感器進(jìn)行采集，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，分析的結(jié)果反饋用于模板的更新，然后將改變的模板重新下載到DMD，如此循環(huán)，形成計(jì)算機(jī)分析、產(chǎn)生DMD模板—>下載到DMD進(jìn)行投影—>圖像傳感器采集—>計(jì)算機(jī)分析的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。這個(gè)閉環(huán)過(guò)程往往需要產(chǎn)生較多的模板才能得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以希望從模板下載到DMD投影能夠有比較快的速度。

目前市場(chǎng)上速度較快的DMD控制板采用USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議下載模板到DMD，而且普遍采用的方法是將模板整幀下載到DMD控制板，然后進(jìn)行DMD投影，這種方法數(shù)據(jù)量大，使得閉環(huán)控制方式速度慢。以USB 2.0數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為例，按照USB 2.0的平均下載速度30MB/s來(lái)算，如果DMD的分辨率為1024*768，那么DMD二值圖像的幀率最大為：30*1024*1024*8/(1024*768)=320幀/s。

因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以提升DMD系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種具有較快處理速度的DMD系統(tǒng)和DMD控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種DMD（數(shù)字微鏡器件）系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，連接到計(jì)算機(jī)的DMD控制板，連接到DMD控制板的DMD，以及接收DMD調(diào)制光的圖像傳感器，圖像傳感器進(jìn)一步連接到所述計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)圖像傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳進(jìn)行分析，分析的結(jié)果決定對(duì)下一幀DMD模板的修改。

進(jìn)一步的，其中計(jì)算機(jī)把需要修改的像素按單元打包成一個(gè)矩陣發(fā)送給DMD控制板。

進(jìn)一步的，DMD控制板通過(guò)USB控制芯片接收矩陣包，然后通過(guò)板上的FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）從USB控制芯片讀取矩陣包。

進(jìn)一步的，F(xiàn)PGA根據(jù)矩陣包更新模板數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DMD，并送出正確的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)DMD按照新的模板數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，F(xiàn)PGA接收矩陣包并先緩存在內(nèi)部FIFO（先進(jìn)先出）存儲(chǔ)器，F(xiàn)PGA進(jìn)一步包括RAM（(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），從FIFO依次讀出矩陣單元，對(duì)行地址x和列地址y進(jìn)行解析，解析后對(duì)應(yīng)的RAM的地址是：（x * 1024 + y）/16，取出該地址的16位數(shù)后，對(duì)第（x * 1024 +y）%16位進(jìn)行取反。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種DMD控制方法，包括：計(jì)算機(jī)發(fā)送一幀DMD模板到DMD控制板，DMD控制板將模板數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DMD，DMD對(duì)入射的光源進(jìn)行調(diào)制，圖像傳感器接收調(diào)制光并產(chǎn)生電信號(hào)數(shù)據(jù)，及將圖像傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，分析的結(jié)果決定對(duì)下一幀DMD模板的修改。

進(jìn)一步的，計(jì)算機(jī)把需要修改的像素按單元打包成一個(gè)矩陣發(fā)送給DMD控制板。