[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)控制模塊、方法與系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110783437.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN113647904A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭海榮;黃來鑫;李飛;蔡飛燕;孟龍;牛麗麗;周偉;林爭(zhēng)榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00;G02B21/36;G05D3/00;G06T17/00;H04N5/232
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

1.一種旋轉(zhuǎn)控制模塊，其特征在于，包括腔體容器和超聲激勵(lì)模塊，所述腔體容器內(nèi)設(shè)有結(jié)構(gòu)體；

所述腔體容器，用于容納含有目標(biāo)物體的液體；

所述超聲激勵(lì)模塊，用于向所述腔體容器發(fā)射超聲波，通過超聲波激勵(lì)所述結(jié)構(gòu)體發(fā)生共振，以使所述結(jié)構(gòu)體的表面產(chǎn)生聲場(chǎng)，并通過所述聲場(chǎng)控制所述目標(biāo)物體于所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)控制模塊，其特征在于，所述腔體容器的底部設(shè)有壓電片，所述超聲激勵(lì)模塊包括：

信號(hào)發(fā)生器，用于輸出指定頻率的脈沖信號(hào)，所述指定頻率根據(jù)所述結(jié)構(gòu)體的共振頻率設(shè)定；

功率放大器，用于對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，得到激勵(lì)信號(hào)，以使所述壓電片在所述激勵(lì)信號(hào)的作用下產(chǎn)生超聲波，所述超聲波用于激勵(lì)所述結(jié)構(gòu)體發(fā)生共振。

3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)控制模塊，其特征在于，所述腔體容器由石英基底、容器壁和可拆卸的頂蓋構(gòu)成。

4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)控制模塊，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體為矩形的板狀結(jié)構(gòu)，且所述板狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有多列等間距排列的柵格。

5.一種旋轉(zhuǎn)控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)控制模塊，其特征在于，所述方法包括：

使用所述超聲激勵(lì)模塊向所述腔體容器發(fā)射超聲波；

通過超聲波激勵(lì)所述結(jié)構(gòu)體發(fā)生共振，以使所述結(jié)構(gòu)體的表面產(chǎn)生聲場(chǎng)，并通過所述聲場(chǎng)控制所述目標(biāo)物體于所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)。

6.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述腔體容器的底部設(shè)有壓電片，所述超聲激勵(lì)模塊包括信號(hào)發(fā)生器和功率放大器；

使用所述超聲激勵(lì)模塊向所述腔體容器發(fā)射超聲波，包括：

使用所述信號(hào)發(fā)生器輸出指定頻率的脈沖信號(hào)，所述指定頻率根據(jù)所述結(jié)構(gòu)體的共振頻率設(shè)定；

使用所述功率放大器對(duì)所述脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，得到激勵(lì)信號(hào)，以使所述壓電片在所述激勵(lì)信號(hào)的作用下產(chǎn)生超聲波。

7.如權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，通過所述聲場(chǎng)控制所述目標(biāo)物體于所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)，包括：

通過所述聲場(chǎng)的聲輻射力將漂浮于液體中的所述目標(biāo)物體吸附至所述結(jié)構(gòu)體的表面；

通過所述聲場(chǎng)的聲流控制所述目標(biāo)物體旋轉(zhuǎn)。

8.如權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，在通過所述聲場(chǎng)控制所述目標(biāo)物體于所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)之后，還包括：

拍攝所述目標(biāo)物體在所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)的視頻；

從所述視頻中提取所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像，并根據(jù)所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像重建得到所述目標(biāo)物體的三維模型。

9.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，根據(jù)所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像重建得到所述目標(biāo)物體的三維模型，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像，采用三維重建算法重建得到初始三維模型；

對(duì)所述初始三維模型執(zhí)行紋理映射和渲染處理，得到所述目標(biāo)物體的三維模型。

10.一種旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括成像模塊、三維重建模塊和如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)控制模塊；

所述成像模塊，用于拍攝所述目標(biāo)物體在所述結(jié)構(gòu)體的表面旋轉(zhuǎn)的視頻；

所述三維重建模塊，用于從所述視頻中提取所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像，并根據(jù)所述目標(biāo)物體在多個(gè)不同旋轉(zhuǎn)角度下的圖像重建得到所述目標(biāo)物體的三維模型。