拟转化成果
走进实验室 | 复旦大学工程与应用技术研究院姚其课题组

课题组负责人姚其,复旦大学工程与应用技术研究院副研究员,博士生导师,主要专注基于多光谱技术的光健康、光医疗、光污染方向交叉学科研究,担任广东省高层次人才评审专家中国照明学会国际交流分部委,主持国家自然科学基金项目2项,广东省自然科学基金项目、深圳市项目及各类横向项目20余项,包括与多家头部企业的合作研究。

光谱加课题组聚焦应用光谱技术,探索与视觉光学紧密相关的光健康、光医疗应用,落地于多赛道应用场景,包括通用照明、显示照明、汽车照明、光医疗应用等方向,形成评测、优化及场景应用的光智慧生态闭环成果。发表论文70余篇,授权中国专利约40项,美国专利4项,申请PCT 1项。

项目介绍:应用光谱技术产业化:开启光健康、光医疗、光环境的光明未来

项目背景:应用光谱技术是研究可见光波段为主的光的应用性技术,是光健康、光医疗的核心技术,在照明、显示、VR/AR、光医疗等相关领域扮演极为重要的角色。人对光的本质诉求是健康、舒适、自然,前沿的应用光谱技术,可以实现像素级精准和光剂量级精准,提升光效降低能耗的同时提升光健康特性,将推动与应用光谱相关的多赛道技术维度提升和产业发展。

项目内容:本项目团队聚焦核心的光谱技术,结合兼具视觉和非视觉多维变量的光环境机理、应用策略,构建多场景光谱数据库和算法,形成了包含可视化评估、光剂量优化、智慧控制策略及产品应用的应用光谱平台技术,可在多个视觉光学领域具备落地应用。目前多项产品已有实验室样机。

(1)景观照明领域:项目团队可以实现高光谱成像,基于色度的多光谱照明实现对光污染、AER等指标精准量化和快速评估,优化建筑立面照明光谱,提升光效和光健康特性,减小光污染,降低能耗。

(2)显示照明领域:项目团队首次提出了光谱映射技术,利用光谱映射技术提供不同光谱的分区照明,开发了基于光谱映射技术的舒适阅读灯。

项目团队聚焦市场主流品牌手机和显示设备,基于光谱技术,展开多维度可视化评估,提出了显示光健康、视觉舒适度评估方法,构建了微空间光环境视觉与非视觉效应量化模型,并通过积累的数据库提出了多方向优化与应用策略。

(3)汽车照明领域:项目团队提出了一种全车照明光品质、光健康、眩光可视化表征技术,分析视觉与非视觉亮度、色度感知作用机制,实现亮度、对比度、光健康可视化。并从光谱角度出发,研究内饰材质光谱作用特性,精准量化材质的色彩和光学特性对座舱照明效果的影响规律。

(4)光医疗与应用:项目团队提出了一种基于荧光光谱的龋齿定量分类、色度表征和可视化技术,通过控制图像传感器对不同滤光片透射的牙面荧光光谱进行成像,提高了牙面健康诊断的精确度,降低了诊断成本。

项目团队研究了光谱与人体皮肤的作用机制,通过建立皮肤多层次结构的模型,探索了不同波长光线穿透皮肤的深度及其光谱级别的光学仿真效果,成功实现了精准的可视化评估。并完成了脸部晒斑检测,为光医美领域提供精准的可视化分析工具和应用指导,有效降低临床试验成本。

(5)光谱加成像亮度计:项目团队自研了一款专为智能手机设计的应用程序,利用手机摄像头实现现场光线亮度的准确测量及光环境评估。结合团队的科研成果和数据分析技术,提供全面的光环境质量评估服务。

项目总结:综上所述,项目团队致力于以“光谱技术”引领行业技术发展及未来应用维度,围绕景观照明、显示照明、汽车照明、光医疗与应用等多赛道应用场景,深度开发如光检测仪器设备、舒适阅读灯、光医疗产品等创新化、差异化的视觉光学方向产品,从而解决视觉光学领域实际问题。本项目有合作转化需求,希望与相关企业或投资机构合作,开展产业化探索。