專利名稱：一種3d顯示的人機(jī)交互的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種3D顯不的人機(jī)交互的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及3D顯示領(lǐng)域，特別涉及一種3D顯示的設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]人機(jī)交互技術(shù)(Human-ComputerInteraction Techniques)是指通過計(jì)算機(jī)輸 入、輸出設(shè)備，以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)對(duì)話的技術(shù)。它包括機(jī)器通過輸出或顯示設(shè)備 給人提供大量有關(guān)信息及提示請(qǐng)示等，人通過輸入設(shè)備給機(jī)器輸入有關(guān)信息，回答問題及 提示請(qǐng)示等。人機(jī)交互技術(shù)是計(jì)算機(jī)用戶界面設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。它與認(rèn)知學(xué)、人機(jī) 工程學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域有密切的聯(lián)系。[0003]“3D”里的“D”，是英文單詞Dimension (線度、維)的首字母。3D指的就是三維空 間。與普通2D畫面顯示相比，3D技術(shù)可以使畫面變得立體逼真，圖像不再局限于屏幕平面， 仿佛能夠走出屏幕外面，讓觀眾有身臨其境的感覺。[0004]盡管對(duì)于相對(duì)于傳統(tǒng)的電視機(jī)而言，3D電視能夠呈現(xiàn)出來的圖像讓人嘆為觀止， 但仍不能有效實(shí)現(xiàn)逼真的互動(dòng)，人們正在不斷的探索將人機(jī)交互與3D顯示相接合的技術(shù)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型提出一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中3D播放不能 逼真與用戶互動(dòng)的問題。[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的[0007]本實(shí)用新型公開了一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，包括用于拍攝用戶動(dòng)作的至 少兩個(gè)攝像頭、用于暫存用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，處理器控制單元、3D顯示終端，其中，所述 的攝像頭將攝取的用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)輸送至所述的存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)，所述的存儲(chǔ)器，3D顯示終 端均分別連接于所述的處理器控制單元，所述的處理器控制單元具有3D顯示的人機(jī)交互 的裝置，所述的3D顯示的人機(jī)交互的裝置包括[0008]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值提取單元，用于通過至少兩個(gè)攝像頭拍攝3D顯示終端前的 用戶動(dòng)作，處理器讀取攝像頭數(shù)據(jù)并處理，提取用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值；[0009]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值識(shí)別單元，用于識(shí)別所述的用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在的3D 圖像三維坐標(biāo)激活范圍內(nèi)；[0010]3D圖像激活單元，用于激活3D圖像的動(dòng)作信息并反饋給處理器。[0011]在本實(shí)用新型所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備中，所述的用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值 識(shí)別單元，進(jìn)一步包括[0012]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值更新單元，用于不斷實(shí)時(shí)更新攝像頭拍攝的用戶動(dòng)作三維坐 標(biāo)值，同步提取3D圖像的坐標(biāo)值；[0013]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值比較單元，用于將所述的3D圖像的坐標(biāo)值與用戶動(dòng)作三維 坐標(biāo)值進(jìn)行比較，識(shí)別用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在3D圖像三維激活范圍內(nèi)。[0014]在本實(shí)用新型所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備中，所述3D圖像激活單元的激活3D圖像的動(dòng)作信息包括3D圖像運(yùn)動(dòng)信息和/或3D圖像聲音和/或光影信息。[0015]在本實(shí)用新型所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備中，所述的3D顯示的人機(jī)交互的 設(shè)備還包括用于響應(yīng)聲音信息的麥克風(fēng)和/或揚(yáng)聲器。[0016]在本實(shí)用新型所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備中，所述的3D顯示終端包括IXD/ LED顯示屏。[0017]實(shí)施本實(shí)用新型的一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，具有以下有益的技術(shù)效果[0018]用戶跟隨3D的視頻畫面，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)更逼真、更自然的人機(jī)交互過程。


[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0020]圖1為本實(shí)用新型一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備功能方框圖；[0021]圖2是本實(shí)用新型一種3D顯示的人機(jī)交互的裝置的第一實(shí)施例的功能方框圖；[0022]圖3是本實(shí)用新型一種3D顯示的人機(jī)交互的裝置的第二實(shí)施例的功能方框圖。
具體實(shí)施方式
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0024]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型公開了一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，包括用于拍攝用 戶動(dòng)作的至少兩個(gè)攝像頭100、用于暫存用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器200，處理器控制單元300、 3D顯示終端400，其中，攝像頭100將攝取的用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)輸送至存儲(chǔ)器200進(jìn)行存儲(chǔ)，存 儲(chǔ)器200，3D顯示終端400均分別連接于處理器控制單元300，處理器控制單元300具有3D 顯示的人機(jī)交互的裝置。[0025]關(guān)于具有3D顯示的人機(jī)交互的裝置，請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)用新型的3D顯示的人機(jī)交 互的裝置的第一實(shí)施例，包括[0026]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值提取單元10，用于通過至少兩個(gè)攝像頭拍攝3D顯示終端前 的用戶動(dòng)作，處理器讀取攝像頭數(shù)據(jù)并處理，提取用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值；[0027]其中，為了獲得用戶三維的空間坐標(biāo)(X、y、z)以獲得更進(jìn)一步的立體效果，本技 術(shù)方案中的處理器讀取攝像頭數(shù)據(jù)并處理包括利用多攝像頭采集的視差圖像分析深度距離信息。[0028]提取一定時(shí)段內(nèi)的連續(xù)視頻幀，以當(dāng)前幀作為結(jié)束幀，建立運(yùn)動(dòng)掩模，通過運(yùn)動(dòng)矢 量計(jì)算用戶動(dòng)作于顯示終端的3D圖像動(dòng)作坐標(biāo)值。[0029]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值識(shí)別單元20，用于識(shí)別所述的用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在預(yù) 設(shè)的3D圖像三維激活范圍內(nèi)；[0030]3D圖像激活單元30，用于激活3D圖像的動(dòng)作信息并反饋給處理器。[0031]請(qǐng)參閱圖3，為了實(shí)現(xiàn)更逼真更同步的互動(dòng)，本實(shí)用新型的3D顯示的人機(jī)交互的 裝置的第二實(shí)施例，與圖2中的實(shí)施例大部分相同，不同之處在于，包括用戶動(dòng)作三維坐 標(biāo)值識(shí)別單元20,進(jìn)一步包括[0032]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值更新單元201，用于不斷實(shí)時(shí)更新攝像頭拍攝的用戶動(dòng)作三 維坐標(biāo)值，同步提取預(yù)設(shè)的3D圖像的坐標(biāo)值；[0033]用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值比較單元202，用于將所述的3D圖像的坐標(biāo)值與用戶動(dòng)作三 維坐標(biāo)值進(jìn)行比較，識(shí)別用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在預(yù)設(shè)的3D圖像三維激活范圍內(nèi)。[0034]在以上的3D顯示的人機(jī)交互的裝置中，激活動(dòng)作信息包括3D圖像運(yùn)動(dòng)信息和/ 或3D圖像聲音和/或光影信息。[0035]為了顯示更逼真的效果，3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備還包括用于響應(yīng)聲音信息的麥 克風(fēng)500和/或揚(yáng)聲器600，麥克風(fēng)500和/或揚(yáng)聲器600可安置于用戶附近，以方便用戶。[0036]3D顯示終端400包括IXD/LED顯示屏。[0037]較佳地，攝像頭100 —般應(yīng)采用兩個(gè)以上較好，以便拍出立體的效果。[0038]為了實(shí)現(xiàn)屏幕外用戶與屏幕物體的互動(dòng)，我們采用兩種方式實(shí)現(xiàn)步驟S3 [0039]第一種情況，初始激活3D圖像的動(dòng)作信息，可以稱之為初始互動(dòng)，屏幕內(nèi)的物體 首先預(yù)測(cè)用戶的動(dòng)作，采用對(duì)應(yīng)的措施，以打網(wǎng)球?yàn)槔?，如?dāng)系統(tǒng)獲知用戶位于出屏端左側(cè) 時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出激活相應(yīng)的模塊的命令，使屏幕內(nèi)的網(wǎng)球向右邊飛出，以避開用戶；[0040]第二種情況，連續(xù)激活3D圖像的動(dòng)作信息，可以稱之為連續(xù)互動(dòng)，即當(dāng)屏幕內(nèi)的 物體“飛出”屏幕，依據(jù)用戶的動(dòng)作作出后續(xù)的響應(yīng)，該響應(yīng)可以是預(yù)設(shè)的模塊命令，仍以網(wǎng) 球來舉例，打網(wǎng)球的3D圖像播放，當(dāng)網(wǎng)球從屏幕向用戶“飛”來，根據(jù)本技術(shù)方案，用戶用肢 體或手掌響應(yīng)迎面“飛”的網(wǎng)球時(shí)，系統(tǒng)感受到了用戶的反應(yīng)，立即啟動(dòng)預(yù)設(shè)的3D圖像的 激活運(yùn)動(dòng)信息，網(wǎng)球根據(jù)用戶的肢體的動(dòng)作，或彈開、或返回，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的逼真效果。[0041]同時(shí)，我們還設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的3D圖像聲音信息，如上述的打網(wǎng)球，如果返回的網(wǎng)球觸 到“屏幕內(nèi)”不同的物體，如樹、球欄、地面，發(fā)出不同的聲音，增加用戶身臨其境的更逼真的 效果。[0042]激活動(dòng)作信息包括3D圖像運(yùn)動(dòng)信息和/或3D圖像聲音和/或光影信息。[0043]本3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備工作過程為攝像頭100采集用戶的動(dòng)作坐標(biāo)，輸入 至處理器控制單元300，與3D顯示終端400的正在播放的3D圖像坐標(biāo)進(jìn)行比較，若動(dòng)作坐 標(biāo)處于處理器控制單元300的預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，處理器控制單元300響應(yīng)人機(jī)交互的效果， 3D顯示終端400出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作和/或聲音信息，讓用戶更身臨其境。[0044]實(shí)施本實(shí)用新型的一種3D顯示的人機(jī)交互的方法、裝置以及設(shè)備，具有以下有益 的技術(shù)效果[0045]用戶跟隨3D的視頻畫面，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)更逼真、更自然的人機(jī)交互過程。[0046]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，包括用于拍攝用戶動(dòng)作的至少兩個(gè)攝像頭、用于暫存用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，處理器控制單元、3D顯示終端，其中，所述的攝像頭將攝取的用戶動(dòng)作數(shù)據(jù)輸送至所述的存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)，所述的存儲(chǔ)器，3D顯示終端均分別連接于所述的處理器控制單元，其特征在于，所述的處理器控制單元具有3D顯示的人機(jī)交互的裝置，所述的3D顯示的人機(jī)交互的裝置包括 用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值提取單元，用于通過至少兩個(gè)攝像頭拍攝3D顯示終端前的用戶動(dòng)作，處理器讀取攝像頭數(shù)據(jù)并處理，提取用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值； 用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值識(shí)別單元，用于識(shí)別所述的用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在的3D圖像三維坐標(biāo)激活范圍內(nèi)； 3D圖像激活單元，用于激活3D圖像的動(dòng)作信息并反饋給處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，其特征在于，所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備還包括用于響應(yīng)聲音信息的麥克風(fēng)和/或揚(yáng)聲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，其特征在于，所述的3D顯示終端包括IXD/LED顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，包括至少兩個(gè)攝像頭、存儲(chǔ)器，處理器控制單元、3D顯示終端，其中，處理器控制單元具有3D顯示的人機(jī)交互的裝置，3D顯示的人機(jī)交互的裝置包括用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值提取單元，用于通過至少兩個(gè)攝像頭拍攝3D顯示終端前的用戶動(dòng)作，處理器讀取攝像頭數(shù)據(jù)并處理，提取用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值；用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值識(shí)別單元，用于識(shí)別用戶動(dòng)作三維坐標(biāo)值是否在的3D圖像三維坐標(biāo)激活范圍內(nèi)；3D圖像激活單元，用于激活3D圖像的動(dòng)作信息并反饋給處理器。本實(shí)用新型的一種3D顯示的人機(jī)交互的設(shè)備，實(shí)時(shí)跟蹤用戶與3D顯示的視頻畫面，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)更逼真、更自然的人機(jī)交互過程。
文檔編號(hào)G06F3/01GK202854704SQ201220413690
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者楊亞軍 申請(qǐng)人:深圳市維尚視界立體顯示技術(shù)有限公司