[发明专利]基于轨迹识别的三维全息互动系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，包括：

S1、实时检测触摸屏的电容变化，从而识别触摸轨迹；

S2、对识别得到的触摸轨迹进行解析后，获得相应的控制指令；

S3、根据获得的控制指令，控制三维全息投影物体执行相应的动作。

2.根据权利要求1所述的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：

S11、实时检测触摸屏的电容变化，采用聚类方法确定触摸点的位置；

S12、判断触摸屏是单点触摸还是多点触摸，若是单点触摸，则执行步骤S13，反之执行步骤S14；

S13、获取触摸点的位置坐标，然后判断触摸点的位置坐标是否位于三维全息投影物体在触摸屏上的转化区域上，若是，则将实时获得的触摸点的位置坐标作为触摸轨迹并结束，否则直接结束；

S14、实时获取多个触摸点的位置坐标，并根据两个以上不同时刻所获得的多个触摸点的位置坐标，判断是否有固定点，若有，则执行步骤S15，否则执行步骤S16；

S15、计算同一时刻的多个触摸点中除固定点之外的其它触摸点到固定点的距离，并将距离固定点最远的一个触摸点作为相对触摸点，进而计算相邻两个时刻的相对触摸点之间的运动方向及运动幅度，并将其作为触摸轨迹后结束；

S16、获取相邻两个时刻的多个触摸点之间的运动方向作为触摸轨迹。

3.根据权利要求2所述的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S11，包括：

S111、实时检测触摸屏的电容变化，获得触摸屏的每个通道的实时电容变化值，同时将小于变化阈值的电容变化值设为零，分别根据获得的触摸屏的X通道和Y通道的电容变化值建立变化值序列；

S112、根据以下公式分别计算X通道和Y通道的变化趋势序列：

上式中，j=1,2,3,……j_max，且

其中，i和j均为自然数，j_max表示触摸屏的X通道总数或Y通道总数，C[j]表示变化值序列的第j个元素，CC[j]表示变化趋势序列的第j个元素；

S113、结合以下公式分别计算X通道和Y通道的差值序列：

CCC[j]=CC[j+1]-CC[j]

其中，CCC[j]表示差值序列的第j个元素，当j=j_max时，令CC[j+1]=0；

S114、根据获得的X通道的差值序列和Y通道的差值序列中元素值为-2的元素的序号确定触摸点的位置。

4.根据权利要求2所述的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S14中所述根据两个以上不同时刻所获得的多个触摸点的位置坐标，判断是否有固定点，其具体为：

将两个以上不同时刻所获得的多个触摸点的位置坐标分别进行逐一比对，若在不同时刻所获得的两个触摸点的横坐标差值和纵坐标差值均小于预设阈值，则判断该两个触摸点为固定点，并且选择其中任一个触摸点的位置坐标作为固定点的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S15，包括：

S151、计算同一时刻的多个触摸点中除固定点之外的其它触摸点到固定点的距离，并将距离固定点最远的一个触摸点作为相对触摸点；

S152、根据相邻两个时刻的相对触摸点的位置坐标以及固定点的位置坐标，计算出两个相对触摸点相对于固定点的旋转方向和旋转角度，即获得相邻两个时刻的相对触摸点之间的运动方向及运动幅度，并将其作为触摸轨迹后结束。

6.根据权利要求2所述的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S16，其具体为：

判断相邻两个时刻的多个触摸点之间是否做相对靠近运动或相对远离运动，若是，则判断触摸轨迹有效，获取其相对运动趋势作为触摸轨迹，否则结束。

7.应用权利要求1中的控制方法的一种基于轨迹识别的三维全息互动系统，其特征在于，包括控制机柜、触摸屏、用于提供三维全息立体图像的平面展示源、用于对平面展示源提供的图像进行反射以及幻影成像的全息成像板以及用于执行权利要求1的基于轨迹识别的三维全息互动系统的控制方法的控制器；

所述触摸屏由透明电容触控膜和透明玻璃组合形成，所述触摸屏及平面展示源均与控制器连接，所述控制器安装在控制机柜内；

所述控制机柜的上方设有正方体形状的展示室，所述平面展示源水平地设置在展示室的底面，所述全息成像板安装在平面展示源的上侧且与平面展示源的上表面成45度角，所述触摸屏设置在全息成像板的前侧且触摸屏的内侧与全息成像板成45度角，所述触摸屏构成展示室的一侧面。