[发明专利]360度可视的直接交互式真三维虚拟显示系统

权利要求书

1.一种360度可视的直接交互式真三维虚拟显示系统，包括支架（1），其特征在于：还包括两个相同的抛物面反射镜（2）、光学旋转同步监测器（3）、DMD高速投影仪（4）、视觉限制发散器（5）、电机传动带（6）、转动台（7）、红外热反射镜（8）、电机（9）、150mm凸透镜（10）、目标物体（11）和Kinect设备（12）；其中：

所述支架（1）包含一个框式底座和一个上部吊杆；

所述Kinect设备（12）安置于所述支架（1）的上部吊杆且对准正下方；

所述两个相同的抛物面反射镜（2）位于所述Kinect设备（12）正下方，放置在所述框式底座的上端；其中一个抛物面反射镜（2）的开口向上，另一个抛物面反射镜（2）置于其上端，即呈蛤壳状对合放置，并使每个抛物面反射镜（2）的中心处于另外一个反射镜的焦点上；

所述视觉限制发散器（5）、目标物体（11）放置在下方的抛物面反射镜（2）的下凹处，其中视觉限制发散器（5）与水平面呈45度角，目标物体（11）放置在所述视觉限制发散器（5）下方；

下方的抛物面反射镜（2）的下端通过支架固定在中空的转动台（7）上，电机（9）通过电机传动带（6）驱动转动台（7），所述转动台（7）还与光学旋转同步监测器（3）连接；

所述红外热反射镜（8）放置在转动台（7）的下方，所述150mm凸透镜（10）放置在所述红外热反射镜（8）下方；所述DMD高速投影仪（4）位于框式底座的的最下方，并使DMD高速投影仪（4）的镜头中心对准所述两个相同大小的抛物面反射镜（2）的中心。

2.一种基于上述装置的手势识别方法，其特征在于包含如下步骤：

（一）对手势动作进行预定义；

（二）深度数据转换：用Kinect设备（12）发射出镭射光，通过其红外发射器镜头前的光栅均匀地投射到目标物体（11）上，目标物体（11）反射形成随机的散斑，再通过红外发射器镜头记录空间的每个散斑，通过计算便得到3D深度图像；

（三）前景提取：通过Kinect设备（12）获取的深度数据，分割成前景和背景数据；然后直接使用前景数据，即把用户的手从背景中提取出来；

（四）轮廓描绘:通过peak-and-valley算法，从前景数据中勾画出手指的轮廓;

（五）手指检测：通过循环执行卡尔曼滤波算法，识别出手指运行的具体动作。