[发明专利]一种虚拟现实人机交互系统及方法

权利要求书

1.一种虚拟现实人机交互系统，其特征在于：包括虚拟现实头盔、图形工作站、双目摄像头和半实物操作对象；所述虚拟现实头盔用于呈现沉浸感视觉图像，提供虚拟场景和用户手势的显示功能；所述双目摄像头用于采集用户手势图像信息并发送给图形工作站；所述半实物操作对象是用于模拟实际操作对象的纯硬件设备；图形工作站与双目摄像头通讯，用于获取左眼摄像头和右眼摄像头采集的手势图像信息，并提取视差信息，进行手势分割、手势三维建模、指尖识别，将生成的手势模型显示于虚拟现实头盔的显示器中，用于用户可视化操作。

2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实人机交互系统，其特征在于：半实物操作对象为面板、按键、摇杆。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟现实人机交互系统，其特征在于：所述双目摄像头为小型化设备，可单独安装固定，也可固定在头盔正前部位置。

4.根据权利要求1所述的一种虚拟现实人机交互系统，其特征在于：所述手势图像信息包括滑动、点击和抓握的形式。

5.一种虚拟现实人机交互方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、虚拟空间设备及场景建模：建立仿真对象设备以及场景在虚拟现实空间中的三维模型，尤其还包括虚拟手模型，用于用户手形在虚拟空间中的动态显示；

步骤2、设计及布置半实物操作对象设备；

步骤3、对虚拟操作设备与实际空间半实物操作设备进行空间坐标匹配：分别建立虚拟空间三维坐标系和实际空间三维坐标系，在实际空间中确定一点作为坐标原点，采用激光测距方式测量出操作对象与坐标原点之间的距离；将实际空间中确定的坐标原点投射到虚拟空间中，建立虚拟空间中的坐标原点，即完成了实际空间和虚拟空间的坐标匹配；

步骤4、采集用户手势图像信息：通过双目摄像头的左右眼摄像头分别采集获取左右通道手势图像，并将数据发送给图形工作站；

步骤5、识别处理用户手势信息：图形工作站根据接收到的双目手势图像进行手势分割、手势识别、指尖识别、手势三维建模；

步骤6、用户手势图像虚拟场景显示：图形工作站将建模生成的三维手势图像数据发送给头盔，在头盔的显示屏上进行同步实时显示。