[发明专利]裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统及方法

权利要求书

1.一种裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，包括图像获取设备、图像处理与信息判定终端及3D显示屏幕；图像获取设备用于获取用户手部在3D显示屏幕的操作界面内的按钮上进行操作的手势图像；图像处理与信息判定终端用于对图像获取设备获取的手势图像进行处理，以确定用户手部点击的按钮与想执行的操作，在对应的左眼图像和右眼图像上执行相应的操作后将处理过的左眼图像和右眼图像传输至3D显示屏幕；3D显示屏幕用于载入左眼图像和右眼图像并显示3D图像；所述左眼图像和右眼图像均基于随机散点图绘制；

将3D显示技术与随机散点图相结合，使操作者只有在3D显示的左右眼视区内才能看到隐藏的交互画面，而在其他位置只能看到随机散点。

2.根据权利要求1所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，所述图像获取设备为摄像机。

3.根据权利要求2所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，所述摄像机的视角大于等于90°。

4.根据权利要求3所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，所述摄像机的个数为两个，两个摄像机分别位于人眼成像的虚拟屏幕的左上角与右上角，且均与水平面成45°夹角。

5.根据权利要求3所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，所述摄像机的个数为两个以上，且所有摄像机拍摄区域的并集为整个屏幕前方的区域。

6.根据权利要求1所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，3D显示屏幕的操作界面内的按钮呈随机显示。

7.根据权利要求1所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，还包括播放器，当用户手部点击按钮时，播放器播出声音。

8.根据权利要求1至7任一项所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互系统，其特征在于，3D显示屏幕为指向性背光式的裸眼3D显示屏幕。

9.一种裸眼3D私隐式虚拟人机交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.1）基于随机散点图绘制3D显示所需的左眼图像及右眼图像；

9.2）用3D显示屏幕载入左眼图像和右眼图像并显示3D图像；

9.3）用图像获取设备获取用户手部在3D显示屏幕的操作界面内的按钮上操作的手势图像；

9.4）用图像处理与信息判定终端对图像获取设备获取的手势图像进行处理，以确定用户手部点击的按钮与想执行的操作，在对应的左眼图像和右眼图像上执行相应的操作后将处理过的左眼图像和右眼图像传输至3D显示屏幕；

9.5）用3D显示屏幕载入左眼图像和右眼图像并显示3D图像；将3D显示技术与随机散点图相结合，使操作者只有在3D显示的左右眼视区内才能看到隐藏的交互画面，而在其他位置只能看到随机散点。

10.根据权利要求9所述的裸眼3D私隐式虚拟人机交互方法，其特征在于，所述步骤9.4）中用图像处理与信息判定终端对图像获取设备获取的手势图像进行处理，以确定用户手部点击的按钮与想执行的操作，在对应的左眼图像和右眼图像上执行相应的操作后将左眼图像和右眼图像传输至3D显示屏幕的步骤如下：

10.1）在手势图像上利用畸变矫正、平滑处理及图像分割技术提取手指的轮廓；

10.2）根据3D显示屏幕与图像获取设备的位置关系及手指在图像获取设备获取的手势图像中的图像坐标计算出手指的世界坐标；

10.3）比对手指的世界坐标和3D显示屏幕的操作界面内的各个按钮的坐标，即可确定用户点击的按钮与想要执行的操作；

10.4）分别在对应的左眼图像和右眼图像中执行相应的操作，并将处理过的左眼图像和右眼图像传输至3D显示屏幕。