[发明专利]基于超声波的三维空间成像交互方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于超声波的三维空间成像交互方法及系统，本发明所述的三维空间成像交互方法，不同于现有的全息成像技术，本发明所述的方法及系统首先建立空间三维坐标，生成目标三维空间，并发射能与超声波场感应的超声微泡；然后，通过超声波在目标三维空间中形成超声波场，在目标三维空间中生成势阱位置，控制超声微泡在目标三维空间中运动并稳定于该位置，同时通过调节激光为超声微泡着色，从而在目标三维空间中形成三维图像。进一步地，通过连续重复上述步骤，使三维图像成为3D影像展现给用户。本发明所述方法及系统为用户展现的3D影像，能够让用户与3D影像进行交互，在交互的过程中不仅能使用户感受到3D影像的真实触感，而且三维图像也能保持原来的结构。

主权项

一种基于超声波的三维空间成像交互方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立三维空间球坐标系，生成目标三维空间，使超声微泡进入所述的目标三维空间；步骤2：获取三维图像中所有的三维空间图像点的参数信息，所述的三维空间图像点的参数信息包括图像点的时刻t，图像点的球坐标系坐标(r,θ,φ)和颜色标量值(R,G,B)；步骤3：获取t时刻用户在目标三维空间的位置信息，并根据所述的位置信息，调整生成t时刻的三维空间图像点的球坐标系坐标(r',θ',φ')和颜色标量值(R',G',B')；步骤4：按照t时刻的三维空间图像点的球坐标系坐标(r',θ',φ')，生成超声波场，所述的超声波场控制超声微泡运动，并使超声微泡具有相应的速度，在与用户接触时给予用户相应的压力反馈，最终使所述的超声微泡稳定于目标三维空间中超声波场势阱位置；步骤5：按照t时刻三维空间图像点的球坐标系坐标(r',θ',φ')，调整激光方向，按照t时刻三维空间图像参数颜色标量值(R',G',B')调整激光强度，发射红、绿、蓝三种颜色的激光，使其聚焦于超声微泡，使超声微泡呈现相应颜色，然后停止发射激光，等待下一次指令；步骤6：重复步骤2～5，经过一个帧时间T，超声微泡遍历目标三维空间中所有的图像点，在目标三维空间中生成三维图像。