实现全息图像显示的交互式显示方法、控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现全息图像显示的交互式显示方法、控制方法及装置，其解决了现有技术存在的只能在屏幕平面上进行操作的问题。该交互式显示方法包括：控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描三维空间；确定位于所述三维空间的目标物体；确定目标物体的第一位置以及在显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像。所述控制方法包括控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描三维空间；确定目标物体手势操作；确定所述手势；执行所述手势对应的控制操作。所述装置包括显示单元、信号检测单元、位置确定单元和显示控制单元。本发明能够依据使用者在显示屏幕前的三维空间中进行的手势操作，实现三维立体交互操作。
【专利说明】实现全息图像显示的交互式显示方法、控制方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及用户交互应用【技术领域】，特别是涉及一种实现全息图像显示的交互式显示方法、控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]用户交互界面(User Interface,UI)设计是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计。在人和机器互动获取信息、体验的过程中，有一个媒介，即可视化的人机交互界面，以及相应于该人机交互界面的交互设备及方法。举例来讲，触摸屏手机的出现把触摸交互方式带给了广大消费大众。与此同时，传统鼠标、键盘的交互界面迅速转向了适应于触摸交互方式的交互界面。用户可以通过触摸屏点击或拖动屏幕上显示的图标，以进行相应的交互操作。
[0003]然而，现有的触摸屏中，无论是电容式触摸屏或电阻式触摸屏，都会在液晶显示(liquid crystal display,IXD)面板前再增加一片触控玻璃或薄膜，因而会增加显示屏幕的厚度及重量。同时，当消费者通过手指触碰显示屏幕以控制电子装置时，容易造成装置本身的晃动，并且显示屏幕与消费者之间有一定的距离及角度。此外，以手指对显示屏幕直接进行触碰控制，容易导致指纹残留在显示屏幕的问题。进一步地，通过触摸操作的平面交互界面中内容的丰富程度受到较大限制，通过移动光标到某按键上并停留一段时间的方式进行确认选择，这种操作只能进行一种确认或进入的操作，交互的丰富性受到限制，此外用户感觉不够自然，交互操作时感受到拘束。
[0004]现在出现的全息(Holography)显示技术，全息可以理解为三维显示物体和画面，即展示一个物体全部视角的全部画面的图像。全息图像技术包括利用特殊的技术手段记录并再现一个物体全部视角的全部画面的图像，从而使人眼产生和实际环境完全感觉一样的视觉效果。因此，若能出现一种脱离触摸屏操作而利用(全息的)三维立体图像进行交互操作的方式将大大提升用户的操作感受。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种实现全息图像显示的交互式显示方法、控制方法及装置，可依据使用者在显示屏幕前的三维空间中进行的手势操作，提供对应手势的全息图像，实现三维立体交互操作。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种实现全息图像显示的交互式显示方法，该交互式显示方法包括:控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体；其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。以及在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系
[0007]进一步地，所述信号发射器发出的信号为激光信号、红外信号或超声波信号。
[0008]进一步地，所述根据根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体的步骤包括:检测所述矩阵排列的信号接收器中是否有信号接收器接收到信号。以及若有信号接收器接收到信号，则判断接收到的所述信号携带的标识信息是否与所述信号接收器的标识信息相匹配；其中，所述信号携带的标识信息为所述信号发射器发出信号时携带，且所述标识信息与所述信号发射器对应的信号接收器的标识信息匹配。以及若接收到的所述信号携带的标识信息与所述信号接收器的标识信息相匹配时，则确定所述目标物体位于所述三维空间。
[0009]进一步地，所述根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置的步骤具体为:根据所述位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
[0010]进一步地，所述根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置的步骤之后，还包括:根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势，所述移动轨迹根据所述目标物体在一预定时间内的多个位置确定。以及执行所述手势对应的控制操作。
[0011]进一步地，所述根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势的步骤之后，还包括:根据所述手势在所述三维空间中的位置在所述显示区域中相对应的位置上显示一手势图标。
[0012]进一步地，所述根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势的步骤之后，还包括:在所述显示区域的一个或多个子显示区域中显示物件，并定义各所述子显示区域中用以感应所述手势的感应区域。判断所述手势在所述显示区域中对应的手势区域是否在所述感应区域内，以确定是否依照所述手势操作控制所述显示区域中显示的物件。
[0013]进一步地，所述在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像的步骤具体为:在所述显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的全息图像。
[0014]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种实现全息图像显示的交互式控制方法。该交互式控制方法包括:控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间中进行操作的手势。其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被手反射而回的反射信号。确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与手之间的距离L。根据所述位置S与所述距离L确定所述手势。执行所述手势对应的控制操作。
[0015]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种实现全息图像显示的交互式显示装置。该交互式显示装置包括:信号检测单元，由多对信号发射器和信号接收器按照矩阵排列形成，用于控制所述多个信号发射器发出信号扫描一三维空间，并根据所述多个信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体；其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。位置确定单元，用于确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L ;还用于根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。显示控制单元，用于根据所述位置确定单元确定的所述目标物体的第一位置控制所述显示单元在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0016]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明可以依据使用者在显示屏幕前的三维空间中进行的手势操作，实现三维立体交互操作。由于是在屏幕前的三维空间内进行操作，不用触摸到显示屏幕，因而不会造成装置本身的晃动，同时能够避免指纹残留在显示屏幕上。此外，用户在进行交互操作时，移动，按压等的操作都可以在一个三维空间内进行，而不是仅停留在一个平面内，这样的方式能使用户感觉自然，交互丰富性得到提闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1-1是本发明第一实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程不意图；
[0018]图1-2是本发明第一实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示的原理示意图；
[0019]图1-3是本发明第一实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中确定目标物体位置的原理示意图；
[0020]图2-1是本发明第二实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图；
[0021]图2-2是本发明第二实施方式的确定三维空间的目标物体的方法流程的示意图；
[0022]图3-1是本发明第三实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图；
[0023]图3-2是本发明第三实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示的原理示意图；
[0024]图4-1是本发明第四实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图；
[0025]图4-2是本发明第四实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中按压状态的示意图；
[0026]图4-3是本发明第四实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中下拉状态的示意图；
[0027]图5-1是本发明第五实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图；
[0028]图5-2是本发明第五实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中按压前的状态示意图；
[0029]图5-3是本发明第五实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中按压后的状态示意图；
[0030]图6-1是本发明第六实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图；
[0031]图6-2是本发明第六实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中手指在感应区域状态^^意图；
[0032]图6-3是本发明第六实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法中手指不在感应区域状态不意图；
[0033]图7是本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的交互式控制方法的流程示意图；
[0034]图8是本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的交互式显示装置结构的示意图。
[0035]其中，11、信号发射器；12、信号接收器；13、三维空间；14、手指；15、显示区域；16、可视图像；61、按键一 ；62、按键二 ；63、按键三；80、交互式显示装置；81、信号检测单元；82、位置确定单元；83、显示控制单元；84、显示单元。
【具体实施方式】
[0036]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0037]请参阅图1，为本发明第一实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0038]S10，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0039]S11，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0040]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0041]S12，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0042]S13，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。
[0043]S14，在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0044]如图1-2和图1-3所示，信号发射器11扫描三维空间13，当手指14进入该三维空间13之后，其中一个信号发射器11发出的信号遇到手指14之后，信号被反射回去，并被其对应的信号接收器12接收。对于手指14上的一个点，如点A，信号发射器A的信号被点A反射回去后，被相应的信号接收器A接收，从而能确定检测到手指14。该接收到反射回来的信号的信号接收器A在矩阵中的位置S和信号接收器与点A之间的距离L可以确定点A所在的第一位置。在显示区域15中的第二位置中，映射有该点对应的点A'。同样的方法确定手指14上若干个点的位置，从而可以确定出手指14的位置。在显示区域15中的第二位置中，映射有该手指14对应的可视图像16，可视图像16可以是一个箭头或者手的形状的图标等，本实施例中的可视图像是手指。该图像是通过手指的空间位置沿着Y轴映射到显示区域上的。
[0045]进一步地，在该显示区域的第二位置显示对应于该目标物体的可视图像可以为该目标物体对应的全息图像。
[0046]请参阅图2-1，为本发明第二实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0047]S20，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0048]S21，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0049]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0050]请同时参阅图2-2，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体的步骤包括:
[0051 ] S211，检测所述矩阵排列的信号接收器中是否有信号接收器接收到信号。
[0052]S212，若有信号接收器接收到信号，则判断接收到的所述信号携带的标识信息是否与所述信号接收器的标识信息相匹配。
[0053]其中，所述信号携带的标识信息为所述信号发射器发出信号时携带，且所述标识信息与所述信号发射器对应的信号接收器的标识信息匹配。
[0054]若接收到的所述信号携带的标识信息与所述信号接收器的标识信息相匹配时，则确定所述目标物体位于所述三维空间。
[0055]S22，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0056]S23，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。
[0057]S24，在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0058]本实施例中，信号发射器扫描三维空间的同时检测信号接收器中是否有信号接收器接收到信号。当手指进入该三维空间之后，其中一个信号发射器发出的信号遇到手指之后，信号被反射回去，并被其对应的信号接收器接收。对于手指上的一个点，请再参阅图1-3，如点A，信号发射器A的信号被点A反射回去后，检测到相应的信号接收器A接收到信号。
[0059]本实施例中，信号发射器A发出的信号携带有标识信息，该标识信息与信号接收器的标识信息匹配。在信号接收器A接收到信号之后，判断该信号是否与信号接收器A的标识信息相匹配。如果信号所携带的标识信息与信号接收器A的标识信息匹配，则确定手指位于三维空间中。
[0060]如果没有检测到任何信号接收器有接收到信号，则确定该三维空间中没有目标物体。
[0061]该接收到反射回来的信号的信号接收器A在矩阵中的位置S和信号接收器与点A之间的距离L可以确定点A所在的第一位置。同样的方法确定手指上若干个点的位置，从而可以确定出手指的位置。在显示区域15中的第二位置中，映射有该手指对应的可视图像16，如图 1-2。
[0062]请参阅图3-1，为本发明第三实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0063]S30，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0064]S31，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0065]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0066]S32，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0067]S33，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
[0068]S34，在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0069]本实施例中，信号发射器扫描三维空间的同时检测信号接收器中是否有信号接收器接收到信号。当手指进入该三维空间之后，其中一个信号发射器发出的信号遇到手指之后，信号被反射回去，并被其对应的信号接收器接收。对于手指上的一个点，如图3-2所示，如点A，信号发射器A的信号被点A反射回去后，检测到相应的信号接收器A接收到信号。该接收到反射回来的信号的信号接收器A在矩阵中的位置S(x，y)即为该手指在X轴和Y轴所在平面的位置。由于信号接收器A与信号发射器A对应设置且在矩阵中的位置相同或邻近，因而可以近似认为信号接收器A与所述手指之间的距离L等于点A到X轴和Y轴所在平面的距离，即Z轴坐标z。由此可以确定点A的第一位置A(x，y, z)，同时，在显示区域的第二位置处显示手指的可视图像，本实施例中，该可视图像是手指。该第二位置与第一位置具有映射关系。
[0070]请参阅图4-1，为本发明第四实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0071]S40，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0072]S41，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0073]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0074]S42，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0075]S43，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
[0076]S44，根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势，所述移动轨迹根据所述目标物体在一预定时间内的多个位置确定。
[0077]在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0078]S45，执行所述手势对应的控制操作。
[0079]如图4-2所示，手指在三维空间内做按压的手势，其沿着Y轴向靠近显示区域的方向移动，其移动轨迹是平行于Y轴的直线，手指在移动过程中，其在三维空间中每个位置时，都会把该位置处的信号反射回去，相应的信号接收器都能接收到反射的信号，因而能检测出手指在该预定时间内移动时多个位置的坐标，如图4-1中的点A(x, ya, z)、点B(x, yb, z)和点C (x, y。，z)，再根据点A点B和点C来确定出手的移动轨迹。确定出的移动轨迹是平行于Y轴的直线，从而判断出手指在进行按压的手势，从而执行按压对应的控制操作。
[0080]请参阅图4-3，手指在进行下拉的手势，在预定时间内，手指沿着Z轴向下移动。同一个信号接收器接收在该预定时间内均接收到信号，手指所在η个位置的坐标分别是点
A(x, y, Z1),点B(x，y，z2),点C(x，y，z3),......，点N(x, y, zn),由此可以确定手指移动的轨迹是平行于Z轴的直线，从而判断出手指的手势是下拉手势，在显示区域则进行下拉对应的控制操作。
[0081]请参阅图5-1，为本发明第五实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0082]S50，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0083]S51，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0084]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0085]S52，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0086]S53，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
[0087]S54，根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势，所述移动轨迹根据所述目标物体在一预定时间内的多个位置确定。
[0088]S55，手势在所述三维空间中的位置在所述显示区域中相对应的位置上显示一手势图标。
[0089]S56，执行所述手势对应的控制操作。
[0090]本实施例中，通过如同第四实施例的方法确定了手指的手势之后，显示区域中对应于手指的位置处会显示手势图标，如图5-2中的手指14的可视图像16，在按压前可视图像16的手指为伸直状态，当手指14的动作为按压手势的时候，显示区域15中可视图像16的手指的图标也相应做按压的动作，如图5-3中的可视图像16的手指为弯曲状态。手势图标的显示可以是多种，如本实施例中的图像状态的改变，或者颜色的改变、或者位置的改变等本领域中常用的显示方式。
[0091]请参阅图6-1，为本发明第六实施方式的一种实现全息图像显示的交互式显示方法的流程的示意图。该实施方式示出的交互式显示方法的流程包括以下步骤:
[0092]S60，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0093]S61，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0094]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0095]S62，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。
[0096]S63，根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
[0097]S64，根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势，所述移动轨迹根据所述目标物体在一预定时间内的多个位置确定。
[0098]S65，在所述显示区域的一个或多个子显示区域中显示物件，并定义各所述子显示区域中用以感应所述手势的感应区域。
[0099]S66，判断所述手势在所述显示区域中对应的手势区域是否在所述感应区域内，以确定是否依照所述手势操作控制所述显示区域中显示的物件。
[0100]S67，执行所述手势对应的控制操作。
[0101]请参阅图6-2，本实施例中，手指14的轨迹线为按压手势，确认了其手势之后，在所述显示区域15的一个或多个子显示区域中显示物件，定义显示区域中的按键一 61、按键二 62和按键三63作为该手势的感应区域，在做按压动作的时侯，手指14在显示区域15中对应的可视图像16落在该感应区域中时，如图6-2中，手指14在显示区域15中对应的可视图像16落在按键三63的区域中，按压手势完成后，会依照按压手势操作控制显示区域中显示物件。如果手指14在显示区域15中对应的可视图像16并没有在按键一 61、按键二62和按键三63任何一个按键上，如图6-3所示，而是在其它非感应区域，则不会依照按压手势操作控制显示区域中显示物件。
[0102]本发明的交互式显示方法中的信号发射器发出的信号为激光信号、红外信号或超声波信号或者其他本领域常用信号发射器。
[0103]请参阅图7，为本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的交互式控制方法的流程示意图。该实施方式示出的交互式控制方法的流程包括以下步骤:
[0104]S70，控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间。
[0105]S71，根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间中进行操作的手势。
[0106]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被手反射而回的反射信号。
[0107]请再参阅图5-2，控制矩阵排列的信号发射器发出信号在三维空间进行扫描，当手指在该三维空间内沿着Y轴方向移动时，信号接收器接收到到手指在三维空间中的多个位置反射回来的信号，从而确定手指的移动轨迹，进而确定了手指的手势。
[0108]S72，确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与手之间的距离L。
[0109]S73，根据所述位置S与所述距离L确定所述手势。
[0110]所述手势是通过手指的移动实现，确定手势需要先确定手指移动轨迹，手指的移动表现为在空间中的点的位置的变化。请再参阅图3-2，在一预定时间内，手指移动所经过的每个点的确定方法如下:
[0111]信号发射器A的信号被点A反射回去后，检测到相应的信号接收器A接收到信号。该接收到反射回来的信号的信号接收器A在矩阵中的位置S(x，y)即为该手指在X轴和Y轴所在平面的位置。由于信号接收器A与信号发射器A对应设置且在矩阵中的位置相同或邻近，因而可以近似认为信号接收器A与所述手指之间的距离L等于点A到X轴和Y轴所在平面的距离，即Z轴坐标z。由此可以确定点A的第一位置A(x，y, z)。
[0112]确定好每个点的位置之后即可确定手指移动的轨迹线，具体如下:
[0113]请再参阅图4-3，手指在进行下拉的手势，在预定时间内，手指沿着Z轴向下移动。信号接收器接收到手指在该预定时间内的η个位置的坐标分别是点A(x，y，Zl)，点
B(x, y, z2),点C(x, y, z3)，......，点N(x, y, zn),由此可以确定手指移动的轨迹是平行于Z轴的直线，从而判断出手指的手势是下拉手势。
[0114]S74，执行所述手势对应的控制操作。判断出手势为下拉手势之后，开始执行下拉对应的控制操作。
[0115]请参阅图8，为本发明实施方式中的一种实现全息图像显示的交互式显示装置结构的示意图。该交互式显示装置包括显示单元84、信号检测单元81、位置确定单元82和显示控制单元83。
[0116]信号检测单元81由多对信号发射器和信号接收器按照矩阵排列形成，用于控制所述多个信号发射器发出信号扫描三维空间，并根据所述多个信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体。
[0117]其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号。
[0118]位置确定单元81用于确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L。其还用于根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置。
[0119]显示控制单元83用于根据所述位置确定单元确定的所述目标物体的第一位置控制所述显示单元在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
[0120]信号检测单元81控制信号发射器扫描三维空间，当手指进入该三维空间之后，其中一个信号发射器发出的信号遇到手指之后，信号被反射回去，并被其对应的信号接收器接收。对于手指上的一个点，如点A，信号发射器A的信号被点A反射回去后，被相应的信号接收器A接收，信号检测单元确定检测到手指。
[0121]位置确定单元82确定该接收到反射回来的信号的信号接收器A在矩阵中的位置S和信号接收器与点A之间的距离L，再根据所述位置S与所述距离L确定点A的第一位置。同样的方法确定手指上若干个点的位置，从而可以确定出手指的位置。
[0122]位置确定单元82确定了手指的第一位置之后，显示控制单元83控制显示单元84在显示区域中的第二位置中显示该手指对应的可视图像，该第二位置与所述第一位置具有映射关系可视图像。其中，该显示控制单元83可以是全息投影设备，能够将手指对应的全息图像投影在显示单元84的显示区域中的第二位置上，从而显示该手指对应的全息图像。
[0123]本发明的交互式显示装置中的信号发射器发出的信号为激光信号、红外信号或超声波信号或者其他本领域常用信号发射器。
[0124]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述方法包括: 控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间； 根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体；其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号； 确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L ； 根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置；以及在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
2.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述信号发射器发出的信号为激光信号、红外信号或超声波信号。
3.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体的步骤包括: 检测所述矩阵排列的信号接收器中是否有信号接收器接收到信号；以及若有信号接收器接收到信号，则判断接收到的所述信号携带的标识信息是否与所述信号接收器的标识信息相匹配；其中，所述信号携带的标识信息为所述信号发射器发出信号时携带，且所述标识信息与所述信号发射器对应的信号接收器的标识信息匹配；以及 若接收到的所述信号携带的标识信息与所述信号接收器的标识信息相匹配时，则确定所述目标物体位于所述三维空间。
4.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置的步骤具体为:根据所述位置S确定所述目标物体在X轴、Y轴的坐标，根据所述距离L确定所述目标物体在Z轴的坐标。
5.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置的步骤之后，还包括: 根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势，所述移动轨迹根据所述目标物体在一预定时间内的多个位置确定；以及执行所述手势对应的控制操作。
6.根据权利要求5所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势的步骤之后，还包括: 根据所述手势在所述三维空间中的位置在所述显示区域中相对应的位置上显示一手势图标。
7.根据权利要求5所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述根据所述目标物体的位置及其移动轨迹确定对应的手势的步骤之后，还包括: 在所述显示区域的一个或多个子显示区域中显示物件，并定义各所述子显示区域中用以感应所述手势的感应区域； 判断所述手势在所述显示区域中对应的手势区域是否在所述感应区域内，以确定是否依照所述手势操作控制所述显示区域中显示的物件。
8.根据权利要求1所述的实现全息图像显示的交互式显示方法，其特征在于，所述在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像的步骤具体为:在所述显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的全息图像。
9.一种实现全息图像显示的交互式控制方法，其特征在于，所述方法包括: 控制矩阵排列的信号发射器发出信号扫描一三维空间； 根据矩阵排列的信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间中进行操作的手势；其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被手反射而回的反射信号； 确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与手之间的距离L ； 根据所述位置S与所述距离L确定所述手势；以及 执行所述手势对应的控制操作。
10.一种实现全息图像显示的交互式显示装置，包括显示单元，其特征在于，所述装置包括: 信号检测单元，由多对信号发射器和信号接收器按照矩阵排列形成，用于控制所述多个信号发射器发出信号扫描一三维空间，并根据所述多个信号接收器接收到对应的信号发射器所发出的信号确定位于所述三维空间的目标物体；其中，每个所述信号接收器与一信号发射器对应设置且在所述矩阵中的位置相同或邻近，每个所述信号接收器只能接收与其对应的信号发射器所发出信号被目标物体反射而回的反射信号； 位置确定单元，用于确定所述矩阵排列的信号接收器中接收到对应的信号发射器所发出信号的信号接收器在矩阵中的位置S，以及所述确定的信号接收器与所述目标物体之间的距离L ;还用于根据所述位置S与所述距离L确定所述目标物体的第一位置； 显示控制单元，用于根据所述位置确定单元确定的所述目标物体的第一位置控制所述显示单元在一显示区域的第二位置显示对应于所述目标物体的可视图像，并且所述第二位置与所述第一位置具有映射关系。
【文档编号】G06F3/0484GK104407786SQ201410527699
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】刘美鸿, 陈易华 申请人:深圳市亿思达科技集团有限公司