一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置，该3D触控交互装置包括：至少一个显示屏、至少一个图像获取器、至少一个距离检测器和控制器；其中，通过图像获取器和距离检测器，来获取触摸物例如人手在三维立体空间的位置并输出到控制器，从而可以提高3D触控交互装置的空间定位精度；进而控制器可以在确定人手的三维坐标范围与三维图像的三维坐标范围具有交点时即人手接触到三维图像时，根据图像获取器识别的手势完成对应的触控操作，实现精确的空间定位与软件控制相结合，提供视觉反馈，让交互操作更为顺利，从而可以提高3D显示人机交互体验。

3D touch control interactive device, touch control interaction method and display device thereof

The invention discloses a 3D touch interactive device, touch interactive method and display device, the 3D touch interactive device comprises at least one screen, at least one image acquisition device, at least one distance detector and a controller; the access device and the distance detector through the image, to obtain such as manpower in three-dimensional space the position and output to the touch controller, which can improve the spatial positioning accuracy of 3D touch interactive device; then controller can determine the scope of the staff in the 3D coordinate and three-dimensional images of the three-dimensional coordinate range has intersection when hands to 3D images, according to the obtained images for recognition of gestures for touch operation corresponding to the phase. With the implementation of accurate space location and control software, providing visual feedback to make interactive operation more smoothly, which can improve the 3D. Human-computer interaction experience.

【技术实现步骤摘要】
一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置。
技术介绍
随着显示技术的进步，裸视3D、视频播放器、虚拟现实技术VR成为显示应用领域的热门话题。3D立体显示是通过全息技术、投影技术、眼镜式技术而制成的基于平面立体成像的技术。它区别于普通显示的最大的特点就是能够“还原真实再现”。基于这种显示技术，可以直接观察到具有物理景深的三维图像，真三维立体显示技术图像逼真、具有全视景、多角度、多人同时观察等众多优点。若将3D立体显示配合空间中远距交互实现触控操作功能，还可以为使用者带来更佳的人机交互体验。因此，如何实现3D显示装置的远距交互触控操作，提升人机交互体验，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置，用以实现3D显示装置的远距交互触控操作，提升人机交互体验。本专利技术实施例提供了一种3D触控交互装置，包括：至少一个显示屏、至少一个图像获取器、至少一个距离检测器和控制器；其中，所述显示屏用于显示三维图像；所述图像获取器用于获取触摸物在二维平面的坐标并输出到所述控制器；所述距离检测器用于获取所述触摸物在三维立体空间距离所述显示屏的距离并输出到所述控制器；所述控制器用于根据所述触摸物在二维平面的坐标和距离所述显示屏的距离生成所述触摸物在三维立体空间的三维坐标范围，并确定所述三维坐标范围与所述三维图像的三维坐标范围具有焦点时，对所述三维图像中所述交点对应的区域的图像进行触控操作。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述控制器，还用于：将所述三维图像中所述交点对应区域的图像进行高亮显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述控制器，还用于：将所述三维图像中与所述触摸物的二维平面坐标重合且三维立体空间坐标不同的区域对应的图像进行透明化显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述图像获取器，还用于：通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的所述显示屏上的位置坐标并输出到所述控制器。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述控制器，还用于：根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述显示屏上与所述位置坐标对应的区域进行显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述3D触控交互装置包括位于不同方向的多个所述显示屏，以及多个与所述显示屏一一对应的所述图像获取器；各所述图像获取器用于通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的位置坐标并输出到所述控制器；所述控制器根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述位置坐标对应方向的所述显示屏进行显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述距离检测器，还用于：将获取的所述触摸物移动后在三维立体空间距离所述显示屏的距离反馈给所述图像获取器。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述图像传感器，还用于：根据所述距离对所述触摸物进行聚焦，获取所述触摸物移动后在二维平面的坐标位置。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述距离检测器，包括：超声波传感器；所述超声波传感器用于通过超声波检测，获取所述触摸物在三维立体空间距离所述显示屏的距离。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述3D触控交互装置包括：至少一组相对设置的两个所述超声波传感器；其中，一个所述超声波传感器用于发送超声波，另一个所述超声波传感器用于接收所述超声波；或，一个所述超声波传感器用于发送超声波，两个所述超声波传感器用于同时接收超声波。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置中，所述图像获取器，包括：摄像头；所述摄像头用于获取所述触摸物在二维平面的坐标并生成对应的图像。本专利技术实施例提供了一种本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置的触控交互方法，包括：显示三维图像；获取触摸物在二维平面的坐标；获取所述触摸物在三维立体空间距离所述显示屏的距离；根据所述触摸物在二维平面的坐标和距离所述显示屏的距离生成所述触摸物在三维立体空间的三维坐标范围，并确定所述三维坐标范围与所述三维图像的三维坐标范围具有交点时，对所述三维图像中所述交点对应的区域的图像进行触控操作。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述触控交互方法中，还包括：将所述三维图像中所述交点对应区域的图像进行高亮显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述触控交互方法中，还包括：将所述三维图像中与所述触摸物的二维平面坐标重合且三维立体空间坐标不同的区域对应的图像进行透明化显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述触控交互方法中，还包括：通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的所述显示屏上的位置坐标；根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述显示屏上对应所述位置坐标的区域进行显示。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述触控交互方法中，所述3D触控交互装置包括位于不同方向的多个所述显示屏以及多个与所述显示屏一一对应的所述图像获取器；所述触控交互方法还包括：通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的位置坐标；根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述位置坐标对应方向的所述显示屏进行显示。本专利技术实施例提供了一种显示装置，包括本专利技术实施例提供的上述3D触控交互装置。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述显示装置中，所述显示装置为虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜或视频播放器中的任意一种。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供了一种3D触控交互装置、其触控交互方法及显示装置，该3D触控交互装置包括：至少一个显示屏、至少一个图像获取器、至少一个距离检测器和控制器；其中，显示屏用于显示三维图像；图像获取器用于获取触摸物在二维平面的坐标并输出到控制器；距离检测器用于获取触摸物在三维立体空间距离显示屏的距离并输出到控制器；控制器用于根据触摸物在二维平面的坐标和距离显示屏的距离生成触摸物在三维立体空间的三维坐标范围，并确定三维坐标范围与三维图像的三维坐标范围具有交点时，对三维图像中交点对应的区域的图像进行触控操作。这样通过图像获取器和距离检测器，来获取触摸物例如人手在三维立体空间的位置并输出到控制器，从而可以提高3D触控交互装置的空间定位精度；进而控制器可以在确定人手的三维坐标范围与三维图像的三维坐标范围具有交点时即人手接触到三维图像时，根据图像获取器识别的手势完成对应的触控操作，实现精确的空间定位与软件控制相结合，提供视觉反馈，让交互操作更为顺利，从而可以提高3D显示人机交互体验。附图说明图1为本专利技术实施例提供的3D触控交互装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的3D成像示意图；图3本专利技术实施例提供的3D触控交互装置的触控交互过程示意图；图4为本专利技术实施例提供的摄像头与超声波传感器的交互补偿流程图；图5为本专利技术实施例提供的超声波传感器距离检测示意图；图6为本专利技术实施例提供的摄像头和超声波传感器的设置位置示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D触控交互装置，其特征在于，包括：至少一个显示屏、至少一个图像获取器、至少一个距离检测器和控制器；其中，所述显示屏用于显示三维图像；所述图像获取器用于获取触摸物在二维平面的坐标并输出到所述控制器；所述距离检测器用于获取所述触摸物在三维立体空间距离所述显示屏的距离并输出到所述控制器；所述控制器用于根据所述触摸物在二维平面的坐标和距离所述显示屏的距离生成所述触摸物在三维立体空间的三维坐标范围，并确定所述三维坐标范围与所述三维图像的三维坐标范围具有交点时，对所述三维图像中所述交点对应的区域的图像进行触控操作。

【技术特征摘要】
1.一种3D触控交互装置，其特征在于，包括：至少一个显示屏、至少一个图像获取器、至少一个距离检测器和控制器；其中，所述显示屏用于显示三维图像；所述图像获取器用于获取触摸物在二维平面的坐标并输出到所述控制器；所述距离检测器用于获取所述触摸物在三维立体空间距离所述显示屏的距离并输出到所述控制器；所述控制器用于根据所述触摸物在二维平面的坐标和距离所述显示屏的距离生成所述触摸物在三维立体空间的三维坐标范围，并确定所述三维坐标范围与所述三维图像的三维坐标范围具有交点时，对所述三维图像中所述交点对应的区域的图像进行触控操作。2.如权利要求1所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述控制器，还用于：将所述三维图像中所述交点对应区域的图像进行高亮显示。3.如权利要求1所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述控制器，还用于：将所述三维图像中与所述触摸物的二维平面坐标重合且三维立体空间坐标不同的区域对应的图像进行透明化显示。4.如权利要求1所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述图像获取器，还用于：通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的所述显示屏上的位置坐标并输出到所述控制器。5.如权利要求4所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述控制器，还用于：根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述显示屏上与所述位置坐标对应的区域进行显示。6.如权利要求1所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述3D触控交互装置包括位于不同方向的多个所述显示屏，以及多个与所述显示屏一一对应的所述图像获取器；各所述图像获取器用于通过眼动追踪检测，确定当前人眼观看的位置坐标并输出到所述控制器；所述控制器根据所述位置坐标，将当前显示的所述三维图像切换到所述位置坐标对应方向的所述显示屏进行显示。7.如权利要求1-6任一项所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述距离检测器，还用于：将获取的所述触摸物移动后在三维立体空间距离所述显示屏的距离反馈给所述图像获取器。8.如权利要求7所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述图像传感器，还用于：根据所述距离对所述触摸物进行聚焦，获取所述触摸物移动后在二维平面的坐标位置。9.如权利要求8所述的3D触控交互装置，其特征在于，所述距离检测器，包括：超声波传感器；所述超声波传...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑智仁，王海生，吴俊纬，丁小梁，韩艳玲，郭玉珍，刘英明，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11