一种采用光感应数据手套的全息投影系统及其工作流程技术方案

本发明专利技术公开了一种采用光感应数据手套的全息投影系统，包括光感应数据手套、全息投影设备和中央信号处理终端，所述光感应数据手套包括光线传感器、轨迹数据传感器、触觉仿真单元和第一通讯模块，全息投影设备包括全息投影激光投射单元、光线反射波收集单元和第二通讯模块，中央信号处理终端包括信号处理模块、全息图像控制模块、触觉控制模块和第三通讯模块。本发明专利技术不需要佩戴虚拟现实设备就可以看到非常逼真的影像，通过光感数据手套实现对全息投影图像的感应，通过对光线数据及光感应数据手套动作的分析，实现了手部动作与全息投影画面的匹配及时互动，通过分析接触画面信号，得出相应接触信号，并对相应触觉进行仿真，增加了真实感受。

A holographic projection system with a light induction data glove and its working process

【技术实现步骤摘要】
一种采用光感应数据手套的全息投影系统及其工作流程
本专利技术涉及全息投影领域，具体是一种采用光感应数据手套的全息投影系统。
技术介绍
虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉的感官模拟，通过特定的设备，如头盔和眼镜，为用户形成密闭的虚拟现实体验空间，让用户根据头盔或眼镜内的影像全方位感受虚拟场景。虚拟现实以用户为主体，随着用户肢体或者思维的改变，会开辟出不同的画面和内容。目前索尼、HTC都有推出虚拟现实体验设备，在国内也有包括魔镜魔镜、蚁视等设备开发。全息投影技术是利用干涉和衍射的原理，对物体进行光波记录，从而再现真实的三维图像，用户无需佩戴任何装备，依靠裸眼就可观看3D效果。全息投影技术通常适用于产品展览、汽车服装发布会、舞台节目等方面，是全息投影技术目前还只停留在视觉观赏效果，不可触摸。这就为人们减少了人们使用的感官乐趣。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用光感应数据手套的全息投影系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种采用光感应数据手套的全息投影系统，包括光感应数据手套、全息投影设备和中央信号处理终端，所述光感应数据手套包括光线传感器、轨迹数据传感器、触觉仿真单元和第一通讯模块，光线传感器用于光线光波收集并将光波模拟信号转化为数字信号，轨迹数据传感器用于手部轨迹信号的收集，触觉仿真单元用于简单触感的模拟，第一通讯模块用于实现信号的传输，全息投影设备包括全息投影激光投射单元、光线反射波收集单元和第二通讯模块，全息投影激光投射单元用于全息投影的画面播放，光线反射波收集单元用于投影被阻挡后的光线反射信号收集，第二通讯模块用于实现信号的传输，中央信号处理终端包括信号处理模块、全息图像控制模块、触觉控制模块和第三通讯模块，信号处理模块用于光感应数据手套信号及全息投影设备信号收集后的综合处理，全息图像控制模块用于根据手部运动轨迹实现全息图像的变换播放，触觉控制模块用于控制触觉仿真单元，第三通讯模块用于实现信号的传输。作为本专利技术进一步的方案：第一通讯模块、第二通讯模块和第三通讯模块均通过无线网络或者蓝牙实现信号传输。所述采用光感应数据手套的全息投影系统的工作流程，具体步骤如下：步骤一，全息投影设备与光感应数据手套的3D坐标系位置进行建模：根据光线传感器的信号，分析当前光感应数据手套与全息投影设备接触面的色彩，得出接触画面；通过光线反射波收集单元的信号，分析确定光感应数据手套与全息图像的空间位置；通过轨迹数据传感器的信号，分析当前手部动作手势，再将上述信号整合处理，通过与当前全息投影播放画面的匹配，精确确定当前光感应数据手套与全息投影播放画面相互之间的空间位置，建立以光感应数据手套位置为中心，以全息投影播放画面为背景的3D坐标系位置建模；步骤二，全息投影设备与光感应数据手套的互动：根据轨迹数据传感器的信号，确定当前手势形状；根据光线传感器及光线反射波收集单元的信号，确定光感应数据手套动作瞬间接触画面的光线画面变化；根据上述信号，分析当前与光感应数据手套互动动作相匹配的全息投影图像，通过对全息投影激光投射单元的控制，实现互动匹配画面播放；根据匹配画面内容，对触觉仿真单元进行控制，实现压力、温度、痛感的基本触感。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术不需要佩戴虚拟现实设备就可以看到由全息投影投射出来非常逼真的影像，通过光感数据手套实现对全息投影图像的感应，通过对光线数据及光感应数据手套动作的分析，实现了手部动作与全息投影画面的匹配及时互动，通过分析接触画面信号，得出相应接触信号，并对相应触觉进行仿真，增加了真实感受，减少了头戴或眼镜设备的佩戴，同时实现全息影像与手部动作的互动，使用效果好。附图说明图1为采用光感应数据手套的全息投影系统的结构示意图。图2为采用光感应数据手套的全息投影系统的工作流程图。其中：1-光感应数据手套，2-全息投影设备，3-中央信号处理终端，4-光线传感器，5-轨迹数据传感器，6-触觉仿真单元，7-第一通讯模块，8-全息投影激光投射单元，9-光线反射波收集单元，10-第二通讯模块，11-信号处理模块，12-全息图像控制模块，13-触觉控制模块，14-第三通讯模块。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1-2，一种采用光感应数据手套的全息投影系统，包括光感应数据手套1、全息投影设备2和中央信号处理终端3，所述光感应数据手套1包括光线传感器4、轨迹数据传感器5、触觉仿真单元6和第一通讯模块7，光线传感器4用于光线光波收集并将光波模拟信号转化为数字信号，轨迹数据传感器5用于手部轨迹信号的收集并且轨迹数据传感器5遍布光感应数据手套1，触觉仿真单元6用于简单触感的模拟，第一通讯模块7用于实现信号的传输，全息投影设备2包括全息投影激光投射单元8、光线反射波收集单元9和第二通讯模块10，全息投影激光投射单元8用于全息投影的画面播放，光线反射波收集单元9用于投影被阻挡后的光线反射信号收集，第二通讯模块10用于实现信号的传输，中央信号处理终端3包括信号处理模块11、全息图像控制模块12、触觉控制模块13和第三通讯模块14，信号处理模块11用于光感应数据手套1信号及全息投影设备2信号收集后的综合处理，全息图像控制模块12用于根据手部运动轨迹实现全息图像的变换播放，触觉控制模块13用于控制触觉仿真单元5，第三通讯模块14用于实现信号的传输。第一通讯模块、第二通讯模块和第三通讯模块均通过无线网络或者蓝牙实现信号传输。所述采用光感应数据手套的全息投影系统的工作流程，具体步骤如下：步骤一，全息投影设备与光感应数据手套的3D坐标系位置进行建模：根据光线传感器的信号，分析当前光感应数据手套与全息投影设备接触面的色彩，得出接触画面；通过光线反射波收集单元的信号，分析确定光感应数据手套与全息图像的空间位置；通过轨迹数据传感器的信号，分析当前手部动作手势，再将上述信号整合处理，通过与当前全息投影播放画面的匹配，精确确定当前光感应数据手套与全息投影播放画面相互之间的空间位置，建立以光感应数据手套位置为中心，以全息投影播放画面为背景的3D坐标系位置建模；步骤二，全息投影设备与光感应数据手套的互动：根据轨迹数据传感器的信号，确定当前手势形状；根据光线传感器及光线反射波收集单元的信号，确定光感应数据手套动作瞬间接触画面的光线画面变化；根据上述信号，分析当前与光感应数据手套互动动作相匹配的全息投影图像，通过对全息投影激光投射单元的控制，实现互动匹配画面播放；根据匹配画面内容，对触觉仿真单元进行控制，实现压力、温度、痛感等基本触感。用户通过对光感应数据手套的使用，可以实现现实情况下的复杂操作的模拟及训练，实现精准操作。例如，在医疗手术练习中的应用，本系统可以通过实现对需进行手术器官及位置的全息投影，医疗人员佩戴此设备手套后，进行手术操作模拟，通过触觉仿真单元的反馈，熟悉真实手术下的器官变化及触感，全方位感受手术执行过程，降低真正手术实施过程中的意外风险。本专利技术通过光线传感器及光线反射波收集单元，建立手部位置与全息投影的3D空间位置坐标系；通过手部轨迹动作信号处理和光感应数据的修正，实现与全息投影的画面互动；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用光感应数据手套的全息投影系统，其特征在于，包括光感应数据手套、全息投影设备和中央信号处理终端，所述光感应数据手套包括光线传感器、轨迹数据传感器、触觉仿真单元和第一通讯模块，光线传感器用于光线光波收集并将光波模拟信号转化为数字信号，轨迹数据传感器用于手部轨迹信号的收集，触觉仿真单元用于简单触感的模拟，第一通讯模块用于实现信号的传输，全息投影设备包括全息投影激光投射单元、光线反射波收集单元和第二通讯模块，全息投影激光投射单元用于全息投影的画面播放，光线反射波收集单元用于投影被阻挡后的光线反射信号收集，第二通讯模块用于实现信号的传输，中央信号处理终端包括信号处理模块、全息图像控制模块、触觉控制模块和第三通讯模块，信号处理模块用于光感应数据手套信号及全息投影设备信号收集后的综合处理，全息图像控制模块用于根据手部运动轨迹实现全息图像的变换播放，触觉控制模块用于控制触觉仿真单元，第三通讯模块用于实现信号的传输。

【技术特征摘要】
1.一种采用光感应数据手套的全息投影系统，其特征在于，包括光感应数据手套、全息投影设备和中央信号处理终端，所述光感应数据手套包括光线传感器、轨迹数据传感器、触觉仿真单元和第一通讯模块，光线传感器用于光线光波收集并将光波模拟信号转化为数字信号，轨迹数据传感器用于手部轨迹信号的收集，触觉仿真单元用于简单触感的模拟，第一通讯模块用于实现信号的传输，全息投影设备包括全息投影激光投射单元、光线反射波收集单元和第二通讯模块，全息投影激光投射单元用于全息投影的画面播放，光线反射波收集单元用于投影被阻挡后的光线反射信号收集，第二通讯模块用于实现信号的传输，中央信号处理终端包括信号处理模块、全息图像控制模块、触觉控制模块和第三通讯模块，信号处理模块用于光感应数据手套信号及全息投影设备信号收集后的综合处理，全息图像控制模块用于根据手部运动轨迹实现全息图像的变换播放，触觉控制模块用于控制触觉仿真单元，第三通讯模块用于实现信号的传输。2.根据权利要求1所述的采用光感应数据手套的全息投影系统，其特征在于，所述第一通讯模块、第二通讯模块和第三通讯模块均通过无线网络或者蓝牙实...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰庄，
申请(专利权)人：天羽昌晟服饰中山有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44