【CN110096144A】一种基于三维重建的交互全息投影方法及系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910276519.5

(22)申请日 2019.04.08

(71)申请人 汕头大学

地址 515063 广东省汕头市大学路汕头大

学

(72)发明人 蔡泽民　林伟达　曹家榕　吕宝媛　

蔡煜城　杨敬达　

(74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有

限公司 44205

代理人 王国标

(51)Int.Cl.

G06F 3/01(2006.01)

G06T 19/00(2011.01)

G06T 17/00(2006.01)

G03H 1/22(2006.01)

(54)发明名称

一种基于三维重建的交互全息投影方法及

系统

(57)摘要

本发明公开了一种基于三维重建的交互全

息投影方法及系统，通过采集物体的三维图像信

息，将信息处理后进行三维重建，并将三维重建

在全息投影金字塔上显示三维图像，通过传感器

控制模型的变化，大大提高用户的感官体验；通

过对三维数据进行预处理得到预处理数据，使得

计算机能过滤掉传感器采集到的运动的动态模

糊像素，实时产生准确平滑的全息投影图像，减

少了视觉疲劳；通过应用投影仪，能提高投影设

备的灵活性，使适用于不同规格的全息投影金字

塔；通过应用幕布可以得出清晰均匀的全息投影

图像。权利要求书2页 说明书7页 附图1页CN 110096144 A 2019.08.06

C N 110096144

A

1.一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，采集三维数据；

步骤2，对三维数据进行预处理得到预处理数据；

步骤3，通过预处理数据进行三维模型解析得到三维模型；

步骤4，捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤1中，所述采集三维数据的方法为根据Kinect，Real Sense，红外传感器，超声波传感器采集物体或空间信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤2中，所述对三维数据进行预处理得到预处理数据的方法为以下步骤：

步骤2.1，将三维数据中的图像灰度化得到灰度图；

步骤2.2，计算灰度图中各像素的灰度的方向变化

值

其中，Δh 为水平方向的变化梯度，Δv 为垂直方向的变化梯度

，

其中，u(i ,j)为各像素点值，i ,j为灰度图的像素矩阵

坐标值；

步骤2.3，将方向变化值转化为极坐标的形式，

步骤2.4，当灰度图中像素u(i ,j)方向变化值的绝对值|g|>t时，

则将像素更新为

其中，t为方向变化阈值，t的默认值为当前像素的前

像素u(i -1,j -1)和后像素u(i+1,j+1)的方向变化值的平均值；

步骤2.5，像素更新后获得的图形即为预处理数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤2中，所述对三维数据进行预处理得到预处理数据的方法为，不进行处理，直接将三维数据作为处理后的预处理数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维重建的交互全息投影方法，其特征在于，在步骤4中，所述捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像的方法为：将体感控制器Leap Motion与个人电脑连接，捕捉用户的体感信息进行处理三维模型并输出全息投影图像。

6.一种基于三维重建的交互全息投影系统，所述系统包括体感传感器、3D采集平台、数据处理终端、投影仪、幕布、全息投影金字塔，其特征在于，所述体感传感器与所述数据处理终端连接，所述3D采集平台用于采集物体的三维图像信息且与所述数据处理终端连接，所述数据处理终端与所述投影仪连接，所述幕布设置于所述投影仪与所述全息投影金字塔之间，所述幕布用于将所述投影仪的投影在所述全息投影金字塔上显示三维图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于三维重建的交互全息投影系统，其特征在于，所述体

权　利　要　求　书1/2页2CN 110096144 A