基于LabVIEW開發(fā)幻影顯示系統(tǒng)

2012年08月21日10:43:00 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

關(guān)鍵字：LabVIEW

"我們采用USB攝像頭、PXI硬件、LabVIEW和NI視覺助手開發(fā)了一個(gè)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。"

- Yang Hao, Tsinghua University

The Challenge:

開發(fā)一個(gè)互動(dòng)360度立體三維影像系統(tǒng)，可呈現(xiàn)視覺模型與真實(shí)物體，觀看者無需使用眼鏡，價(jià)格也十分合理。

The Solution:

開發(fā)擁有如下3個(gè)組成部分的三維顯示系統(tǒng)：收集、處理以及三維顯示。

圖 1. 三維顯示系統(tǒng)

3D電影增強(qiáng)了深度知覺的光學(xué)幻象，但必須使用眼鏡才能觀看，而且電影院內(nèi)的觀看角度有限。立體顯示系統(tǒng)或3D電視機(jī)大多價(jià)格昂貴，沒有交互功能。這也意味著，創(chuàng)造一個(gè)無需使用眼鏡、價(jià)格適中且能呈現(xiàn)視覺模型與真實(shí)物體三維圖像的互動(dòng)360度立體顯示系統(tǒng)，是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

我們的系統(tǒng)包括三種類型的采集功能，包括建立視覺模型、NI 1764智能相機(jī)和轉(zhuǎn)臺(tái)非實(shí)時(shí)采集真實(shí)物體、以及4個(gè)USB攝像頭捕捉真實(shí)物體的實(shí)時(shí)圖像。

虛擬模型

為了獲取虛擬模型，我們采用了NI LabVIEW軟件來讀取虛擬三維模型文件并設(shè)定參數(shù)值，如圖2.2所示，我們將不同的方向采集到的4張模型圖組合在一起，形成一張圖片。又如圖2.1和圖2.3所示，新創(chuàng)建的圖像被投射到一個(gè)倒置的金字塔光學(xué)結(jié)構(gòu)上。

圖 2. 成像原理

圖 3. 虛擬模型顯示

圖 4. 虛擬模型三維顯示項(xiàng)目

手勢(shì)識(shí)別

我們采用USB攝像頭、PXI硬件、LabVIEW和NI視覺助手開發(fā)了一個(gè)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)捕捉一只手的圖像序列，以此判斷它的移動(dòng)，我們可以采用此信息來控制三維顯示。舉例來說，如圖6所示，單手滑動(dòng)可以控制圖標(biāo)的旋轉(zhuǎn)，兩只手則可以控制圖標(biāo)的縮放。

圖 5. 手勢(shì)識(shí)別

圖 6. 采用視覺助手查找圖片中的對(duì)象

圖 7. 手勢(shì)識(shí)別項(xiàng)目

非實(shí)時(shí)采集

非實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)依靠于一個(gè)NI 1764智能相機(jī)和一個(gè)PXI控制的轉(zhuǎn)臺(tái)。將物體放在轉(zhuǎn)臺(tái)上，并在其旋轉(zhuǎn)時(shí)拍攝圖像，我們可以獲取各個(gè)方向的物體信息，然后選出我們想要用來顯示三維圖像的四張圖片。