16、交互式桌面显示与液晶显示屏上的手和物体识别技术探索

交互式桌面显示与液晶显示屏上的手和物体识别技术探索

1. 交互式桌面显示的光学设计及未来趋势

在交互式桌面显示领域，采用光学设计的方法实现了多种类型的图像呈现。目前，光学设计的应用不仅局限于桌面显示，还拓展到了桌面周围的其他目标。下面介绍几种具有代表性的有形界面。

1.1 透明有形界面

当使用物理对象控制桌面图像时，会出现一些不便之处：
- 配备电子设备、标记等的物理对象会限制用户的自然交互。
- 放置在桌面表面的物理对象会遮挡显示屏上的图像。

为解决这些问题，提出了透明桌面界面。基于视图控制屏幕系统技术，该界面具有以下特点：
- 对桌面周围的用户来说，界面是透明的，不会遮挡桌面屏幕上的图像。
- 安装在桌子内部的摄像头可以识别物体的位置，物体的放置可作为输入。

为实现用户不可见但摄像头可检测的物体，系统使用了透明隔热膜。这种膜允许可见光通过，但吸收红外区域的光，因此红外摄像头可以识别它们。系统的配置如下：
- 假设桌子上方的天花板被均匀地用红外光照明。
- 在桌子内部，一个红外摄像头直接朝上放置。
- 当已知形状的透明隔热膜标记放置在桌子上时，标记会阻挡从天花板反射的红外光，在红外摄像头中呈现为深色形状，并通过图像处理实时识别。

这里使用了帝人公司生产的Reftel（型号ZC - 05G）透明隔热膜，因为它易于制作标记。显示的图像会根据每个透明界面的位置和ID而改变，用户可以通过界面观察显示的图像。

1.2 ForceTile：具有力分布感应的有形界面

该项目的总体目标是增加桌面有形界面的交互性。为此，