近年来,随着计算机人机交互技术的飞速发展,一种新的人机交互方式——实体交互界面(TUI)应运而生。伴随着TUI技术的发展,众多不同类型不同形式的TUI交互式设备相继诞生。本文将深入分析研究一种新型实体交互界面的实现形式,基于单目摄像机实现用户和机械点阵的交互。在这种实现形式下,机械点阵,手势识别技术与TUI融合,将其作为TUI实现的一种技术手段。论文主要工作如下:首先,针对全文的两个关键技术问题:多电机联合控制技术和手势识别技术,介绍了与其相关的一些基础知识。多电机联合控制技术部分从多电机联合控制概述、多电机联合控制方法和步进电机数学模型这三部分做了基础知识介绍;手势识别技术部分从手势识别概述、手势识别方法做了基础知识介绍。然后,机械点阵的设计与实现,先后从系统结构与系统原理、系统硬件设计实现两方面进行了详细的介绍。系统硬件设计实现部分分别从点阵单元设计实现、点阵控制平台设计实现详细展开。手势识别的设计与实现分别从手势图像处理、特征提取、手势图像分类以及手势运动轨迹跟踪讲述了静态手势识别流程和动态手势识别流程。最后,通过将机械点阵系统、手势识别系统结合起来,使整个TUI交互界面软硬件完备。并验证了基于单目摄像机的机械点阵系统的可行性以及实现了对三维电子图像的模拟与交互。