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了解光学动作捕捉系统的原理
点击次数:54 发布时间:2022-07-18
   光学动作捕捉系统是一种用于信息与系统科学相关工程与技术领域的仪器,一套系统由红外动作捕捉镜头、动作捕捉软件、反光标识点、POE交换机、和若干配件组成(如标定框和镜头固定装置等)。其本质是定位系统,通过计算分析,来获取与其相关的速度、加速度等多种运动学数据。
  
  系统原理:
  光学动作捕捉系统是以红外光学为原理的动作捕捉系统,相较于惯性原理动作捕捉系统,GPS定位系统等定位手段,具有精度高、延迟低、实时性强、多用于室内场景等特点,系统建立过程可分为系统搭建,数据采集与传输,数据识别与处理三部分。
  通过在场地四周布置光学镜头获取被捕捉物上的反光标记点位置信息实现定位,定位精度高,但同时对场地环境要求较高,更适合在室内环境下的对捕捉效果与捕捉数据精度等要求高的实验室级别科研需求,或有足够预算的大型相关需求项目使用。
  
  动作捕捉镜头:
  光学动作捕捉镜头是动作捕捉系统的核心,镜头的分辨率与视场角等数据决定了整个动作捕捉系统的动作捕捉效果与精度。
  以红外光为原理,通过多个镜头对特定标记点的观察定位来获取标记点的具体空间位置。光学动作捕捉镜头面板上的LED灯发出特定波长的红外光,照到被捕捉物,也就是反光标记点,反光标记点表面的反光材料将红外光反射回镜头,反射回的红外光经过信号处理,FPGA进行图像抓取和算法处理,从而获得反光标记点在镜头中的二维坐标。一套动捕系统里通常有多个动作捕捉镜头,多个镜头通过标定获取每个镜头的具体位置,从而得到三维坐标。
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