光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是一種用于信息與系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)工程與技術(shù)領(lǐng)域的儀器,一套系統(tǒng)由紅外動(dòng)作捕捉鏡頭、動(dòng)作捕捉軟件、反光標(biāo)識(shí)點(diǎn)、POE交換機(jī)、和若干配件組成(如標(biāo)定框和鏡頭固定裝置等)。其本質(zhì)是定位系統(tǒng),通過(guò)計(jì)算分析,來(lái)獲取與其相關(guān)的速度、加速度等多種運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)原理:
光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是以紅外光學(xué)為原理的動(dòng)作捕捉系統(tǒng),相較于慣性原理動(dòng)作捕捉系統(tǒng),GPS定位系統(tǒng)等定位手段,具有精度高、延遲低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、多用于室內(nèi)場(chǎng)景等特點(diǎn),系統(tǒng)建立過(guò)程可分為系統(tǒng)搭建,數(shù)據(jù)采集與傳輸,數(shù)據(jù)識(shí)別與處理三部分。
通過(guò)在場(chǎng)地四周布置光學(xué)鏡頭獲取被捕捉物上的反光標(biāo)記點(diǎn)位置信息實(shí)現(xiàn)定位,定位精度高,但同時(shí)對(duì)場(chǎng)地環(huán)境要求較高,更適合在室內(nèi)環(huán)境下的對(duì)捕捉效果與捕捉數(shù)據(jù)精度等要求高的實(shí)驗(yàn)室級(jí)別科研需求,或有足夠預(yù)算的大型相關(guān)需求項(xiàng)目使用。
動(dòng)作捕捉鏡頭:
光學(xué)動(dòng)作捕捉鏡頭是動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的核心,鏡頭的分辨率與視場(chǎng)角等數(shù)據(jù)決定了整個(gè)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的動(dòng)作捕捉效果與精度。
以紅外光為原理,通過(guò)多個(gè)鏡頭對(duì)特定標(biāo)記點(diǎn)的觀察定位來(lái)獲取標(biāo)記點(diǎn)的具體空間位置。光學(xué)動(dòng)作捕捉鏡頭面板上的LED燈發(fā)出特定波長(zhǎng)的紅外光,照到被捕捉物,也就是反光標(biāo)記點(diǎn),反光標(biāo)記點(diǎn)表面的反光材料將紅外光反射回鏡頭,反射回的紅外光經(jīng)過(guò)信號(hào)處理,F(xiàn)PGA進(jìn)行圖像抓取和算法處理,從而獲得反光標(biāo)記點(diǎn)在鏡頭中的二維坐標(biāo)。一套動(dòng)捕系統(tǒng)里通常有多個(gè)動(dòng)作捕捉鏡頭,多個(gè)鏡頭通過(guò)標(biāo)定獲取每個(gè)鏡頭的具體位置,從而得到三維坐標(biāo)。