光学动作捕捉系统中的反射标记

  光学动作捕捉系统本质上是一个定位系统,通常需要在目标上放置定位设备进行跟踪。基于红外光学动作捕捉系统主要由光学镜头、动作捕捉软件、反光标记、POE开关等配件组成特殊领域。

  基于红外光学原理的动作捕捉系统分为主动式和被动式。区别之一在于反射标记点。主动原理的反射标记点需要连接电源主动发光,使光学相机获得其空间位置。无源光学原理中的反射标记球是一个表面涂有反射材料的小球。它没有连接线,没有电源,内部也没有电子元件。它固定在被摄物体表面,反射镜头发出的红外光。然后由多个镜头上的传感器矩阵接收,并获得其球心的三维坐标。本文将介绍基于无源光学原理的运动捕捉系统中的反射标记点(Marker points)。

  光学动作捕捉系统不同类型的反射标记(标记点)适应不同的应用场景。例如,当捕获的物体尺寸较小时,需要较小的 Marker 来贴合它,而当表面非常光滑时,则需要双标记。表面胶基的反射标记点(Marker point)是固定的。

  光学动作捕捉系统反光标记点(Marker point)尺寸及固定方法:

  反射标记点大小的选择通常与要捕捉的物体的类型和大小有关。在捕捉人体全身动作时,常使用直径为12~15mm的反射标记点(Marker points),捕捉人体手足面部的细微动作时,经常使用直径小于8mm的小尺寸反射标记点(Marker points)。对于自动化中常见的无人机、机器人等多智能体的室内定位和姿态捕捉,通常使用8~12mm的反射标记点(Marker points)。另外,如果场景空间和被抓物体的尺寸比较大的情况下,请使用直径大于15mm的标记。

  为了保证光学动作捕捉系统的正常使用,反射标记点(Marker points)需要稳定地固定在被捕获物体的表面。反光标记点(Marker points)主要通过三种方式固定:挂钩底座、平底座和无底座。

  挂钩面基:即魔术贴法,通过挂钩面用自粘魔术贴调节到待测物体表面。

  平面底座:通常用双面胶将底座固定在被测物体牢固光滑的表面上,或者用于人体部位的细微动作捕捉。

  无底座:反射标记点(Marker point)通过螺丝、热熔胶等方式直接固定在机械结构、亚克力板、碳纤维棒等材料表面。

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