通過布置在視場中的多個光學(xué)透鏡，從不同角度捕捉固定在人體/物體表面的反射標(biāo)志的位置信息，并捕捉其動作姿態(tài)。根據(jù)被捕捉物體/人的不同特征，光學(xué)運動捕捉還可以分為未標(biāo)記點光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)和標(biāo)記點光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)。

(1)未標(biāo)記的點光學(xué)動作捕捉原理:

第一種方法是基于普通視頻圖像的運動捕捉，提取2D圖像中人體關(guān)節(jié)的坐標(biāo)，然后根據(jù)多攝像機視覺三維測量計算出關(guān)節(jié)的三維空間坐標(biāo)。

第二種是基于主動熱源照射分離前景和背景信息的紅外相機圖像的運動捕捉，也稱為熱運動捕捉。原理和第一個類似。

第三是3D深度信息的運動捕捉。該系統(tǒng)基于結(jié)構(gòu)光編碼投影實時獲取視場中物體的三維深度信息，根據(jù)三維形狀檢測人體輪廓，提取關(guān)節(jié)運動軌跡。

總的來說，未標(biāo)記點運動捕捉還存在一些問題，比如運動精度低、運動變形等。

(2)標(biāo)記點光學(xué)動作捕捉原理:

標(biāo)志點光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)通過多個光學(xué)相機從各個角度捕捉附著在被捕捉物體/人關(guān)鍵節(jié)點上的標(biāo)志點，并實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理工作站。通過三角測量原理計算出該點的精確空間坐標(biāo)，進而計算出骨骼的六自由度運動。主動和被動光學(xué)動態(tài)捕捉根據(jù)標(biāo)記點的類型進行分類。

A.活躍的

以LED為識別點，將LED貼在人體的關(guān)節(jié)處，然后用電纜連接供電。

優(yōu)勢:

跟蹤精度高，識別魯棒性好。并且自帶光源，室內(nèi)室外皆可使用，不受場地限制。

缺點:

運動-時序編碼的LED識別原理依靠攝像頭采集每個時刻多個標(biāo)志點的成像標(biāo)識ID，破壞了同步性，有效動作幀的采樣率低，不適合捕捉快速動作和數(shù)據(jù)分析；

精度低———LED標(biāo)記點的可視角度小，往往將兩個相機集成在一個光學(xué)移動捕捉鏡頭中進行近距離采集，這種狹窄的基線結(jié)構(gòu)直接影響視覺三維測量的精度；