影響動作捕捉系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度的幾個因素
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2022-11-17
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深圳市瑞立視多媒體科技有限公司
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Optics動作捕捉系統(tǒng)以紅外光學(xué)鏡頭為核心產(chǎn)品,通過鏡頭獲取定位物體表面反射標志點的三維空間坐標數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)精度可達亞毫米級。它是一種室內(nèi)定位解決方案,具有極高的精度。
在各種實際應(yīng)用中,需要獲取包括速度、加速度、六自由度姿態(tài)等各種類型的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是利用系統(tǒng)獲得的定位數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),通過軟件計算得到的。所以需要了解哪些重要因素會影響optical動作捕捉系統(tǒng)data的準確性。
1鏡頭分辨率
捕捉到的反射標記點在鏡頭畫面中以像素的形式呈現(xiàn),每個反射標記點被提取為一個像素模式,以獲得該點的二維坐標。那么,這個點在鏡頭中呈現(xiàn)的圖形越接近一個圓,其提取的中心點的坐標就會越準確。
如上圖所示,左圖是高分辨率鏡頭下的反光標志點,反光標志點占了大量像素。與右邊的低分辨率鏡頭相比,它的像素圖案更接近圓形,最終提取的像素圖案中心點的二維坐標也更精確。
因此,相對于分辨率為130萬像素的鏡頭,在其他條件相同的情況下,分辨率為1200萬像素的鏡頭采集的數(shù)據(jù)精度會更高。
2透鏡FOV(視場角)
可分為廣角鏡頭和非廣角鏡頭。相比較而言,非廣角鏡頭視野窄,但視距遠,而廣角鏡頭視野廣,但視距近。
如上圖所示,左邊的廣角鏡頭比右邊的非廣角鏡頭視野更廣,但是一個反射標記所占的像素數(shù)量相對較少,所以采集的數(shù)據(jù)精度比右邊的鏡頭要低。
此外,廣角鏡頭的邊緣通常會發(fā)生畸變,這也會對邊緣反光標志點的二維坐標提取產(chǎn)生一定的影響。
3系統(tǒng)校準質(zhì)量
optical動作捕捉系統(tǒng)calibration的一個重要目的是獲取各個鏡頭的相對位置,確定鏡頭坐標系與大地坐標系的相對關(guān)系,為后續(xù)獲取三維坐標數(shù)據(jù)做準備。在學(xué)習(xí)使用動作捕捉系統(tǒng)的過程中,校準操作是否規(guī)范將直接影響最終的采集效果。
4透鏡數(shù)量
在一套光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)中,每個鏡頭看到一個反射標記點,可以獲得一個二維坐標。多個鏡頭獲得的點的二維坐標數(shù)據(jù),結(jié)合每個鏡頭自身的標記和大地坐標系,可以計算得到點的三維坐標數(shù)據(jù)。
看到同一點的鏡頭越多,該點在不同平面上的2D坐標數(shù)據(jù)就越多。當多個透鏡平面相交時,該點的3D坐標數(shù)據(jù)將越精確。當看到同一點的鏡頭數(shù)量不夠時,甚至?xí)G失該點。因此,鏡頭數(shù)量越多,采集的數(shù)據(jù)精度越高,穩(wěn)定性越好。