一种光学标识点及光学动作捕捉系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种光学标识点，所述光学标识点的至少一部分由红外吸收材料组成，用于基于红外的光学动作捕捉。本实用新型专利技术还提供了一种基于所述光学标识点的光学动作捕捉系统，至少包括：光学标识点、动作捕捉相机、信号传输设备以及数据处理工作站。基于所述光学标识点可以减弱红外光对光学动作捕捉的干扰，实现各种光照条件下的光学动作捕捉。

An Optical Marking Point and Optical Motion Capture System

【技术实现步骤摘要】
一种光学标识点及光学动作捕捉系统
本技术属于光化学材料领域，尤其是基于该材料的光学动作捕捉领域，具体地，涉及一种光学标识点及光学动作捕捉系统。
技术介绍
动作捕捉是一门综合计算机图形学、电子、机械、光学、计算机视觉等技术捕捉目标对象的肢体、表情、动作产生的三维数据，并对数据进行分析的技术方法。目前，动作捕捉技术不断发展，常用的动作捕捉可以分为机械式、声学式、电磁式、光学式。光学式动作捕捉是基于计算机视觉原理，由多个高速相机从不同角度对目标特征点的监视和跟踪来进行动作捕捉的技术。理论上对于空间中的任意一个点，只要它能同时为两部相机所见，就可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。这类系统采集传感器通常都是光学相机，不同的是目标传感器类型不一，一种是在物体上不额外添加标记，基于二维图像特征或三维形状特征提取的关节信息作为探测目标，这类系统可统称为无标记点式光学动作捕捉系统，另一种是在物体上粘贴标记点作为目标传感器，这类系统称为标记点式光学动作捕捉。光学式动作捕捉的优点是数据准确、捕捉空间大、速度快、标定简单、表演者受限小，缺点是现场光需要控制。目前，对于室外动作捕捉，主动式光学动作捕捉系统存在只能在一定程度上进行室外动作捕捉且存在捕捉精度不够高的缺点。而被动式光学动作捕捉系统，受到视场内阳光干扰存在不适于室外应用的缺点。针对目前的弊端，我们亟需一种光学标识点，其表面至少一部分包覆红外吸收材料，部分为红外反射材料，当所在环境红外干扰较弱时，通过红外反射材料反射红外光进行定位，当所在环境红外干扰较强时，通过红外吸收材料吸收红外光进行定位，从而可以减弱环境光线对动作捕捉系统的干扰。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种光学标识点及光学动作捕捉系统。根据本技术的一个方面，提供一种光学标识点，所述光学标识点的至少一部分由红外吸收材料组成。优选地，所述红外吸收材料可以为如下材料中的任一种或任多种：有机类吸收材料；以及无机类吸收材料。优选地，所述有机类吸收材料包括如下材料中的任一种或任多种：菁染料；酞菁染料；硫代双烯染料；芳甲烷类染料；以及醌型染料。进一步地，所述无机类吸收材料包括如下材料中的任一种或任多种：金属微粒；无机化合物；以及半导体纳米粒子。进一步地，所述红外吸收材料外部覆盖有透明膜。进一步地，所述红外吸收材料吸光度A(A为absorbance缩写)为：≥0.1。进一步地，所述红外吸收材料吸光度A为：≥0.5。进一步地，所述红外吸收材料包覆面积为：≥1％。进一步地，所述红外吸收材料被设置于朝向光学识别装置的方向。进一步地，所述红外吸收材料形状为轴对称。进一步地，所述光学标识点上的红外吸收材料与红外反射材料呈间隔分布。进一步地，所述光学标识点上的红外吸收材料的数目≥1。进一步地，所述光学标识点上的红外吸收材料的数目≥2。进一步地，所述光学标识点上的红外吸收材料被设置为如下情形中的任一种：散布于所述光学标识点上；或多个红外吸收材料组成一个圆形或三角形或四边形或直线。本技术的另一个方面，提供了一种光学动作捕捉系统，至少包括：光学标识点、动作捕捉相机、信号传输设备以及数据处理工作站，且所述光学标识点为前述光学标识点。本技术为了解决目前运动捕捉系统不能有效减少环境光线干扰的缺点，提供了一种光学标识点，用于基于红外的光学动作捕捉，还提供了一种基于所述光学标识点的光学动作捕捉系统，本技术的特点在于，光学标识点上至少有一部分包覆红外吸收材料，在强红外光环境下，红外吸收材料吸收红外光，动作捕捉镜头以红外吸收材料部分定位光学标识点，在弱红外光条件下，红外反射材料反射红外光，动作捕捉镜头以红外反射材料部分定位光学标识点，从而实现了在各种光照环境下均可准确获取光学标识点的信息，受环境光线影响小，动作捕捉准确高效，具有极高的商业价值。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本技术的第一实施例的，红外吸收材料散布于所述光学标识点上的结构示意图；图2示出根据本技术的第二实施例的，光学标识点上的多个红外吸收材料组成一个圆形的结构示意图；图3示出根据本技术的第三实施例的，光学标识点上的多个红外吸收材料组成一个三角形的结构示意图；图4示出根据本技术的第四实施例的，光学标识点上的多个红外吸收材料组成一个四边形的结构示意图；图5示出根据本技术的第五实施例的，光学标识点上的多个红外吸收材料组成一条直线的结构示意图；图6示出本技术的另一方面的，一种光学动作捕捉系统的模块示意图；图7示出本技术的第六实施例的，一种工艺流程图示意图；以及图8示出本技术的第七实施例的，一种制备样品示意图。具体实施方式图1示出根据本技术的第一实施例的，红外吸收材料散布于所述光学标识点上的结构示意图。优选地，所述红外吸收材料可以为如下材料中的任一种或任多种：有机类吸收材料；以及无机类吸收材料。本领域技术人员理解，有机类吸收材料主要有菁染料、酞菁染料、硫代双烯染料、芳甲烷类染料，以及醌型染料等，其中菁染料具有高摩尔消光系数，即对光的吸收能力较强，菁染料的吸收波长可调范围较大，无机类吸收材料主要有金属微粒、无机化合物、半导体纳米粒子等，无机类红外吸收材料的吸收能力稍弱，但耐光性非常优异。进一步地，有机类红外吸收材料的制备及性能测试的有关说明如下：1.1原料聚碳酸酯(拜耳3208型)、液状石蜡、二氯甲烷，红外吸收染料分别为蒽醌染料NIR756、硫代双烯镍染料NIR858。1.2工艺流程如图7所示，使用染料-高聚物混合的方法将红外吸收染料作为功能添加剂分散在聚碳酸酯中，然后将红外吸收材料包覆在光学标识点上。包覆厚度为2.5mm。1.3性能测试如图8所示，将NIR756和NIR858分别加入到PC材料中制备了试样。对比2种吸收剂在二氯甲烷中与PC基材中的吸光度。在包覆厚度不变的前提下，改变红外吸收染料的添加量制备了一系列包覆厚度为2.5mm光学标识点，1#～4#添加吸收剂NIR756，5#～8#添加吸收剂NIR858，红外吸收染料的添加量分别为0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％和0.04wt％。所制备样品的颜色表现为灰色，且颜色随着吸收剂的添加量加大而不断加深。在图8中，a组为分别添加0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％和0.04wt％NIR756吸收剂的光学标识点。b组为分别添加0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％和0.04wt％NIR858吸收剂的光学标识点。选择吸收区的两端820nm处和960nm处进一步分析了样品的吸光度值(见下表)。表1-1制备样品吸光度值与吸收剂添加量关系表进一步地，有机类红外吸收材料的制备及性能测试的另一具体实施例如下：2.1原料红外吸收染料菁染料NIR775、硫代双烯镍染料NIR858、丙烯酸树脂、树脂固化剂、二氯甲烷2.2工艺流程首先，将红外吸收染料0.15wt％菁染料NIR775和0.2wt％硫代双烯镍染料NIR858加入到二氯甲烷中，通过磁力搅拌，得到均一的溶液；然后，将丙烯酸树脂与树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学标识点，用于基于红外的光学动作捕捉，其特征在于，所述光学标识点的至少一部分由红外吸收材料组成。

【技术特征摘要】
1.一种光学标识点，用于基于红外的光学动作捕捉，其特征在于，所述光学标识点的至少一部分由红外吸收材料组成。2.根据权利要求1所述的光学标识点，其特征在于，所述红外吸收材料可以为如下材料中的任一种或任多种：-有机类吸收材料；以及-无机类吸收材料。3.根据权利要求1至2中任一项所述的光学标识点，其特征在于，所述红外吸收材料外部覆盖有透明膜。4.根据权利要求1至2中任一项所述的光学标识点，其特征在于，所述红外吸收材料包覆面积为：≥1％。5.根据权利要求1至2中任一项所述的光学标识点，其特征在于，所述红外吸收材料被设置于朝向光学识别装置的方向。6.根据权利要求1至2中任一项所述的光学标识点，其特征在于，所述红外吸收材料形状...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志，毛小松，杨晓静，
申请(专利权)人：苏州创捷传媒展览股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32