光学定位跟踪装置制造方法及图纸

本申请公开了一种光学定位跟踪装置，属于运动捕捉技术领域。所述光学定位跟踪装置包括：基础结构单元，所述基础结构单元用于与被追踪的目标对象连接；标识单元，所述标识单元与所述基础结构单元连接，所述标识单元包括至少一个标识特征，所述标识特征包括至少三个标识点，所述至少三个标识点用于表征光学定位跟踪装置的唯一识别标识，所述标识特征的光学成像信息用于表征所述目标对象的位姿信息。该装置通过标识单元的标识特征反映光学定位跟踪装置的唯一识别标识，基础结构单元连接被跟踪的目标对象，可以实现多目标的高精度、高可靠性的同步定位。性的同步定位。性的同步定位。

【技术实现步骤摘要】
光学定位跟踪装置


[0001]本申请属于运动捕捉
，尤其涉及一种光学定位跟踪装置。

技术介绍

[0002]光学运动捕捉是通过对目标上特定光点的监测和跟踪来完成运动捕捉的任务，对于空间的任意一个点，通过两个图像采集装置进行拍摄，根据同一时刻两个图像采集装置所拍摄的图像数据和相机参数，可以确定这一时刻该点的空间位置，当图像采集装置以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中可以得到该点的运动轨迹。
[0003]光学运动捕捉是常见的动作捕捉技术，具有高精度、高速的特点，可以准确测量物体在三维空间运动信息，广泛应用于工业测量、智能体集群定位、VR定位、XR摄像机定位追踪等领域。
[0004]通过现有的光学式运动跟踪装置在进行多目标同时定位时，容易出现跟踪装置ID错误识别的问题，导致数据表现的运动轨迹异常。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种光学定位跟踪装置，可以用于多目标的高精度、高可靠性的同步定位。
[0006]第一方面，本申请提供了一种光学定位跟踪装置，包括：
[0007]基础结构单元，所述基础结构单元用于与被追踪的目标对象连接；
[0008]标识单元，所述标识单元与所述基础结构单元连接，所述标识单元包括至少一个标识特征，所述标识特征包括至少三个标识点，所述至少三个标识点用于表征光学定位跟踪装置的唯一识别标识，所述标识特征的光学成像信息用于表征所述目标对象的位姿信息。
[0009]根据本申请的光学定位跟踪装置，通过标识单元的标识特征反映光学定位跟踪装置的唯一识别标识，基础结构单元连接被跟踪的目标对象，可以实现多目标的高精度、高可靠性的同步定位。
[0010]根据本申请的一个实施例，所述基础结构单元包括装配接口和至少三个标识点接口，所述装配接口用于与所述目标对象连接，所述至少三个标识点接口与所述至少三个标识点一一对应连接。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述标识点接口为连接杆，所述连接杆的端点与所述标识点连接，所述基础结构单元包括至少三个连接杆，所述至少三个连接杆呈空间非对称分布，且所述至少三个连接杆中任意三个连接杆的端点形成形状唯一的三角形。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述标识点和所述连接杆满足条件：R≥2D且D≥d，其中，R为所述至少三个标识点呈现的几何形状的中点至各个顶点的平均距离，D为所述至少三个标识点的平均直径，d为所述至少三个连接杆的端点的平均直径。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述标识点和所述连接杆满足条件：R≥ΔP/tan(Δ
A)、D≥2d且d≥3毫米，其中，R为所述至少三个标识点呈现的几何形状的中点至各个顶点的平均距离，D为所述至少三个标识点的平均直径，d为所述至少三个连接杆的端点的平均直径，ΔP为所述光学定位跟踪装置的标识点定位不确定度，ΔA为所述光学定位跟踪装置的静态姿态角波动标准偏差上限。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述至少三个连接杆的长度范围为L
‑
(m
×
n
×
ΔL/2)至L+(m
×
n
×
ΔL/2)，其中，n为所述连接杆的数目，m为所述连接杆的长度可选数量，L为所有连接杆的长度均值，ΔL为任意两个所述连接杆长度的最大偏差值；
[0015]所述光学定位跟踪装置的标识点配置组合的最大数量为m
n
个，m
n
＝T，所述标识点数量为K，所述唯一识别标识的最大数量为
[0016]根据本申请的一个实施例，所述连接杆的数量、朝向角度和长度中的至少一个呈空间非对称分布。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述连接杆可伸缩。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述连接杆与所述基础结构单元的结构本体可拆卸连接。
[0019]根据本申请的一个实施例，所述至少三个标识点呈现的几何形状的任意两个顶点在目标坐标系三个方向上的投影的最大空间跨度均大于R，R为所述至少三个标识点呈现的几何形状的中点至各个顶点的平均距离，所述目标坐标系为所述光学定位跟踪装置所在坐标系。
[0020]根据本申请的一个实施例，所述标识点为空间球形标识点。
[0021]根据本申请的一个实施例，所述标识点为主动发光点或逆反射点。
[0022]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0023]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1是本申请实施例提供的光学定位跟踪装置的结构示意图。
[0025]附图标记：
[0026]基础结构单元100，连接杆110，标识点210。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0028]现有的光学式运动跟踪装置在进行多目标同时定位时，由于多个跟踪装置的空间几何特征相似，难以区分，容易出现跟踪装置ID错误识别的情况，导致跟踪装置采集数据所表征的运动轨迹异常，无法实现多目标的准确跟踪定位。
[0029]下面参考图1描述根据本申请实施例的光学定位跟踪装置，可以实现多目标的高精度、高可靠性的同步定位。
[0030]本申请实施例的光学定位跟踪装置包括：基础结构单元100和标识单元。
[0031]其中，基础结构单元100用于与被追踪的目标对象连接，基础结构单元100和标识单元连接。
[0032]标识单元包括至少一个标识特征，标识特征包括至少三个标识点210，至少三个标识点210用于表征光学定位跟踪装置的唯一识别标识。
[0033]在实际执行中，光学定位跟踪装置的唯一识别标识可以通过至少三个标识点210呈现的几何形状表征，也可以通过至少三个标识点210的颜色、时域编码等特征标识表征。
[0034]在该实施例中，光学定位跟踪装置的标识单元可以包括一个或多个标识特征，每个标识特征可以表征该光学定位跟踪装置的一个唯一识别标识，通过唯一识别标识可以识别出光学定位跟踪装置的编码(Identity document，ID)信息。
[0035]需要说明的是，不同光学定位跟踪装置的唯一识别标识不同，在执行多目标定位跟踪时，可以根据标识特征呈现的几何形状所表征的唯一识别标识，区分不同的光学定位跟踪装置。
[0036]在一些实施例中，标识特征可以表现为非编码标识点构成的几何图形或图案，也可以是编码标识点构成的几何图形或图案。
[0037]其中，编码标识点包括中心圆和外围的环形编码带，在图像中查找相邻的、可被判定为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学定位跟踪装置，其特征在于，包括：基础结构单元，所述基础结构单元用于与被追踪的目标对象连接；标识单元，所述标识单元与所述基础结构单元连接，所述标识单元包括至少一个标识特征，所述标识特征包括至少三个标识点，所述至少三个标识点用于表征光学定位跟踪装置的唯一识别标识，所述标识特征的光学成像信息用于表征所述目标对象的位姿信息。2.根据权利要求1所述的光学定位跟踪装置，其特征在于，所述基础结构单元包括装配接口和至少三个标识点接口，所述装配接口用于与所述目标对象连接，所述至少三个标识点接口与所述至少三个标识点一一对应连接。3.根据权利要求2所述的光学定位跟踪装置，其特征在于，所述标识点接口为连接杆，所述连接杆的端点与所述标识点连接，所述基础结构单元包括至少三个连接杆，所述至少三个连接杆呈空间非对称分布，且所述至少三个连接杆中任意三个连接杆的端点形成形状唯一的三角形。4.根据权利要求3所述的光学定位跟踪装置，其特征在于，所述标识点和所述连接杆满足条件：R≥2D且D≥d，其中，R为所述至少三个标识点呈现的几何形状的中点至各个顶点的平均距离，D为所述至少三个标识点的平均直径，d为所述至少三个连接杆的端点的平均直径。5.根据权利要求3所述的光学定位跟踪装置，其特征在于，所述标识点和所述连接杆满足条件：R≥ΔP/tan(ΔA)、D≥2d且d≥3毫米，其中，R为所述至少三个标识点呈现的几何形状的中点至各个顶点的平均距离，D为所述至少三个标识点的平均直径，d为所述至少三个连接杆的端点的平均直径，ΔP为所述光学定位跟踪装置的标识点定位不确定度，ΔA为所述光学定位跟踪装置的静态姿态角波动标准偏差上限。6.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜华，
申请(专利权)人：北京元客视界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：