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PTI主动式动作分析系统

标记识别追踪:
最大识别90度视角,可采集9m×7.2m空间范围,超宽角度和高精确的系统能够同时捕捉巨大和细微动作。本领先技术同时可以进行面部及身体动作捕捉能功能,且使用先进主动光源的光学技术,系统的标记在任何时间都有唯一身份。无论两个标记有多接近,也不会发生错误识别或者标记混乱。相对其它被动光源技术,此可减少庞大数据过滤整理时间及精力。
自动校正技术:
无需用户任何操作,开启软件即可实现多系统的自动校正。此功能亦确保在使用过程中勿须再次校准,避免因手动校正产生的误差及测试效率的降低,提高了用户测试的便利性及准确度。
先进的触觉反馈系统:
可让目标按指定要求范围来进行测试,如果超出指定内容,系统会及时进行反馈提醒,使测试过程按预定程序进行,大大提高测试的效率,应用领域相当广泛,例如:电脑动画,物理复原,影视特技,矫正弥补 
,游戏开发,远程呈现,交互娱乐,机器控制 ,虚拟实境,神经科学,体育训练,反向工程,生物力学,三维导航,步法分析等等。

原厂介绍:

        PTI的三维动作捕捉系统(PTI 3D Motion Capture system)已被广大客户认同,是一套可提供最广的撷取角度与方便携带之光学动作分析系统,他不仅拥有高精度,高解析与快速的取样率且拥有较高的抗环境光干扰能力。此外,还有许多独有功能,如实时的触觉反馈(Tactile Feedback)功能,自动连续校准和宽广的90度的撷取角度。

技术原理:

 

系统功能:

        PTI的三维动作捕捉系统(PTI 3D Motion Capture system)已被广大客户认同,是一套可为电脑动画,物理复原,影视特技,矫正弥补 ,游戏开发,远程呈现,交互娱乐,机器控制 ,虚拟实境,神经科学,体育训练,反向工程,生物力学,三维导航,步法分析等等提供动作分析的系统。获得位移,速度,加速度,运动轨迹等等。

系统特点:

        超宽广的撷取空间 Huge Capture Space 

        每个摄影机可以捕捉高于190m3的宽广空间,这是目前全球光学动作捕捉系统里最宽广的撷取角度。

  • 系统全自动自我校准 Fully Automatic Calibration
    使用最新发布VZAutoCal软件,即便搭配多台摄影机也可以完全的自动校准,可免除环境与人为因素。
  • 内建光标ID追踪 不需后制处理(Intrinsic Marker ID Tracking 
    在使用过程中,每个光标会自动分配一个独有的ID号码,不需任何后制处理即可以协助系统正确识别与标记,绝不会发生光标信息误判问题!
  • 可靠的高精度数据Reliable High Accuracy Data
    每台摄影器出厂时皆经由可追溯至国际标准的3D精密对位仪校准,撷取数据值得信赖.
  • 可恣意架设于任何位置 Setup in Anyway You Like
    此系统不需要利用校正杆(strobers)或环形灯(ring-lights)来标定被测物的位置,摄影机可以直接撷取数据,而不会造成任何盲点误判的问题!
  • 触觉反馈振动功能Tactile Feedback Function
    针对受测者的动作训练提醒

  • 超高动作分辨率Very High Resolution
    拥有微米级的高解析摄影机,即使捕捉到距离不是很近,仍然可采集到细微的动作与运动状况。
  • 多频率同时取样功能Multi-Rate Sampling
    当用高速频率采集慢动作的分析时,会导致无效数据过多造成存储空间的浪费,但PTI可以针对不同的光标进行不同采集频率的设定。
  • 绝无光标误判问题Zero Wrong Data Probability
    体积较大的光标有可能被遮蔽,容易产生不准确数据位置导致错误。PTI采用微型LED,可以避免遮挡光标的问题,因此光标误判几乎为0.
  • 可以任意架设Setup in Anyway You Like
    此系统不需要利用校正杆或环形灯来标定被测物的位置,摄影机可以直接采集数据,而不会造成任何盲点误判的问题。
  • 方便移动架设容易Highly Portable & Easy To Set Up
    这是一套最轻便的动作捕捉系统,只需装入背包即可以将系统携带到任何地方。
    从架设到执行系统只要30分钟内就可以完成!

 

系统标配:

PTI动作捕捉系统由三个主要部分组成:光标,摄影机和分析软件

 

(一) 无线光标

  • 标准型光标

标准型光标分为2种:
1. 平薄型:外观为平面型的设计,利用双面胶带或是易用胶带可以黏着并安装于皮肤上。
2. 连接器型:此设计可以针对移动中的物体做完美的资料采集。
平薄型与连接器型皆可以装配多芯片的LED光标或单芯片LED光标。多芯片LED其有170度检测角度,其目的是为了感测更长距离较大的动作;单芯片LED的应用需求是为了捕捉更高的位置精度。

  • 半无线串联式光标

相较于标准LED光标,串联式光标减少90%的布线需求,并可以利用触觉反馈功能来传递振动讯号,针对不同研究的主题来进行动作的提示。
每个光标有3个连接槽,可以依您的实验需求自由的与其他的光标连接,您也可以更换成单芯片的LED来提高实验的精度。

  • 全无线SIT AND SI3T光标

新款全无线智慧光标是由一个无线射频接收器,由一个微控制器与一个多芯片LED组成。光标模组可以连接为3个多芯片LED,并可智慧辨识自动给予不同独立ID,只需简单插上电池,即可以使用。

                             

 光标较表

项目

精度

LED光标类型

触觉反馈

标准型

1clip或6clip

NO

半无线串联型

 

1clip或6clip

YES

全无线型

 

6clip

YES

(二)摄影机

 

 

 

 

 

                                         VZ4000V

 

 

 

 

 

 

                                           VZ4050 

 

(三) 其他配件

  • 免接触3D位置数位化雷射笔

手持式的雷射光指标器可与软件同步,用于
三维形状尺寸物体的数字化建立,可建立物体模型进行研究或逆向工程应用,使用时需要透过VZLaser软件来进行数位化的模拟建立,可以用于刚性物体的建立。

  • 动作捕捉系统手套

使用这种特殊手套,可以捕捉复杂的手指和手部动作。

  • 动作捕捉系统衣服

捕捉服为2件式设计,包含上,下身,材质
为莱卡设计,光标可透过魔术贴将其贴附在捕捉服上,捕捉服面料为弹性设计,穿戴后活动不会受到限制。

  • 接触式3D数位化探棒

可以将三维空间中的点或物体上的位置做数位化模拟,假设,一辆车子或一个杯子的里面的底面,摄影机无法直接采集数位化表面时机使用,就可以利用此探棒来建立一个参考坐标。

 
(四)软件

  • VZSoftTM

基本的软件分数据分析操作
基本光标捕捉顺序可以依照用户需求设定。
整合好多档案可以在VZAnalyzer内分析,
或输出至LabView或MatLab.
软件套件包括:
LabVIEW(National Instruments),
MATLAB(Mathworks),
Visual3D(C-Motion),Maya(Autodesk),
3D Studio Max(Autodesk),
MotionBuilder(Autodesk),Softimage(Avid),
Famous 3D(Famous Tech).

  • VZDaqTM

利用国家仪器(National Instruments)的资料采集卡来同步采样任何类别讯号。
在另外一个监控站同步采集数据,然后通过TCP/IP传送至捕捉系统的PC上整合好的档案可以在VZAnalyzer内分析,或输出至LabView或MatLab。

 

 

 

  • VZAnalyzerTM

比较多重采集动作与动作轨迹追踪和曲线绘画
刚体定义功能与输入立体物体
设定虚拟光标
录制影片
动作轨迹追踪和曲线绘画
输入立体物体

 

  • VZAutoCalTM

 

全自动且连续更新自动校正完全无须手动校准
不断自动更新校准永远保持最高系统精度

 

 

 

 

 

(五)规格参数

项目

Vz4050技术规格

Vz4000v技术规格

摄影机可视范围

190m3的可用空间,且超过7m的半径

190m3的可用空间,且超过7m的半径

最小可视距离

0.25m

0.5m

触觉反馈功能

可以

可以

位置分辨率

0.03mm,在1.2m的距离处

0.015mm,在1.2m的距离处

光标总数

最大为512个(没有资料交换问题)

最大为512个(没有资料交换问题)

校准

单台摄影机(出厂校准),
多台摄影机为自动且连续校准
(搭配VZAuto Cal软件)

 

精度

0.7-1.2mm RMS

0.5-0.7mm RMS;
0.2mmRMS可特殊制造

可视角度

90º(±45º)俯仰和偏离角
(107º对角)

90º(±45º)俯仰和偏离角
(107º对角)

采集频率

4850即时三维数据点/s
(单次取样,“VBR”系列)
4167即时三维数据点/s(重复取样)

4850即时三维数据点/s
(单次取样,“VBR”系列)
4167即时三维数据点/s(重复取样)

数据输出延迟

<0.0005s在最高采样速率时

<0.0005s在最高采样速率时

电脑通信协定

RS232/RS422(921.6kbps)
即时协定

RS232/RS422(921.6kbps)

架设方位

任意方向(没有遮蔽问题)

任意方向(没有遮蔽问题)

摄影机重量

2.2公斤

3公斤


应用领域:

  • 姿态与平衡分析
  • 手部与足部生物力学
  • 3D动画制作
  • 步态分析
  • 神经科学
  • 复建工程研究
  • 运动生物力学
  • 动物行为研究
  • 婴儿行为研究
  • 虚拟环境研究

 

客户群: