¿Son todos los escáneres 3D nacionales versiones imitadoras? ¿Se compran todos los accesorios? ¿Triste?

Descripción detallada

En el sistema de la Figura 100. Tal como se utiliza aquí, una estructura rígida es aquella en la que el movimiento de las huellas de la misma estructura de soporte es insignificante en relación con la posición de las huellas de la otra. Además, una estructura semirrígida es aquella en la que se permite el movimiento en las trazas de la misma estructura de soporte, pero el movimiento está significativamente restringido dentro de un rango predeterminado. Puede haber un equilibrio entre la cantidad de movimiento en función de varios factores, como el tipo de material utilizado en la estructura de soporte y las fuerzas aplicadas a la estructura de soporte. Por ejemplo, una adaptación de carrocería flexible, dependiendo de los materiales y métodos de construcción utilizados, puede calificarse como una estructura de soporte "rígida" o "semirígida" que muestra un nivel apropiado de rigidez en términos de los aspectos técnicos descritos. Además, las bandas unidas a un traje también pueden considerarse estructuras de soporte rígidas o semirrígidas.

En algunas realizaciones, el espaciado de la marca registrada en la estructura de soporte puede determinarse mediante técnicas que se analizan en detalle a continuación, de modo que no es necesario conocer el espaciado a priori. El sistema puede utilizar una o más estructuras de soporte de cámara con diferentes banderas de seguimiento. Estos marcadores se pueden utilizar para estimar el movimiento de la estructura de soporte (por ejemplo, posición y orientación a través del tiempo en un espacio tridimensional). El conocimiento de que cada estructura de soporte es rígida (o semirrígida) se puede utilizar en el proceso de estimación que se analiza a continuación y puede ayudar a reconstruir el movimiento a partir de una sola cámara.

En algunas implementaciones, el marcado de materiales de alto contraste también puede iluminarse opcionalmente mediante materiales luminiscentes de diodos emisores de luz (LED) que se pueden ver en la oscuridad. Estas cualidades de iluminación permiten que la cámara capture las marcas en los objetos de manera significativa, en condiciones de poca luz u oscuridad. Por ejemplo, estás filmando a un actor caminando desde un área bien iluminada hacia un área con sombra. Movimiento hacia áreas sombreadas, aunque las marcas de los actores pueden capturarse porque las marcas brillan o brillan.

Durante el funcionamiento, puede haber una o más cámaras que graben secuencias de movimiento y almacenen las imágenes en un dispositivo de almacenamiento, como una cinta o un disco, para su procesamiento. Al mismo tiempo, las imágenes del escáner 3D se pueden transmitir directamente al equipo de procesamiento para su procesamiento en tiempo real o casi real.

El operador o algoritmo calcula, como el campo de visión de la cámara, la posición de la cámara y sus características visuales, la distorsión de la lente y la orientación, mientras se graba la secuencia. Por ejemplo, un algoritmo puede obtener suficientes signos e información sobre los rastros, como el número, identificación y posición de la cámara que capturó los rastros relacionados con la posición de la cámara.

La Figura 2 muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un método 200 para procesar tramas de datos de captura de movimiento para calcular relaciones de marcas estructurales de un objeto base rastreado. En la realización 2, como se muestra en la Figura 2, la estructura de soporte es una estructura virtual, tal como un objeto de esqueleto modelo de estructura ósea virtual generado, en el paso 202, de la asociación. Por ejemplo, la estructura de soporte podría ser una banda que rodee los brazos de un actor. Un bandcan tiene una forma anular y ocupa un espacio tridimensional definido por los ejes X, Y y Z. El punto en el espacio de objetos donde los valores de los ejes X, Y, Z del anillo (por ejemplo, X = Y = Z = 0) son los centros geométricos de las bandas. En algunas realizaciones, este centro geométrico puede estar sustancialmente alineado con el centro geométrico de un hueso virtual del brazo. En otras realizaciones, el centro geométrico del hueso virtual del brazo puede desplazar el centro geométrico del anillo de fase.

La cámara captura, o graba, la marca ubicada en la estructura de soporte y la grabación se utiliza para identificar dónde ocurre la marca, como se muestra en el paso 204. Un algoritmo puede calcular uno o más rastros de luz que se extienden desde una o más cámaras a través de una o más marcas registradas, como se muestra en el paso 206. Por ejemplo, el algoritmo puede calcular dos trazas de luz. Ambos trazados de rayos pueden extenderse desde una primera marca de grabación y una segunda marca de grabación, respectivamente, desde una única vista de cámara.

La estructura de soporte, las distancias entre marcadores en esta estructura, la rigidez de la estructura y la geometría de la estructura pueden ser generadas por el sistema (que se analiza con más detalle a continuación) o por la entrada del usuario. Esta información puede definir una configuración que describa cómo deberían o podrían ocurrir los rastros de una estructura. Para facilitar la explicación, la información de configuración se describe aquí como una estructura de soporte virtual en un espacio tridimensional.

Un algoritmo puede estimar la orientación tridimensional de la estructura esquelética virtual actual y alinearla con el trazado de rayos tridimensional de la estructura de soporte virtual, como se muestra en el paso 210. Este ajuste se puede lograr utilizando varios tipos diferentes de algoritmos de resolución, como la estimación de máxima verosimilitud o una minimización no lineal de la función de error utilizando una de las heurísticas de Levenberg-Marquardt. La solución del algoritmo mueve la estructura de soporte virtual a la posición 3D de la traza, situada sobre la traza 3Dray. Después de la alineación, se conoce la dirección actual de la estructura ósea virtual porque la estructura de soporte virtual tiene una relación significativamente fija con su dirección correspondiente de la estructura ósea virtual.

En algunas realizaciones, dos o más cámaras pueden registrar múltiples observaciones de la misma marca. Los algoritmos de alineación pueden utilizar registros adicionales para cada marcador como ubicación para resolver restricciones adicionales en el cálculo. Si una cámara no captura ninguna marca en la estructura de soporte, se puede utilizar la observación de la marca en otras estructuras de soporte para estimar la ubicación de la estructura de soporte no capturada, o al menos limitar su área espacial. Por ejemplo, las estructuras de soporte alrededor de los codos de un actor pueden no ser visibles, pero las estructuras de soporte alrededor de las muñecas de un actor pueden ser visibles. La posición de la estructura de soporte de muñeca correspondiente a un hueso virtual de muñeca se puede calcular de la manera descrita anteriormente. Dado que las posiciones de los huesos virtuales de la muñeca son bien conocidas, la posición de un hueso virtual del codo que corresponde a la estructura de soporte del codo puede restringirse a un área limitada. Esta restricción puede basarse en el modelo de movimiento del objeto, que puede definir sustancialmente la estructura física del actor, incluida la longitud de los huesos del actor que conectan el codo con la muñeca. El modelo de movimiento del objeto se analiza en detalle a continuación.

Dadas estas extensiones estimadas o posiciones 3D de estructuras óseas virtuales, se puede predecir el movimiento del objeto subyacente. En los casos en los que la ubicación de un marcador no se puede utilizar para estimar el movimiento (por ejemplo, algunas partes no son observadas por ninguna cámara), una o más propiedades físicas del objeto, como los límites naturales del rango de movimiento de las piernas de un actor, pueden Se utiliza para inferir la posición más probable de la marca (y por lo tanto el movimiento del objeto) basándose en la estructura ósea virtual con la posición 3D conocida y la estimación de la observación actual obtenida del empleo de la estructura ósea virtual un período antes. y uno en el futuro.

Opcionalmente, se puede acceder a un modelo de movimiento del objeto, como se muestra en el paso 208, para restringir aún más las configuraciones conocidas utilizadas para resolver marcadores de alineación con el algoritmo de trazado de rayos. El modelo de movimiento de un objeto puede definir sustancialmente el movimiento del objeto subyacente. Las propiedades de masa y articulación de un objeto, el rango de movimiento, la velocidad y la aceleración del físico de una persona en particular se pueden derivar a partir de la información de movimiento del objeto capturada previamente. Por ejemplo, varias cámaras y equipos tradicionales de captura de movimiento capturan y registran los movimientos del actor y se colocan triángulos en la posición de la bola blanca del actor, la longitud de los huesos del actor y su rango de movimiento típico. El movimiento capturado puede usarse para derivar un modelo del actor.

Después de procesar los cuadros de datos de la imagen capturada, el método 200 puede determinar si hay más cuadros para procesar los datos, como se muestra en el paso 212. Si hay más cuadros, el método puede volver al paso 202. De lo contrario, el método podría finalizar.

La Figura 1 muestra un diagrama que ilustra un ejemplo de un sistema de captura de movimiento 100. Como se muestra en la imagen. 1 Por ejemplo, un sistema 100 incluye una estructura de soporte número 110 y está marcado con 112 unido a cada estructura de soporte 110.

En este ejemplo, la estructura de soporte 110 se implementa alrededor de un objeto básico, como un actor 114, envuelto en una banda cilíndrica. En algunas realizaciones, la estructura de soporte 110 es rígida y no puede flexionarse en gran medida (por ejemplo, en relación con cámaras de precisión/precisión y/o programas de captura de movimiento). Además, la estructura de soporte 110 es semirrígida y puede doblarse de manera limitada.

Además, la estructura de soporte 110 puede tener cualquier número de colores, tal como una serie de colores que contrastan sustancialmente entre sí. En el baniano. En el ejemplo 1, cada estructura de soporte 110 es una serie de áreas cuadradas blancas y negras alternas.

Los marcadores 112, a su vez, están conectados a una estructura de soporte 110 de manera que un par de marcadores 112 adyacentes pueden estar separados entre sí por una distancia fija o semifija a lo largo del eje de la estructura de soporte. 110, a través de la medida de la marca. Cada par de 112 marcadores adyacentes, a su vez, pueden estar separados por la misma distancia. Por ejemplo, las marcas 112 pueden formar una estructura de soporte 110 de modo que las marcas 112 estén espaciadas uniformemente. En algunas implementaciones, las banderas de no deben estar espaciadas uniformemente, pero aún puede haber otras banderas que no cambien la distancia drásticamente.

Cuando se utiliza una estructura de soporte rígida 110, la distancia entre dos etiquetas adyacentes 112 se puede fijar en gran medida. Por lo tanto, la distancia sigue siendo la misma cuando el objeto subyacente se mueve 114 de una posición a otra posición.

Cuando se utiliza una estructura de soporte semirrígida 110, la distancia entre dos marcas adyacentes 112 puede no ser fija, pero puede variar dentro de un rango limitado. Por lo tanto, la distancia puede estar dentro de un cierto rango cuando el objeto subyacente 114 se mueve de una ubicación a otra. Por ejemplo, la distancia entre las marcas 112 de dos estructuras de soporte semirrígidas adyacentes 110 puede variar porque la estructura 110 puede doblarse o torcerse. En algunas realizaciones, se mide la cantidad de posible variación debido a las fuerzas de una o más estructuras de soporte aplicadas y se introducen en el sistema 100 las distancias observadas entre marcadores para compensar posibles variaciones. Por lo tanto, los miembros de soporte semirrígidos pueden restringirse a una gama limitada de materiales dependiendo de la dirección del miembro de soporte y la magnitud de la resistencia del miembro, tales como variables que posicionan las marcas 112 de movimiento.

Además, la marca 112 puede tener una o más formas geométricas. Por ejemplo, la marca 112 se puede implementar con un círculo, triángulo, cuadrado o rectángulo. Como se muestra en el ejemplo de la Figura 1, cada marca 112 tiene la misma forma geométrica, implementada como puntos.

Además de tener una o más formas, la marca 112 puede tener uno o más colores, tales como un color que tenga una relación de contraste sustancial (por ejemplo, una relación de contraste de 400:1) con respecto al color de estructura de soporte 110 . En el ejemplo de la Figura 1, la marca 112 tiene una serie de colores contrastantes alternos (blanco y negro), frente a la estructura de soporte 110, una serie de colores contrastantes alternos (blanco y negro).

Además, en algunas realizaciones, la marca 112 puede implementarse como líneas contrastantes (por ejemplo, blancas y negras). Una de las ventajas de usar líneas contrastantes para marcar 112 es que la línea se puede usar para formar un código de barras que, a su vez, se puede usar para identificar de manera única la marca 112. Por ejemplo, se podría incluir un índice informático de correlaciones con el código de barras observado de una marca comercial concreta. Cuando una cámara captura un código de barras, se puede acceder al índice para identificar qué marca especifica el código (por ejemplo, la marca de identificación se puede colocar en el interior del codo izquierdo como una marca en la estructura de soporte del codo).

Además, la marca 112 puede estar cubierta con o compuesta de un material luminiscente, o puede ser autoiluminante, como la marca 112, utilizando diodos emisores de luz (LED). Por ejemplo, se puede ver que la señal 112 autoiluminada por infrarrojos es sustancialmente completamente negra y, como resultado, proporciona invariancia en condiciones de iluminación.

Por lo tanto, los letreros brillantes o iluminados pueden ser útiles para la captura de movimiento de una actuación en vivo por la noche, o más comúnmente cuando un actor sale de una sombra densa hacia la luz o cuando un actor se encuentra en las zonas oscuras; representan el número de caracteres entre ellos y luego se convierten en zonas claras.

El marcador 112 puede ser plano con la estructura de soporte 110, puede ser no plano (por ejemplo, sobresaliente) con la estructura de soporte 110, o ambas. En el baniano. Cada marca 112 en el ejemplo 1 está implementada en un punto que se encuentra en el mismo plano que la estructura de soporte 110. Además, se pueden usar estructuras de soporte 110 independientes de marca individual 116.

Además de las marcas de las estructuras de soporte 110 y 112, el sistema 100 también incluye una o más cámaras de movimiento 120 para capturar imágenes en movimiento 112 mientras el actor 114 realiza una serie de acciones. Además, el sistema 100 incluye un medio de almacenamiento 122 conectado a la cámara 120. La cámara 120 captura imágenes para grabación digital.

El sistema 100 también incluye una computadora 124 conectada al medio de almacenamiento 122.

Como se describe con más detalle a continuación, la computadora 124 puede ejecutar un programa de captura de movimiento que rastrea el movimiento cuadro a cuadro marcado por 112 para extraer el movimiento de un objeto subyacente, tal como un actor.

En funcionamiento, una o más cámaras 120 están colocadas alrededor de un actor 114. El actor 114, a su vez, viste un traje negro mientras que la estructura de soporte 110 se coloca alrededor del cuerpo del actor 114 para restaurar el movimiento esquelético del actor 114. Además, se pueden colocar 116 marcadores personales directamente en el pecho y la espalda del actor. (La estructura de soporte 110 puede colocarse alternativamente, excepto, alrededor del pecho del actor).

Cada cámara puede ver cualquier marca 112 ubicada en la estructura de soporte 110, incluido el cero. Por ejemplo, una estructura de soporte 110 puede tener 3 elementos 112 que sean completamente visibles desde cada vista de cámara. En otro ejemplo, sólo se puede ver un único logotipo 112 en la vista de la cámara. En algunas realizaciones, no se requiere que ninguna cámara 120 tenga el mismo movimiento que la 112 para reconstruir la estructura ósea virtual del actor.

Una vez establecido el sistema 100, el actor 114 puede realizar una serie de acciones. La estructura de soporte 110 permite que los marcadores 112 a 114 estén en relaciones sustancialmente fijas con los actores y entre sí. En algunas realizaciones, cuando el actor 114 se mueve, las marcas 112 siguen sustancialmente aunque las marcas 112 están firmemente unidas al movimiento de 114 puntos del actor.

Estructura de soporte 110 112 cambios de marca, luego captura 120 cámara, medio de almacenamiento de grabación digital 122. Los datos grabados pueden luego ser procesados ​​por la computadora 124 usando un programa de captura de movimiento.

Como se mencionó anteriormente, la Fig. 2 muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo 200 de un método para procesar fotogramas de datos de captura de movimiento en la dirección de la estructura ósea virtual de un objeto derivado. Los fotogramas procesados ​​generan información combinada con el seguimiento de la estructura esquelética del objeto y el movimiento entre fotogramas.

La Figura 3 muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un método para calcular cada posición estructural virtual de cada estructura de soporte del marco. Como se muestra, se inicia el método 300 3 310 vista de cámara seleccionada. La posición de la vista de la cámara en el espacio tridimensional, que es la posición del programa de captura de movimiento o grabador de seguimiento basado en la cámara y la información relacionada, como se analizó anteriormente.

Una vez seleccionada la vista de cámara, se selecciona la estructura de soporte de la vista de 312 cámaras, seleccionando las trazas visibles que representan la estructura de soporte en la vista de cámara. El trazo de 314 líneas se extiende desde la vista de la cámara hasta el trazo visible en la vista de la cámara.

Por ejemplo, si una vista de cámara puede ver dos marcadores de estructura de soporte (determinados por las propiedades de la cámara, como la posición, el campo de visión y la orientación), entonces una primera línea extiende la vista de la cámara a través de primera marca, mientras que la segunda línea se extiende desde la vista de la cámara hasta el segundo logotipo. Una vez que los rayos se han extendido, se determina y registra la geometría o ángulo de cada rayo 316.

El método 300 determina después de esto si se deben considerar estructuras de soporte adicionales en la vista de la cámara y permanece en 318. Por ejemplo, se pueden continuar con estructuras de soporte adicionales si aún no se ha procesado alguna bandera. Si aún es necesario considerar estructuras de soporte adicionales, el método 312 300 devuelve una selección de la vista de la cámara de otra estructura de soporte seleccionada para representar rastros visibles de la estructura de soporte en la vista de la cámara. Este proceso continúa hasta que se hayan considerado todas las estructuras de soporte en la vista de la cámara.

Cuando no hay más estructuras de soporte para considerar en la vista de la cámara, 300 pasa al método 320 para determinar si todavía se consideran vistas de cámara adicionales en el marco. Si todavía se considera como una vista de cámara adicional, el método 300 devuelve 310 para seleccionar otra vista de cámara. Este proceso continúa hasta que se hayan considerado todas las vistas de la cámara en el encuadre.

Cuando no hay más vistas de cámara en el cuadro para considerar, el método 300 pasa al 322 para calcular la estructura esquelética virtual asociada con la posición 3D del mapa.

Además, en algunas realizaciones, la posición 3D de la estructura esquelética con respecto a la estructura de soporte se puede determinar usando un solucionador de geometría tradicional como entrada, usando los datos geométricos de la proyección del rayo, la posición 3D de la vista de la cámara y el espaciado fijo. de la estructura de soporte. La relación que existe entre las marcas en la estructura de soporte.

Volver al principio de la imagen. 2. La posición tridimensional de la estructura de soporte, mediante la cual se puede calcular una estructura virtual a partir de la posición de las huellas obvias de la estructura de soporte.

Por ejemplo, la posición tridimensional de una estructura de soporte rígida se puede determinar si tres rayos pasan a través de tres trazas distintas. En este caso, se pueden determinar tres posiciones tridimensionales diferentes de trazas distintas debido a la relación de espaciado fijo que existe entre las trazas.

Dado que se conocen las posiciones tridimensionales de los tres marcadores diferentes, la posición tridimensional de la estructura de soporte está fija en el espacio y, por lo tanto, se puede calcular. Además, la posición tridimensional de cada marca restante (invisible) en la estructura de soporte también se puede determinar basándose en la presencia de huellas en relaciones de separación sustancialmente fijas.

En algunas realizaciones, puede ser imposible determinar la posición tridimensional de una estructura de soporte rígida si solo dos rayos pasan a través de dos trazas distintas. En este caso, la posición tridimensional de las dos trazas obvias diferentes se puede determinar debido a la relación de separación fija, pero las dos trazas obvias diferentes no permiten que la posición de la estructura de soporte se fije en el espacio.

Sin embargo, al estimar la posición 3D de la estructura de soporte, la posición 3D se puede calcular porque dos signos diferentes limitan que la estructura de soporte se encuentre dentro de un rango limitado de la posición 3D. Para mejorar la precisión de la estimación, también se pueden utilizar datos de movimiento pasado, limitando o limitando aún más la posición tridimensional de la estructura de soporte.

En algunas realizaciones, si un rayo pasa a través de una única marca que tiene una estructura de soporte rígida, es posible que no haya suficientes datos para determinar la posición tridimensional de la única marca. Sin embargo, cuando se utiliza con modelos cinemáticos y otros datos estructurales de respaldo, se pueden realizar estimaciones de la posición 3D.

En algunos casos, no se puede determinar la posición tridimensional de una estructura de soporte semirrígida, pero si se pasan tres trazas distintas a través de tres rayos, se puede hacer una estimación de la posición tridimensional. . En este caso, se conoce la relación de espaciamiento fijo que existe entre las pistas y se conoce la rigidez de la estructura de soporte. Por lo tanto, la cantidad máxima de flexión, compresión y estiramiento que puede ocurrir entre marcadores adyacentes es limitada y puede modelarse.

Como antes, hay menos información disponible cuando solo dos rayos pasan a través de dos marcas visibles distintas de una estructura de soporte semirrígida, o a través de una marca visible cuando uno de los rayos pasa a través de una estructura de soporte semirrígida . Sin embargo, como antes, en ambos casos la estimación es la posición tridimensional de la estructura de soporte.

La relación que existe entre marcas sobre una estructura de soporte de espaciamiento sustancialmente fijo, respetando la de la relación de espaciamiento, se puede decir que es a priori, desconocida a priori, o ambas. Si el espaciado de la marca comercial no se conoce de antemano, puede esperar que se utilice en múltiples grabaciones con la marca comercial y la información relacionada, porque el espaciado de la marca comercial es sustancialmente fijo.

100 sistemas pueden utilizar el método descrito anteriormente para determinar la posición 3D del logotipo utilizando el logotipo triangular, lo que puede depender de dos cámaras que graben el mismo logotipo al mismo tiempo. El método descrito anteriormente puede disminuir el número de cámaras necesarias para determinar la posición 3D de una marca, ya que la determinación puede requerir sólo una cámara para registrar la marca.

Con referencia a la Figura 2, cuando la estructura virtual es un esqueleto, el método 200 calcula la posición tridimensional de cada hueso en el primer cuadro del primer cuadro para calcular la posición tridimensional del esqueleto. La posición tridimensional del hueso en el primer marco se calcula usando la posición tridimensional de la estructura de soporte asociada con el hueso, como se muestra en el paso 210. Con conocimiento de la estructura de soporte, la longitud y orientación del hueso, esto se puede acceder en el paso opcional 208.

Por ejemplo, si se calcula la posición 3D de una estructura de soporte rígida formada alrededor del codo, se calcula la posición 3D del soporte formado por una estructura rígida alrededor de la muñeca, y luego la posición 3D de la Huesos que se encuentran entre el codo y la muñeca. También es posible calcular la dirección de los huesos utilizando únicamente las estructuras de soporte del codo y la muñeca.

En una realización, después de calcular y estimar la posición tridimensional de una estructura de soporte rígida o semirrígida formada alrededor del codo, la posición tridimensional calculada de la muñeca que tiene una estructura rígida o semirrígida Se estima la estructura de soporte formada alrededor del codo, y luego, el conocimiento de las longitudes de las estructuras de soporte del codo y la muñeca y la orientación de los huesos puede permitir una estimación de la posición tridimensional de los huesos que se encuentran entre el codo y la muñeca. calculado.

Una vez calculada la posición tridimensional de la estructura virtual en el primer cuadro, 200 repite el método de cálculo de la posición tridimensional de la estructura virtual en el segundo cuadro. Para calcular la posición 3D de una estructura en el segundo cuadro soportado, se puede rastrear la posición 3D de la estructura virtual, desde el primer cuadro hasta el segundo cuadro. Por lo tanto, el método 200 puede rastrear el movimiento entre fotogramas virtuales, cuando un esqueleto virtual puede definir el movimiento de la estructura del esqueleto entre fotogramas.

La Figura 4 muestra un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un método 400 para rastrear cada marcador visible desde un primer cuadro hasta un segundo cuadro. Como se muestra en la figura 4,410, uno de los signos obvios es que comienza el método de selección de marca de verificación 400. A continuación, en 412, el vector de movimiento para la marca de verificación en el primer fotograma se calcula desde el fotograma anterior hasta el primer fotograma.

Después de esto, en 414, se coloca una marca seleccionada en el segundo fotograma basándose en el vector de movimiento asociado con la marca. Opcionalmente, el método 400 también puede utilizar datos del modelo de movimiento para calcular la estimación o validar la estimación. Por ejemplo, si un estudio de modelo de movimiento muestra que el brazo no puede moverse en una dirección particular, entonces la estimación se puede ajustar para ignorar datos contradictorios y/o ajustar la solución a un mejor ajuste global dentro de restricciones conocidas.

Un modelo de movimiento describe cómo cada articulación de un actor puede moverse en relación con otras articulaciones. Por ejemplo, si el actor se para en una posición y mueve su brazo hacia arriba, es probable que en el siguiente cuadro el brazo esté en un número limitado de posiciones. Por tanto, se puede limitar el rango de movimiento relativo entre articulaciones y/o extremidades.

416, busque una marca comercial seleccionada en un área en el espacio, encuentre la marca comercial seleccionada en el segundo cuadro, calcule la posición relacionada con la marca comercial y determine la marca comercial seleccionada en el signo del segundo cuadro. Cuando se conocen la posición y el vector de movimiento del marcador, y se conocen las restricciones de cualquier modelo de movimiento, entonces se puede estimar la posición del marcador en el segundo cuadro. Por lo tanto, la búsqueda puede limitarse al área donde se espera que se ubique la marca.

Además, si caminas delante de una estructura de soporte para que los demás actores no vean nada en el siguiente cuadro, entonces la observación puede descartarse. En este caso, se puede utilizar una posición y movimiento del brazo, un vector de señal de estructura de soporte junto con los datos del modelo de movimiento que limita el movimiento (como no poder pasar de un extremo a otro en un solo período de tiempo). estimación de la posición 3D del marcador de oclusión en el siguiente fotograma.

En el primer cuadro cada método de marcado visible 400 por estructura de soporte. Una vez que cada marca visible en el primer cuadro ha sido rastreada y determinada en el segundo cuadro, la posición 3D de cada estructura de soporte se puede calcular de la misma manera que se describe anteriormente en el segundo cuadro.

Una vez calculada la posición tridimensional de la estructura virtual en el segundo fotograma, el sistema de captura de movimiento puede determinar que el movimiento de la estructura virtual (por ejemplo, esqueleto) desde el primer fotograma al segundo fotograma no es natural (por ejemplo, no satisface el modelo de movimiento).

Si el movimiento de la estructura subyacente es natural, entonces la posición en la estructura virtual se puede calcular a partir del tercer cuadro y continuar de la manera descrita anteriormente. Por otro lado, si el movimiento de la estructura virtual no es natural, entonces se pueden utilizar métodos de modelos de movimiento para proporcionar una estimación más razonable.

Por ejemplo, supongamos que después de la primera prueba, la posición del marcador es incorrecta porque es un marcador al final del esqueleto que no encaja muy bien en el modelo cinemático, o encaja en uno de los regiones pero no en otras. En este caso, el proceso es iterativo para regiones que no se ajustan bien al modelo de movimiento.

Además, una vez reconstruida una secuencia, los modelos de movimiento también se pueden utilizar para limpiar errores. Al avanzar y retroceder en el tiempo, los fotogramas pueden verse como una secuencia para confirmar una sensación de aceleración individual como secuencia. Por ejemplo, se pueden resolver la fluctuación y otros errores menos obvios.

Con referencia a la Figura 1, como se mencionó anteriormente, cualquier marcador 112 puede estar completamente dentro de la vista de la cámara de la estructura de soporte 110. Una ventaja de ver una estructura de soporte para una vista de cámara 110 sobre una marca 112 es que existe una mayor posibilidad de que la cámara tenga una vista clara de al menos una marca 112. Sin embargo, si se pueden ver demasiados marcadores en la vista de la cámara (por ejemplo, son visibles más de cuatro marcadores en la vista de la cámara), entonces los errores de seguimiento pueden ser más difíciles de identificar.

Por ejemplo, supongamos que una cámara puede ver una marca 112 y la única marca 112 se llama pata. Cuando se traza una única marca 112 de un fotograma al siguiente, si el tramo de la marca de seguimiento 112 en el fotograma actual se identifica erróneamente en el siguiente fotograma, el tramo se abrirá por error casi 90 grados, lo que facilita la realización de un error de identificación.

Por otro lado, si uno puede ver en la vista que la pata marcada 112 por la marca 112 en el cuadro actual está colocada incorrectamente en el siguiente cuadro, entonces en lugar de estar desviada en casi 90 grados. . Debido a que se utiliza una bandera 112, existe un error mucho menor. Como resultado, la marca 112 en una vista proporciona la mejor visibilidad para cada estructura de soporte 110, de modo que los desajustes en el seguimiento quedarán fácilmente expuestos durante la reconstrucción.

Por ejemplo, dos o tres marcas 112% de las estructuras de soporte de la cámara ven claramente la marca 112 uno, junto con la propiedad, es posible aumentar la probabilidad de confusión al rastrear la marca 110 desde un cuadro hasta la 112 página siguiente. , pero hay confusión cuando el segundo cuadro se determina a partir del primer cuadro (la marca de error 112 es la marca correspondiente 112), el error es bastante obvio y se puede detectar fácilmente en el posprocesamiento.

La estructura de soporte 110 colocada alrededor de la cintura puede diferir de otras estructuras de soporte en muchas más de 3 112 marcas disponibles desde cualquier ubicación de la cámara. Sin embargo, la cintura es un área única que difícilmente se confunde con cualquier otra cosa. Sólo hay una cintura, y la estructura de soporte 110 formada alrededor de la cintura también es de un tamaño muy diferente, algo similar en tamaño al de los brazos y las piernas.

En algunas realizaciones, solo se requiere una cámara para grabar imágenes del movimiento de una persona a alta velocidad, y el marcador 112 rastrea la posición de la estructura de soporte 110 en cada imagen. Cuando son visibles menos de tres marcas de estructuras de soporte en un marco, se pueden estimar las posiciones 3D de 110 estructuras de soporte, lo que a su vez impulsa la estimación del esqueleto subyacente que se debe realizar.

Incluso si ninguna de las estructuras de soporte individuales 110 puede estimarse con precisión, normalmente no es suficiente recuperar de forma única el esqueleto básico al que están unidas. Cuando el esqueleto no se puede determinar de forma única, se pueden utilizar datos estadísticos sobre el movimiento humano (derivados de estudios cinemáticos) para seleccionar la posición más probable para la parte poco restringida.

Las realizaciones descritas pueden proporcionar resistencia a la oclusión, con una fracción de las cámaras (por ejemplo, 20) requeridas por un sistema de captura de movimiento tradicional, que puede tener dos cámaras, rastreando cada punto en un cuadro.