虛擬現實中用到的五種定位追蹤技術虛擬現實在仿真環境中當使用者進行位置移動時,計算機可以迅速進行復雜的運算,將精確的動態運動特征傳回,從而產生強大的臨場感、真實感。要實現該類應用,首先要讓計算機感知使用者在虛擬空間中所處的位置,包括距離和角度等,所以說位置追蹤技術是虛擬現實技術中的重要組成部分之一。目前常用的定位主要有超聲式、光學式、電磁式和機械式四種技術專業方向,當然還有慣性和圖像提取的技術方式,同時,不依賴于傳感器而直接識別人體人體特征的運動捕捉技術也將很快進入實用,從技術角度來看,運動捕捉就是要測量、、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。1、超聲式位置追蹤系統(Hexamite超聲波定位系統)是利用不同的超聲波到達某一特定位置的相位差或是時間差來實現對目標物體的定位和的,但其會因超聲波的反射、輻射或空氣的流動造成誤差,另外,它的更新頻率較低,而且要求超聲發射器和超聲接收傳感器之間沒有阻擋。這些因素限制了超聲定位的精度、速度和其應用范圍。2、光學式位置追蹤系統(PST光學位置追蹤系統)是通過對目標物體上特定光點的和監視來完成運動定位和捕捉任務的。對于空間中的某一點,只要它能同時為兩攝像頭所見。光學測量儀使用教程,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;陜西光學測量公司地址
這就是新型的光學機械——籠式結構出現的原始動力應運而生。新一代的光學機械出現——籠式結構德國Linos公司在1960年前后提出了籠式結構的雛形,命名為Microbench,于1990年推向市場,如圖5所示。圖5Linos的固定光軸高度40mmLinos的Microbench的基本理念:光軸是以光學平臺為基準。從圖5中可以發現,系統中的元件利用機械加工的精度,保證了同軸,是有基準系統的。2000年以前,Linos公司在市場中都是一枝獨秀,非常受歡迎。但是Linos的籠式結構也有其局限性:這種結構的光軸高度只有40mm,用戶在使用該結構時,會受到限制。在歐洲的光電展上作者了解到,有很多用戶和Linos公司工作人員反映過光軸高度40mm過低的問題,包括作者本人也是反映了多次。需求是大的創新動力,美國Thorlabs(索雷博)公司在2000年以后推出了自己的籠式結構,使用支桿把系統調整到用戶所需要的高度,如圖6。圖6索雷博解決光軸高度的方案索雷博的這一方案立即受到客戶青睞,并一步步占領了歐美市場,推出了更多系統。圖7Linos的解決方案(光軸高度提高到100mm)2008年左右,Linos公司推出了100mm光軸高度的解決方案,如圖7所示。他們通過使用一根80mm以上的螺栓固定,然而該方案卻沒有得到用戶認可。遼寧光學測量制作公司山西光學測量系統,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
光學導航敏感器是光學導航系統的關鍵組成部分,針對不同的任務的需要,各航天大國和航天組織發展了一系列的新型的光學導航敏感器。 [2] 導航相機導航相機是許多深空探測器用來導航的光學敏感器,也是收集科學數據的圖像設備。在“水手”(Mariner)和火星探測“海盜”(Viking)任務上***驗證了深空探測光學導航,“旅行者”( Voyage***次利用光學導航來完成主要導航任務。在“伽利略”(Galileo)號探測器接近和飛越Ida和Gaspra小行星任務上成功地應用了光學導航。NEAR探測器上安裝的多光譜成像儀的MSI( Muti-Spectral Imager)由一個幀頻為1Hz的對可見光和接近紅外波段敏感的CCD相機和一個數據處理單元組成。MSI的主要科學用途是測量433號小行星Eros的體積和測繪其表面形態,同時它也是探測器被小天體引力場捕獲前的關鍵導航測量設備。
醫用光學傳感器是傳感器中的重要成員。本文對光電倍增管、光纖和CCD這三種醫學常用的新型光學傳感器以及它們在醫學診斷中的應用情況加以簡要介紹。從它們的科學性和實用性可以表明醫用光學傳感器廣闊的發展前景。醫用傳感器是醫學測量儀器的環節,是醫學儀器與人體直接耦合關鍵的器件。可以說,它在從定性醫學走向定量醫學發展過程中起到了重要的作用。光學傳感器是從物理傳感器中發展起來的,而在其與醫學相結合的應用方面更有待于進一步完善和推廣。光學傳感器是將光信號轉換成電信號的器件,它的突出優點是:速度快、靈敏度高、結構簡單以及由于具有很強的抗干擾能力而形成的高可靠性。1.光電倍增管光電倍增管主要用于放射醫學的測量儀器。它是根據光電效應原理制成的,屬于外光電效應器件,其內部有一個易于發生光電效應的陰極、一個陽極和若干個中間電極(通常為7~11個,它們的電勢一個比一個高約100V左右)。γ射線射到熒光體,且使其產生熒光,熒光通過光敏層、反射體等,收集發射到陰極上并能夠打出一些光電子,其數量與光強度成正比。這些光電子經過中間電極的加速和逐級增加二次電子后,落到陽極上的二次電子比陰極發射的光電子增加了幾百萬倍。光學測量儀器介紹,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
PSTBase系列是專門為滿足追蹤距離為20厘米至3米的用戶需求而設計,其基礎線追蹤以及小追蹤距離為20厘米。PSTBase是適用于桌面式動作捕捉或用于仿真設備的理想解決方案(例如,可用于汽車、飛機以及手術仿真或導航、機器視覺等)。PST光學定位儀系列產品均為提前校準、即插即用的高精度系統。每臺PSTBase光學定位都是完全單獨的追蹤單元。可直接開箱使用,無需校準且捕捉攝像頭無需進行注冊。。PSTBase的數據結果可通過以太網進行完全透明分享。只需在另外一臺電腦上安裝客戶軟件并進行連接。PSTBase光學追蹤擁有穩定的定位技術以及新穎的外觀光學追蹤器PSTBase使用3D定位技術,可測量固定在被捕捉物體上的主動或被動標記的3D位置。使用此信息,每臺PSTBase設備都可以確定在特定測量容積內的被標記物體的位置和方向。使用PSTBase光學測量系統,您可將任意物體轉換為3D測量目標。對于需要根據自己的特定用例進行追蹤的用戶,可使用定制化解決方案。如您想要了解具體案例或討論可能性,請與我們聯系。晉城光學測量系統,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;遼寧光學測量制作公司
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如膀胱、尿道和直腸等部位的壓力,甚至顱內和心血管(尤其是動脈和心室)壓力也可以用光纖體壓計來測量。圖2為一種醫用光纖體壓計探針結構圖,其中對壓力敏感的部分是在探針導管末端側壁上的一塊防水薄膜。一面帶有懸臂的微型反射鏡與薄膜相連。反射鏡對面是一束光纖,用來傳遞入射光到反射鏡,同時也將反射光傳送出來。當薄膜上有壓力作用時,薄膜發生形變且能帶動懸臂使反射鏡角度發生改變。從光纖傳來的光束照射到反光鏡上,再反射到光纖的端點。由于反射光的方向隨反射鏡角度的變化而改變,因此光纖接收到的反射光的強度也隨之變化。這一變化通過光纖傳到另一端的光電探測器變成電信號,這樣通過電壓的變化便可知探針處的壓力大小。圖2.光纖體壓計探針醫用光纖傳感器種類還有很多,如光纖測氧計、光纖血流計、纖體溫計和光纖醫用PH計等。目前,它們的研究與應用正受到的重視,種類也日趨繁多,功能和質量也不斷完善,從而越來越顯示出光纖傳感技術在這一領域中應用的廣闊前景。D電荷耦合器件CCD(ChargeCoupledDevice)的工作原理為:在N型、P型硅襯底的表面上,有一層SiO2絕緣層,在其上淀積一組排列整齊、相距很近的柵極。在柵極的作用下,半導體表面形成深耗盡狀態。陜西光學測量公司地址
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