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实时三维跟踪测量系统RTTS3D

点击: 19    发表时间:2019-01-17

实时三维跟踪测量系统RTTS3D,是在MIAS3D基础上升级开发的全新系统,继承了MIAS3D的数据3D重建与联动显示功能,增加了双目实时和视频图像三维跟踪测量功能。可以对选定的多个不同颜色的运动目标进行跟踪测量。

关键词:无标识,有标识,多目标,多种颜色,视频三维跟踪,实时三维跟踪

应用领域: 

1. 人体动作解析;

2. 多目标跟踪及三维重建;

3. 运动物体解析;

4. 动物、昆虫、微生物等行动解析;

5. 刚体姿态解析;

6. 浮游物体的震动、冲击解析;

7. 机器人视觉反馈;

8. 科研、教学等。

 

主要技术参数:

 1.     基本型配套相机及数据

   双目相机, USB3.0接口(兼容USB2.0),UVC协议,免驱动,帧率30fps,传输速度大于100MB/S,分辨率2560*7201280*480

图像传感器时序同步,确保图像同步输出。相机可变基线可根据目标的远近来调整双目的间距(基线距离)。

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注:配套不同型号的相机,系统软件和价格不同。

 

2. 操作系统:Windows 系统。

3. 数据输出格式:3DS,M3D,trk,txt,ASCII等多种,可以用3DMaxAutoCAD等读取。

4. 图像数据接口:基本型为USB。因相机不同而不同。

5. 适应电脑配置:台式机、笔记本。

 

测量参数: 目标物在每个瞬间的xyz坐标位置、移动距离、速度、加速度、角度、角速度、角加速度、目标间距离、目标间夹角、目标与坐标轴夹角,等等。

功能介绍:

一、便捷的标定功能

包含两种标定方式,界面人性化设计,具备参数文件保存功能,便于后续计算。

1)线性标定

       主要用于大视场的标定,如飞机机翼旋转测量、人体姿态测量等。

线性标定需要在视场内放置标定架或者选取已知目标进行标定。采集图像后,在系统中读入,选取图像中8个以上已知坐标点,输入其相对设定世界坐标原点的坐标值,执行进行标定操作。

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2)棋盘标定

棋盘标定主要用于小视场的三维测量,如零件尺寸测量,机械臂动态抓取等场景。

首先生成棋盘,将棋盘图像用A4纸进行打印,贴于刚性平面上。采集到棋盘图像后,对双目相机进行棋盘标定。棋盘标定的参数可以在结束标定后查看。

标定操作方便快速,并且可以根据不同应用场景选用不同的标定方式,从而提高测量精度。

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二、多路视频三维测量

对于视频中的多个目标进行运动分析,三维重建。确定视频每一帧中多目标的三维位置。

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1)目标设定方式:通过鼠标点击选定目标;可以同时选定多种不同颜色类型的目标;对不同大小和运动速度的目标,可以设置不同大小处理窗口和选定不同的搜索范围;可以通过点击鼠标右键删除最后设定的目标。

2)视频播放:可以快速、慢速、点动、拖动等形式自由播放、查看视频,选择跟踪起点位置。

3)轨迹显示:可以选择3D轨迹的显示与取消。3D计算的数据可以选择cmmm等单位。多个目标的三维轨迹可以显示在3D窗口上,可以利用鼠标左键进行拖动旋转3D视图,右键进行视图大小的改变。3D跟踪结果数据保存在文件里。

三、双目相机实时三维测量

连接双目相机后,对相机中的多个目标进行实时的目标测量及三维坐标生成。

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实时视频检测演示


小球检测


奶牛乳头检测


1)目标设定方式:通过鼠标点击选定目标;可以同时选定多种不同颜色类型的目标;对不同大小和运动速度的目标,可以设置不同大小处理窗口和选定不同的搜索范围;可以通过点击鼠标右键删除最后设定的目标。

2)视频采集:可以选择相机装置,对相机进行亮度、对比度、分辨率等调整;可以设定视频的采集帧数,可以选择是否保存处理过程中的视频。

3)轨迹显示:可以选择3D轨迹的显示与取消。多个目标的三维轨迹可以显示在3D窗口上,可以利用鼠标左键进行拖动旋转3D视图,右键进行视图大小的改变。3D跟踪结果数据保存在文件里。

4)坐标显示:显示目标当前的三维坐标信息,空间坐标系可以在标定时进行选择,可以选择摄像机左目的光心作为原点,光轴为Z轴,遵循右手坐标系;也可以将棋盘标定时的第一张标定图像的第一个棋盘角点作为原点,棋盘平面作为xy平面。

四、丰富的轨迹数据回放表示功能

实时完成双目视频采集、目标跟踪、3D数据合成功能,对测量的十余个项目以图表或数据形式表示出来。同时具有强大的动态表示功能:动态表示轨迹线图、矢量图等各种计测结果以及与数据的同期表示、设定速度范围的强调表示等。

测量的图表或数据示例图:

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    位置/速度:

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