CN113056229A - 用于验证运动跟踪***的准确性的工作台*** - Google Patents

用于验证运动跟踪***的准确性的工作台*** Download PDF

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Abstract

一种工作台***必须被校准以确定目标框架的水平枢轴的位置。台校准光束被生成并从目标框架反射镜被反射。目标框架在第一位置与第二位置之间枢转，并且台校准光束的位置被检测到。台校准光束的位置提供表示目标框架反射镜相对于水平枢轴的取向的值。然后，基于该值来调整目标框架反射镜的取向，以使得目标框架反射镜更垂直于水平枢轴。

Description

用于验证运动跟踪***的准确性的工作台***
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月12日提交的美国临时专利申请No.62/745,218和2019年1月29日提交的美国临时专利申请No.62/798,294的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及具有用于验证运动跟踪***的准确性的工作台(staging)***的对象检测***。
背景技术
计算机用于创建真实世界对象的二维和三维渲染。例如，计算机游戏具有表现为逼真的并以逼真的方式移动的运动员和其他人的二维和三维渲染。
通常使用运动跟踪***来预先记录这些对象移动的方式。运动跟踪***可以具有运动员所位于的工作台区域。多个相机被定位在运动员周围，并且用于当运动员执行一系列运动(诸如击打高尔夫球、捕捉足球等)时捕获被附接到运动员穿戴的衣服上的信标(beacon)的位置。
运动跟踪***具有从相机接收数据并确定信标的位置的运动跟踪***定位算法。然后这些位置被记录并用于在运动计算机模型中匹配运动员的渲染。
运动跟踪***准确地记录这些信标的位置已经变得越来越重要。为了准确地记录运动员的身体部位的移动，信标相对于彼此的位置应该是准确的。信标的相对位置不随对象(例如人)正在移动通过空间时而改变，这也是非常重要的。例如，在被捕获的运动员的情况下，重要的是，臂或关节的长度和角度不随运动员在大区域上移动而改变，并且当大区域用于运动跟踪时，这种误差趋向于更显著。此外，应该相对于其他真实世界对象来准确地确定信标的位置。例如，重要的是，运动员相对于地面的位置是准确的，使得运动员在地面上移动而不是在地面之上或在其下方浮动。
发明内容
本发明提供了一种检测对象的方法，其包括：(i)校准工作台***，其包括：生成台校准光束；从目标框架反射镜反射所述台校准光束；使目标框架相对于移动平台围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间枢转；当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，检测在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台校准光束的第一位置和第二位置；基于所述第一位置和所述第二位置来确定表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值；以及基于表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的所述取向的所述值的确定，调整所述目标框架反射镜相对于所述目标框架的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴。
本发明还提供了一种检测对象的方法，其包括：(i)校准工作台***，其包括：生成台校准光束；从目标框架反射镜反射所述台校准光束；使目标框架相对于移动平台围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间枢转；当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，检测在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台校准光束的第一位置和第二位置；基于所述第一位置和所述第二位置来确定表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值；以及基于表示所述目标框架反射镜的所述取向的所述值的确定，调整所述目标框架反射镜相对于所述目标框架的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴；(ii)使用所述工作台***来生成信标的基于台的位置，其包括：生成台定位光束；从所述目标框架反射镜反射所述台定位光束；检测在所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台定位光束的位置；以及基于所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置；(iii)操作运动跟踪***以生成所述信标的基于运动跟踪***的位置，其包括：利用至少一个检测器来检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；以及基于所述信标相对于所述检测器的所述值，利用运动跟踪***定位算法来确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置；以及(iv)验证所述运动跟踪***，其包括：将所述基于运动跟踪***的位置与所述基于台的位置进行比较以确定所述基于运动跟踪***的位置的准确性。
本发明还提供了一种对象检测***，其包括：(i)工作台***，其包括：移动平台；被安装到所述移动平台的目标框架，以用于围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间的枢转移动；在所述目标框架上的信标；附接到所述目标框架的目标框架反射镜；至少一个光源，其生成用于从所述目标框架反射镜反射的台校准光束，当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后的所述台校准光束的第一位置和第二位置是可检测到的，基于所述第一位置和所述第二位置，表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值是可计算的；反射镜取向调整机构，其位于所述目标框架反射镜与所述目标框架之间，以基于表示所述目标框架反射镜的所述取向的所述值的确定来调整所述目标框架反射镜的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴，所述至少一个光源生成台定位光束并从所述目标框架反射镜反射所述台定位光束，在所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后的所述台定位光束的位置是可检测到的；以及台位置算法，其用于基于所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置；以及(ii)运动跟踪***，其包括：至少一个检测器，其被定位成检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；以及运动跟踪***定位算法，其用于接收所述信标相对于所述检测器的所述值以作为输入，所述运动跟踪***定位算法用于确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置以作为来自所述运动跟踪***定位算法的输出，以用于将所述基于运动跟踪***的位置与所述基于台的位置进行比较，以确定所述基于运动跟踪***的位置的准确性。
附图说明
参照附图通过示例的方式描述了本发明，其中：
图1是示出了根据本发明的实施例的对象检测***的俯视平面图；
图2是示出了形成对象检测***的一部分的工作台***的组件的透视图；
图3是示出了工作台***的其他组件的俯视平面图；
图4是示出了对象检测***如何工作的流程图；
图5是与图2类似的图，其中目标框架的上部部分沿一个方向枢转；
图6是与图5类似的图，其中目标框架的上部部分沿相反方向枢转；
图7A至7F是示出了在校准工作台***时由激光光束形成的各种校准点的侧视图；
图8是图2中所示的组件在目标框架围绕水平轴旋转之前的透视图；
图9是在目标框架围绕水平轴旋转之后的与图8类似的图；
图10是在图3中所示的组件被用于验证水平枢轴的定位时这些组件的俯视图；
图11是与图2类似的图，示出了目标框架围绕竖直转动轴的旋转；
图12是在目标框架进一步远离壁移动之后的与图3类似的图；以及
图13是根据本发明的一个实施例的可以在本发明***中找到应用的计算机形式的机器的框图。
具体实施方式
附图中的图1示出了根据本发明的实施例的对象检测***10，其包括运动跟踪***12和用于验证运动跟踪***12的准确性的工作台***14。
运动跟踪***12包括以相应的相机16的形式的多个检测器和运动跟踪***定位算法18。
相机16被定位在工作台区域19的前、后、左和右侧上。每个相机16被定位成捕获位于工作台区域19中的对象的图像或多帧图像。
运动跟踪***定位算法18位于计算装置中的存储装置上。相机16被连接到计算装置并将由相机16捕获的图像的数据提供给运动跟踪***定位算法18。运动跟踪***定位算法18执行例程，该例程基于从相机16接收的数据来确定对象在工作台区域19中的位置。
图1仅示出了工作台***14的有限的细节，包括移动平台20、壁22和台(stage)定位算法23。移动平台20位于工作台区域19内。移动平台20首先位于第一位置24A并且稍后移动到第二位置24B。各种光束用于相对于壁22定位移动平台20。台位置算法23驻留在计算装置的计算机可读介质上。台位置算法23在移动平台20相对于壁22定位之后计算移动平台20上的对象的位置。
图2示出了工作台***14的在图1中未示出的其他组件，包括目标框架26、框架调整机构28、多个信标30、目标框架反射镜32和反射镜取向调整机构34。
框架调整机构28将目标框架26安装到移动平台20。框架调整机构28可以相对于移动平台20围绕竖直转动轴(swivel axis)36来转动(swivel)。当框架调整机构28围绕竖直转动轴36来转动时，目标框架26在围绕竖直转动轴36的方向38上转动。
框架调整机构28包括多个调整螺丝，该多个调整螺丝进一步允许目标框架26相对于移动平台20的调整。目标框架26可以分别在方向44和46上围绕水平轴40和42旋转。
目标框架26包括被安装到框架调整机构28和上部部分50的基部48。上部部分50通过轴承(bearing)安装到基部48。轴承允许上部部分50在围绕水平枢轴(pivot axis)54的方向52上枢转(pivot)。上部部分50围绕水平枢轴54的枢转也使上部部分50相对于移动平台20在方向52上枢转。
目标框架反射镜32通过反射镜取向调整机构34安装到目标框架26的上部部分50。反射镜取向调整机构34具有多个调整螺丝，当调整螺丝旋转时，调整螺丝相对于目标框架26的上部部分50来调整目标框架反射镜32。反射镜取向调整机构34分别围绕水平轴62和竖直轴64在方向58和60上调整目标框架反射镜32。
信标30被安装到目标框架26的上部部分50。信标30可以是由图1中的相机16容易检测到的材料制成的“无源信标”、或者可以是诸如发光二极管(LED)或发射可由相机检测到的可见光或不可见光的其他对象的“有源信标”。目标框架26的围绕轴36、40、42或54的任何调整导致信标30相对于移动平台20的位置的同时调整。然而，当目标框架反射镜32围绕轴62和64调整时，信标30保持静止。
图3示出了图1中的工作台***14的其他组件，包括激光光源68、分束器70和参考反射镜(reference mirror)72。包括激光光源68、分束器70、参考反射镜72和壁22的布置在本领域中被可识别作为“迈克尔逊干涉仪”。参考反射镜72可用于目标框架反射镜32相对于壁22的初始粗略对准(alignment)。
在图3中示出了水平枢轴54。在目标框架26的上部部分50的初始对准期间，可以假设，水平枢轴54不垂直于壁22。
此外，可以假设，与目标框架反射镜32垂直的线不与水平枢轴54对准(align)。图1中的工作台***14的校准涉及调整目标框架反射镜32，使得与目标框架反射镜32垂直的线与水平枢轴54重合。垂直于目标框架反射镜32反射的光束将与水平枢轴54重合或平行。因此，可以通过首先确定与目标框架反射镜32垂直的光束的方向来获得水平枢轴54的方向。
图4示出了使用图1中的对象检测***10来检测对象的方法。在76处，校准工作台***14。在78处，工作台***14用于生成图2中的一个或多个信标30的基于台的位置。在80处，运动跟踪***12用于生成一个或多个信标30的基于运动跟踪***的位置。在82处，验证运动跟踪***12。运动跟踪***12的验证通常包括基于运动跟踪***的位置与基于台的位置的比较，以确定基于运动跟踪***的位置的准确性。在84处，图2中所示的工作台***14的组件从图1中的第一位置24A移动到第二位置24B。然后重复78、80和82处的过程。
在使用时，为了校准目的，激光光源68生成主(primary)校准光束90。分束器70将主校准光束90分成参考校准光束92和台校准光束94。台校准光束94与主校准光束90和参考校准光束92成直角。
参考校准光束92以90度反射离开参考反射镜72，然后以90度从分束器70朝向壁22反射。参考校准光束92的位置由参考点96检测到，该参考点96由参考校准光束92在壁22上产生。台校准光束94相对于与目标框架反射镜32垂直的线成小于90度的角度，然后以小于90度的角度从目标框架反射镜32被反射。例如，台校准光束94可以以相对于法线5度的角度到达目标框架反射镜32，并以相对于法线5度的角度从目标框架反射镜32被反射，由此导致10度的反射角。台校准光束94穿过分束器70并前进到壁22。台校准光束94的位置由壁22上的第一校准点98检测到。可以调整目标框架26的上部部分50，使得第一校准点98移动得更靠近参考点96。这样的调整导致目标框架反射镜32的平面更平行于主校准光束90。然后不再使用参考点96。
如图5和6所示，目标框架26的上部部分50围绕水平枢轴54左右枢转。
如图7A中所示，在100处，第一校准点98首先与参考点96对准。该对准通过如上所述的围绕转动轴36的转动移动和围绕旋转轴42的旋转来实现。第一校准点98与参考点的对准在图7B中示出。
接着，如图7C所示，在102处，在顺时针方向上执行围绕枢轴54的枢转，并注意第一校准点98的竖直和水平移动的方向。这样的移动是由枢轴54与反射镜32的法线之间的未对准导致。通过注意图7C中的102处的方向，可以确定用反射镜调整机构34来操纵反射镜32的方向，如图7D中的104所示。如图7E所示，在106处，用反射镜调整机构34对反射镜32进行小调整。
接着，如图7F所示，在108处，第一校准点98再次与参考点96对准。图7F中所示的过程是图7A的重复。重复图7B到7E中描述的后续过程，直到图7C中的顺时针移动不产生第一校准点98的任何竖直或水平移动。然后可以得出结论，反射镜32的法线与枢轴54充分对准或重合。
如图8和9中所示，还通过使用框架调整机构28来调整目标框架反射镜32以围绕水平轴42使目标框架26和目标框架反射镜32一起旋转。
然后完成图4中76处的工作台***14的校准。工作台***14现在用于在图4中的78处生成信标30的基于台的位置。
如图10所示，激光光源68用于生成台校准光束110。台校准光束110被分束器70分束。仅用于讨论的目的，使用了台校准光束110的一个分量，即，由分束器70朝向目标框架反射镜32反射的分量112。台校准光束110的分量112被目标框架反射镜32反射，并且在壁22上形成定位点114。定位点114与图7中的第四校准点104处于相同的位置。定位点114还指示水平枢轴54的位置。
参考图2，信标30处于相对于水平枢轴54的位置，根据制造了工作台***14的机械说明书，这些位置是已知的。此外，标尺(scale)116提供了目标框架26的上部部分50相对于目标框架26的基部48枢转的程度的视觉读出。因此，一旦水平枢轴54的位置和从标尺116的角度读出是已知的，可以计算信标30的位置。在实践中，操作者将来自标尺116的角度测量输入到台位置算法23中，并且在移动平台20位于第一位置24A时，台位置算法23计算信标30的位置。台位置算法23的输出提供了图2中的每个信标30的基于台的位置。
在移动平台20处于静止位置的情况下，可以对目标框架26的上部部分50进行各种调整。例如，目标框架26的上部部分50可以如图5所示枢转，并且可以再次计算信标30的位置。类似地，目标框架26的上部部分50可以如图5、6、8和9所示枢转并旋转，并且可以再次计算信标的位置。如图11所示，目标框架6还可以围绕竖直转动轴36转动，并且可以再次计算信标30的位置。专用标尺(未示出)用于提供在图11中目标框架26转动的角度的读出。
在图4中的80处，图1中的运动跟踪***12独立于工作台***14来确定信标30的位置。每当工作台***14如上所述在78处用于计算信标30的位置时，相机16捕获信标30的位置。图1中的运动跟踪***定位算法18基于运动跟踪***定位算法18从相机16接收的数据来计算信标30的位置。运动跟踪***定位算法18的输出表示每个信标30相对于运动跟踪***12中的相机16的基于运动跟踪***的位置。
在图4中的82处，操作者验证运动跟踪***12。操作者将基于运动跟踪***的位置与基于台的位置进行比较，以确定基于运动跟踪***的位置的准确性。当工作台***14处于图2所示的配置中时，比较数据，然后当工作台***14处于不同的配置时，例如在图5、6、8、9和11中所示的配置，重复数据。
在图4中的84处，操作者移动工作台***14。具体地，操作者将移动平台20从图1中的第一位置24A移动到第二位置24B。在操作者已经移动了移动平台20之后，操作者再次定位移动平台20，使得图10中的定位点114处于其在操作者已移动了移动平台20之前的相同位置。操作者由此知道水平枢轴54保持在相同的位置。
图12示出了目标框架26的上部部分50，其已经由操作者与目标框架反射镜32一起移动到第二位置24B。分束器70提供参考光束118，该参考光束118从参考反射镜72和分束器70被反射并在壁22上形成参考点120。操作者将定位点114与参考点120对准。因此，当将图12与图10进行比较时，水平枢轴54保持在相同的位置。再次进行如图8和9所示的其他调整，其中框架调整机构28用于将定位点114与参考点120对准。然而，在此阶段不进行使用反射镜取向调整机构34的任何调整。
再次参考图4，再次重复78、80和82处的过程以验证运动跟踪***12的准确性。
由于其准确性和易于使用，因此使用迈克尔逊干涉仪。可以使用利用激光或非激光的不同光学***来校准目标框架反射镜32。
运动跟踪***12的检测器被表示为相机16。可以使用其他检测器，诸如红外检测器或雷达检测器。此外，相机16被示出为处于工作台区域周围的静止位置，但是可以替代地将一个或多个相机或其他检测器定位在目标框架26上。
图13示出了以计算机***900的示例性形式的机器的示意图，在该计算机***内，可以执行一组指令以使该机器执行本文所讨论的方法中的任何一个或多个。在替代实施例中，该机器作为独立的装置操作，或者可以连接(例如联网)到其他机器。在联网部署中，机器可以在服务器-客户端网络环境中的以服务器或客户端机器的身份(capacity)来操作、或者在对等(peer-to-peer)(或分布式)网络环境中的以对等机器来操作。该机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、web设备、网络路由器、交换机或网桥、或者任何机器，该任何机器能够执行指定要由该机器进行的动作的一组指令(顺序的或以其他方式)。此外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”也应被理解为包括机器的任何集合，这些机器单独地或共同地执行一组(或多组)指令以执行本文讨论的方法中的任何一个或多个。
示例性计算机***900包括通过总线908彼此通信的处理器902(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者)；主存储器904(例如，只读存储器(ROM)、闪存、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)的动态随机存取存储器(DRAM)等)；以及静态存储器906(例如，闪存、静态随机存取存储器(SRAM)等)。
计算机***900还可以包括视频显示器910(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))。计算机***900还包括字母数字输入装置912(例如，键盘)、光标控制装置914(例如，鼠标)、磁盘驱动单元916、信号生成装置918(例如，扬声器)和网络接口装置920。
磁盘驱动单元916包括机器可读介质922，其上存储着体现本文所述的方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令924(例如，软件)。在由计算机***900执行期间，软件还可以全部或至少部分地驻留在主存储器904内和/或处理器902内，主存储器904和处理器902也构成机器可读介质。
软件还可以经由网络接口装置920在网络928上发送或接收。
尽管在示例性实施例中将机器可读介质924示出为单个介质，但是术语“机器可读介质”应被认为包括存储一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的缓存和服务器)。术语“机器可读介质”也应被认为包括能够存储、编码或携带一组指令以供机器执行并且使机器执行本发明的方法中的任意一个或多个的任何介质。因此，术语“机器可读介质”应被认为包括但不限于固态存储器、光学和磁性介质以及载波信号。
尽管已经描述并在附图中示出了某些示例性实施例，但是应当理解，这些实施例仅是说明性的，并且不限制本发明，并且本发明不限于所示出和所描述的特定构造和布置，因为本领域的普通技术人员可以进行修改。

Claims (17)

1.一种检测对象的方法，包括：
(i)校准工作台***，其包括：
生成台校准光束；
从目标框架反射镜反射所述台校准光束；
使目标框架相对于移动平台围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间枢转；
当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，检测在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台校准光束的第一位置和第二位置；
基于所述第一位置和所述第二位置来确定表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值；以及
基于表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的所述取向的所述值的确定，调整所述目标框架反射镜相对于所述目标框架的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述台校准光束是激光光束。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
生成主校准光束；
将所述主校准光束分成参考校准光束和所述台校准光束；
检测所述参考校准光束的位置和所述台校准光束的位置；以及
调整所述目标框架的取向，以使得所述台校准光束的位置与所述参考校准光束的位置重合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，分束器使所述主校准光束分束。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述分束器基于强度来使所述主校准光束分束。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
(ii)使用所述工作台***来生成信标的基于台的位置。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
生成台定位光束；
从所述目标框架反射镜反射所述台定位光束；
检测在所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台定位光束的位置；以及
基于所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，使用所述工作台***来生成信标的基于台的位置包括：
移动所述工作台***；
检测在移动所述工作台***并且所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台定位光束的位置；以及
基于在移动所述工作台***之后的所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使所述工作台***沿所述台定位光束的方向移动。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在移动所述移动平台之后调整所述目标框架相对于所述移动平台的取向，以调整所述台定位光束的位置。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述台定位光束是激光光束。
12.根据权利要求6所述的方法，还包括：
(iii)操作运动跟踪***以生成所述信标的基于运动跟踪***的位置，其包括：
利用至少一个检测器来检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；以及
利用运动跟踪***定位算法来确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，操作所述运动跟踪***以生成所述信标的基于运动跟踪***的位置包括：
使所述目标框架相对于所述移动平台围绕竖直转动轴来转动；
在使所述目标框架相对于所述移动平台转动之后，利用至少一个检测器来检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；以及
基于所述信标相对于所述检测器的所述值，利用运动跟踪***定位算法来确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：
(iv)验证所述运动跟踪***，其包括：
将所述基于运动跟踪***的位置与所述基于台的位置进行比较以确定所述基于运动跟踪***的位置的准确性。
15.一种检测对象的方法，包括：
(i)校准工作台***，其包括：
生成台校准光束；
从目标框架反射镜反射所述台校准光束；
使目标框架相对于移动平台围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间枢转；
当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，检测在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台校准光束的第一位置和第二位置；
基于所述第一位置和所述第二位置来确定表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值；以及
基于表示所述目标框架反射镜的所述取向的所述值的确定，调整所述目标框架反射镜相对于所述目标框架的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴；
(ii)使用所述工作台***来生成信标的基于台的位置，其包括：
生成台定位光束；
从所述目标框架反射镜反射所述台定位光束；
检测在所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后所述台定位光束的位置；以及
基于所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置；
(iii)操作运动跟踪***以生成所述信标的基于运动跟踪***的位置，其包括：
利用至少一个检测器来检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；
基于所述信标相对于所述检测器的所述值，利用运动跟踪***定位算法来确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置；以及
(iv)验证所述运动跟踪***，其包括：
将所述基于运动跟踪***的位置与所述基于台的位置进行比较以确定所述基于运动跟踪***的位置的准确性。
16.一种对象检测***，包括：
(i)工作台***，其包括：
移动平台；
被安装到所述移动平台的目标框架，以用于围绕枢轴在第一枢转角与第二枢转角之间的枢转移动；
在所述目标框架上的信标；
附接到所述目标框架的目标框架反射镜；
至少一个光源，其生成用于从所述目标框架反射镜反射的台校准光束，当所述目标框架分别处于所述第一枢转角和所述第二枢转角时，在所述台校准光束从所述目标框架反射镜被反射之后的所述台校准光束的第一位置和第二位置是可检测到的，基于所述第一位置和所述第二位置，表示所述目标框架反射镜相对于所述枢轴的取向的值是可计算的；
反射镜取向调整机构，其位于所述目标框架反射镜与所述目标框架之间，以基于表示所述目标框架反射镜的所述取向的所述值的确定来调整所述目标框架反射镜的取向，以使得所述目标框架反射镜更垂直于所述枢轴，所述至少一个光源生成台定位光束并从所述目标框架反射镜反射所述台定位光束，在所述台定位光束从所述目标框架反射镜被反射之后的所述台定位光束的位置是可检测到的；以及
台位置算法，其用于基于所述台定位光束来确定所述信标在所述目标框架上的基于台的位置；以及
(ii)运动跟踪***，其包括：
至少一个检测器，其被定位成检测所述信标和所述信标相对于所述检测器的值；以及
运动跟踪***定位算法，其用于接收所述信标相对于所述检测器的所述值以作为输入，所述运动跟踪***定位算法用于确定所述信标相对于所述运动跟踪***的基于运动跟踪***的位置以作为来自所述运动跟踪***定位算法的输出，以用于将所述基于运动跟踪***的位置与所述基于台的位置进行比较，以确定所述基于运动跟踪***的位置的准确性。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述移动台包括：
框架调整机构，其位于所述移动平台与所述目标框架之间，以调整所述目标框架相对于所述移动平台的取向。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048456A1 (en) * 2001-08-23 2003-03-13 Hill Henry A. Multiple-pass interferometry
US20120050535A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Gilray Densham System and method for tracking
US20130021486A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Naturalpoint, Inc. Hosted camera remote control
CN103090883A (zh) * 2013-01-15 2013-05-08 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种光电跟踪***动态跟踪精度校准装置及方法
CN104460011A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 富士通株式会社 立体成像装置和立体图像生成方法
US20150226841A1 (en) * 2012-07-19 2015-08-13 Leica Geosystems Ag Laser tracker with calibration unit for self-calibration
US20150294483A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 GM Global Technology Operations LLC Vision-based multi-camera factory monitoring with dynamic integrity scoring
CN106643505A (zh) * 2017-01-18 2017-05-10 北京工业大学 一种验证激光追踪测量***标准球面反射镜减小轴系跳动误差方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59206701A (ja) * 1983-05-11 1984-11-22 Ricoh Co Ltd 干渉測定装置
JPS61202111A (ja) * 1985-03-06 1986-09-06 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 位置変化検出装置
JP4376624B2 (ja) * 2001-08-23 2009-12-02 ザイゴ コーポレーション 複数経路干渉分光法
JP2003202476A (ja) * 2002-01-07 2003-07-18 Fujitsu Ltd 波長分散補償器の光軸調整方法、波長分散補償器の光軸調整装置及び波長分散補償器の組み立て方法
US7333113B2 (en) * 2003-03-13 2008-02-19 Sony Corporation Mobile motion capture cameras
JP2008275492A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Opcell Co Ltd オートコリメータ
CN102230825A (zh) * 2011-03-07 2011-11-02 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种应用相位偏移干涉技术的姿态修正***
JP5849231B2 (ja) * 2012-04-23 2016-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表面形状測定装置及び方法
WO2017173213A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Zoll Medical Corporation Systems and methods of tracking patient movement

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048456A1 (en) * 2001-08-23 2003-03-13 Hill Henry A. Multiple-pass interferometry
US20120050535A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Gilray Densham System and method for tracking
US20130021486A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-24 Naturalpoint, Inc. Hosted camera remote control
US20150226841A1 (en) * 2012-07-19 2015-08-13 Leica Geosystems Ag Laser tracker with calibration unit for self-calibration
CN103090883A (zh) * 2013-01-15 2013-05-08 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种光电跟踪***动态跟踪精度校准装置及方法
CN104460011A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 富士通株式会社 立体成像装置和立体图像生成方法
US20150294483A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 GM Global Technology Operations LLC Vision-based multi-camera factory monitoring with dynamic integrity scoring
CN106643505A (zh) * 2017-01-18 2017-05-10 北京工业大学 一种验证激光追踪测量***标准球面反射镜减小轴系跳动误差方法

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