JP7434303B2 - 運動追跡システムの正確度を検証するためのステージングシステム - Google Patents

運動追跡システムの正確度を検証するためのステージングシステム Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１８年１０月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／７４５，２１８号および２０１９年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／７９８，２９４号からの優先権を主張し、それらの全てが、参照することによってそれら全体として本明細書に援用される。
１）本発明の分野
本発明は、運動追跡システムの正確度を検証するために使用されるステージングシステムを有する物体検出システムに関する。
２）関連技術の議論
コンピュータが、実世界物体の２次元レンダリングおよび３次元レンダリングを作成するために使用される。例えば、コンピュータゲームは、生きているように現れ、生きているような様式で移動する競技者および他の人間の２次元レンダリングおよび３次元レンダリングを有する。
これらの物体が移動する方法は、多くの場合、運動追跡システムを使用して事前記録される。運動追跡システムは、競技者が位置するステージング領域を有し得る。複数のカメラが、競技者の周囲に位置付けられ、競技者がゴルフボールを打つ、フットボールをキャッチする等の一連の移動を実施する際、競技者によって装着される衣類に取り付けられるビーコンの場所を捕捉するために使用される。
運動追跡システムは、運動追跡システム位置付けアルゴリズムを有し、運動追跡システム位置付けアルゴリズムは、カメラからデータを受信し、ビーコンの場所を決定する。次いで、これらの場所は、記録され、移動コンピュータモデルにおいて競技者のレンダリングを合致させるために使用される。
運動追跡システムがこれらのビーコンの場所を正確に記録することが、ますます重要になっている。競技者の身体部分の移動を正確に記録する目的のために、相互に対するビーコンの場所は、正確であるべきである。物体（人間等）が空間を通って移動している際にビーコンの相対的場所が変化しないことも、非常に重要である。例えば、捕捉されている競技者の場合では、競技者が広い領域にわたって移動している際に腕または関節の長さおよび角度が変化しないことが重要であり、そのような誤差は、広い領域が運動追跡のために使用されるときにより顕著になる傾向がある。さらに、ビーコンの場所は、他の実世界物体に対して正確に判定されるべきである。例えば、競技者が、地面の上方またはその下方に浮遊するのではなく、地面にわたって移動するように、地面に対する競技者の場所が正確であることが重要である。
本発明は、物体を検出する方法を提供し、方法は、（ｉ）ステージングシステムを較正することを含み、ステージングシステムを較正することは、ステージ較正光ビームを生成することと、標的フレームミラーからステージ較正光ビームを反射させることと、第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、標的フレームが第１の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、標的フレームが第２の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、第１の場所および第２の場所に基づいて、枢動軸に対する標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、標的フレームミラーの配向を表す値の決定に基づいて、標的フレームミラーが枢動軸に対してより垂直であるように、標的フレームに対する標的フレームミラーの配向を調節することとを含む。
本発明はまた、物体を検出する方法を提供し、方法は、（ｉ）ステージングシステムを較正することであって、ステージングシステムを較正することは、ステージ較正光ビームを生成することと、標的フレームミラーからステージ較正光ビームを反射させることと、第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、標的フレームが第１の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、標的フレームが第２の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、第１の場所および第２の場所に基づいて、枢動軸に対する標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、標的フレームミラーの配向を表す値の決定に基づいて、標的フレームミラーが枢動軸に対してより垂直であるように、標的フレームに対する標的フレームミラーの配向を調節することとを含む、ことと、（ｉｉ）ステージングシステムを使用し、ビーコンのステージベースの場所を生成することであって、前記ステージングシステムを使用してビーコンのステージベースの場所を生成することは、ステージ位置付け光ビームを生成することと、標的フレームミラーからステージ位置付け光ビームを反射させることと、ステージ位置付け光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ位置付け光ビームの場所を検出することと、ステージ位置付け光ビームに基づいて、標的フレーム上のビーコンのステージベースの場所を決定することとを含む、ことと、（ｉｉｉ）運動追跡システムを動作させ、ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することであって、運動追跡システムを動作させ、ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、少なくとも１つの検出器を用いて、ビーコンと、検出器に対するビーコンの値とを検出することと、運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、検出器に対するビーコンの値に基づいて、運動追跡システムに対するビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することとを含む、ことと、（ｉｖ）運動追跡システムを検証することであって、運動追跡システムを検証することは、運動追跡システムベースの場所をステージベースの場所と比較し、運動追跡システムベースの場所の正確度を決定することを含む、こととを含む。
本発明はさらに、物体検出システムを提供し、物体検出システムは、（ｉ）ステージングシステムであって、ステージングシステムは、可動性プラットフォームと、第１の枢動角度と第２の枢動角度との間での枢動軸を中心とする枢動移動のために可動性プラットフォームに搭載される標的フレームと、標的フレーム上のビーコンと、標的フレームに取り付けられる標的フレームミラーと、標的フレームミラーからの反射のためのステージ較正光ビームを生成する少なくとも１つの光源であって、標的フレームが第１の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第１の場所が検出可能であり、標的フレームが第２の枢動角度にあるとき、ステージ較正光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ較正光ビームの第２の場所が検出可能であり、第１の場所および第２の場所に基づいて、枢動軸に対する標的フレームミラーの配向を表す値が計算可能である、少なくとも１つの光源と、標的フレームミラーと標的フレームとの間のミラー配向調節機構であって、ミラー配向調節機構は、標的フレームミラーの配向を表す値の決定に基づいて、標的フレームミラーが枢動軸に対してより垂直であるように、標的フレームミラーの配向を調節し、少なくとも１つの光源は、ステージ位置付け光ビームを生成し、ステージ位置付け光ビームを標的フレームミラーから反射させ、ステージ位置付け光ビームが標的フレームミラーから反射された後のステージ位置付け光ビームの場所が検出可能である、ミラー配向調節機構と、ステージ位置付け光ビームに基づいて、標的フレーム上のビーコンのステージベースの場所を決定するためのステージ位置特定アルゴリズムとを含む、ステージングシステムと、（ｉｉ）運動追跡システムであって、運動追跡システムは、ビーコンと、検出器に対するビーコンの値とを検出するように位置付けられる少なくとも１つの検出器と、入力として検出器に対するビーコンの値を受信するための運動追跡システム位置付けアルゴリズムであって、運動追跡システム位置付けアルゴリズムは、運動追跡システム位置付けアルゴリズムからの出力として運動追跡システムに対するビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定し、運動追跡システムベースの場所をステージベースの場所と比較し、運動追跡システムベースの場所の正確度を決定する、運動追跡システム位置付けアルゴリズムとを含む、運動追跡システムとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
物体を検出する方法であって、前記方法は、
（ｉ）ステージングシステムを較正することを含み、前記ステージングシステムを構成することは、
ステージ較正光ビームを生成することと、
標的フレームミラーから前記ステージ較正光ビームを反射させることと、
第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、
前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、
前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、
前記標的フレームミラーの前記配向を表す前記値の決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームに対する前記標的フレームミラーの前記配向を調節することと
を含む、方法。
（項目２）
前記ステージ較正光ビームは、レーザビームである、項目１に記載の方法。
（項目３）
一次較正光ビームを生成することと、
前記一次較正光ビームを基準較正光ビームおよび前記ステージ較正光ビームに分割することと、
前記基準較正光ビームの場所および前記ステージ較正光ビームの場所を検出することと、
前記ステージ較正光ビームの前記場所が前記基準較正光ビームの前記場所と一致するように、前記標的フレームの配向を調節することと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
ビームスプリッタが、前記一次較正光ビームを分割する、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記ビームスプリッタは、前記一次較正光ビームを強度に基づいて分割する、項目４に記載の方法。
（項目６）
（ｉｉ）前記ステージングシステムを使用し、ビーコンのステージベースの場所を生成することをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
ステージ位置付け光ビームを生成することと、
前記標的フレームミラーから前記ステージ位置付け光ビームを反射させることと、
前記ステージ位置付け光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ位置付け光ビームの場所を検出することと、
前記ステージ位置付け光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
をさらに含む、項目６に記載の方法。
（項目８）
前記ステージングシステムを使用し、ビーコンのステージベースの場所を生成することは、
前記ステージングシステムを移動させることと、
前記ステージングシステムを移動させ前記ステージ位置付け光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ位置付け光ビームの場所を検出することと、
前記ステージングシステムを移動させた後の前記ステージ位置付け光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
を含む、項目６に記載の方法。
（項目９）
前記ステージングシステムは、前記ステージ位置付け光ビームの方向に移動させられる、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記可動性プラットフォームを移動させた後、前記可動性プラットフォームに対する前記標的フレームの配向を調節し、前記ステージ位置付け光ビームの場所を調節することをさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記ステージ位置付け光ビームは、レーザビームである、項目６に記載の方法。
（項目１２）
（ｉｉｉ）運動追跡システムを動作させ、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することをさらに含み、前記運動追跡システムを動作させ、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、
少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと、前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
を含む、項目６に記載の方法。
（項目１３）
前記運動追跡システムを動作させ、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、
前記可動性プラットフォームに対して、鉛直旋回軸を中心として前記標的フレームを旋回させることと、
前記可動性プラットフォームに対して前記標的フレームを旋回させた後、少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと、前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記検出器に対する前記ビーコンの前記値に基づいて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
を含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
（ｉｖ）前記運動追跡システムを検証することをさらに含み、前記運動追跡システムを検証することは、
前記運動追跡システムベースの場所を前記ステージベースの場所と比較し、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定すること
を含む、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
物体を検出する方法であって、前記方法は、
（ｉ）ステージングシステムを較正することであって、前記ステージングシステムを較正することは、
ステージ較正光ビームを生成することと、
標的フレームミラーから前記ステージ較正光ビームを反射させることと、
第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、
前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、
前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、
前記標的フレームミラーの前記配向を表す前記値の前記決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームに対する前記標的フレームミラーの前記配向を調節することと
を含む、ことと、
（ｉｉ）前記ステージングシステムを使用し、ビーコンのステージベースの場所を生成することであって、前記ステージングシステムを使用し、前記ビーコンのステージベースの場所を生成することは、
ステージ位置付け光ビームを生成することと、
前記標的フレームミラーから前記ステージ位置付け光ビームを反射させることと、
前記ステージ位置付け光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ位置付け光ビームの場所を検出することと、
前記ステージ位置付け光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
を含む、ことと、
（ｉｉｉ）運動追跡システムを動作させ、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することであって、前記運動追跡システムを動作させ、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、
少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと、前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記検出器に対する前記ビーコンの値に基づいて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
を含む、ことと、
（ｉｖ）前記運動追跡システムを検証することであって、前記運動追跡システムを検証することは、
前記運動追跡システムベースの場所を前記ステージベースの場所と比較し、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定すること
を含む、ことと
を含む、方法。
（項目１６）
物体検出システムであって、前記システムは、
（ｉ）ステージングシステムであって、前記ステージングシステムは、
可動性プラットフォームと、
第１の枢動角度と第２の枢動角度との間での枢動軸を中心とする枢動移動のために前記可動性プラットフォームに搭載される標的フレームと、
前記標的フレーム上のビーコンと、
前記標的フレームに取り付けられる標的フレームミラーと、
前記標的フレームミラーからの反射のためにステージ較正光ビームを生成する少なくとも１つの光源であって、前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第１の場所が検出可能であり、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第２の場所が検出可能であり、前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値が計算可能である、少なくとも１つの光源と、
前記標的フレームミラーと前記標的フレームとの間のミラー配向調節機構であって、前記ミラー配向調節機構は、前記標的フレームミラーの前記配向を表す前記値の決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームミラーの前記配向を調節し、前記少なくとも１つの光源は、ステージ位置付け光ビームを生成し、前記ステージ位置付け光ビームを前記標的フレームミラーから反射させ、前記ステージ位置付け光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ位置付け光ビームの場所が検出可能である、ミラー配向調節機構と、
前記ステージ位置付け光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定するためのステージ位置特定アルゴリズムと
を含む、ステージングシステムと、
（ｉｉ）運動追跡システムであって、前記運動追跡システムは、
前記ビーコンと、検出器に対する前記ビーコンの値とを検出するように位置付けられる少なくとも１つの検出器と、
入力として前記検出器に対する前記ビーコンの前記値を受信するための運動追跡システム位置付けアルゴリズムであって、前記運動追跡システム位置付けアルゴリズムは、前記運動追跡システム位置付けアルゴリズムからの出力として前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定し、前記運動追跡システムベースの場所を前記ステージベースの場所と比較し、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定する、運動追跡システム位置付けアルゴリズムと
を含む、運動追跡システムと
を備える、物体検出システム。
（項目１７）
前記可動性ステージは、前記可動性プラットフォームに対する前記標的フレームの配向を調節するための前記可動性プラットフォームと前記標的フレームとの間のフレーム調節機構を含む、項目１６に記載の方法。
本発明は、付随の図面を参照して、例として説明される。
図１は、本発明のある実施形態による、物体検出システムを示す上面図である。
図２は、物体検出システムの一部を形成するステージングシステムのコンポーネントを示す斜視図である。
図３は、ステージングシステムのさらなるコンポーネントを示す上面図である。
図４は、物体検出システムが機能する方法を図示するフローチャートである。
図５は、標的フレームの上側部分が１つの方向に枢動させられている図２と同様の図である。
図６は、標的フレームの上側部分が対向する方向に枢動させられている図５と同様の図である。
図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。 図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。 図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。 図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。 図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。 図７Ａ－７Ｆは、ステージングシステムを較正する間にレーザ光ビームによって形成される種々の較正スポットを図示する側面図である。
図８は、標的フレームが水平軸を中心として回転させられる前の図２に示されるコンポーネントの斜視図である。
図９は、標的フレームが水平軸を中心として回転させられた後の図８と同様の図である。
図１０は、図３に示されるコンポーネントが水平枢動軸の位置付けを検証するために使用されるときのそれらの上面平面図である。
図１１は、水平旋回軸を中心とする標的フレームの旋回を図示する図２と同様の図である。
図１２は、標的フレームが壁からさらに離れるように移動させられた後の図３と同様の図である。
図１３は、本発明の一実施形態による、本発明のシステムにおける適用を見出し得るコンピュータの形態である機械のブロック図である。
付随の図面の図１は、本発明のある実施形態による物体検出システム１０を図示しており、物体検出システム１０は、運動追跡システム１２と、運動追跡システム１２の正確度を検証するために使用されるステージングシステム１４とを含む。
運動追跡システム１２は、それぞれのカメラ１６の形態である複数の検出器と、運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８とを含む。
カメラ１６は、ステージング領域１９の前側、後側、左側、および右側に位置付けられる。各カメラ１６は、ステージング領域１９内に位置する物体の画像または画像の複数のフレームを捕捉するように位置付けられる。
運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８は、コンピューティングデバイスの記憶デバイスに位置する。カメラ１６は、コンピューティングデバイスに接続され、カメラ１６によって捕捉される画像のデータを運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８に提供する。運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８は、カメラ１６から受信されたデータに基づいて、ステージング領域１９内の物体の場所を決定するルーチンを実行する。
図１は、可動性プラットフォーム２０と、壁２２と、ステージ位置特定アルゴリズム２３とを含む、ステージングシステム１４の限定された詳細のみを示す。可動性プラットフォーム２０は、ステージング領域１９内に位置する。可動性プラットフォーム２０は、最初に、第１の位置２４Ａに位置し、後で、第２の位置２４Ｂに移動させられる。種々の光ビームが、壁２２に対して可動性プラットフォーム２０を位置特定するために使用される。ステージ位置特定アルゴリズム２３は、コンピューティングデバイスのコンピュータ可読媒体上に常駐する。ステージ位置特定アルゴリズム２３は、可動性プラットフォーム２０が壁２２に対して位置付けられた後の可動性プラットフォーム２０上の物体の場所を計算する。
図２は、標的フレーム２６と、フレーム調節機構２８と、複数のビーコン３０と、標的フレームミラー３２と、ミラー配向調節機構３４とを含む、図１に示されないステージングシステム１４のさらなるコンポーネントを示す。
フレーム調節機構２８は、標的フレーム２６を可動性プラットフォーム２０に搭載する。フレーム調節機構２８は、可動性プラットフォーム２０に対して鉛直旋回軸３６を中心として旋回し得る。フレーム調節機構２８が、鉛直旋回軸３６を中心として旋回すると、標的フレーム２６は、鉛直旋回軸３６を中心として方向３８に旋回する。
フレーム調節機構２８は、複数の調節ねじを含み、複数の調節ねじは、可動性プラットフォーム２０に対する標的フレーム２６の調節をさらに可能にする。標的フレーム２６は、水平軸４０を中心として方向４４に回転させられ得、水平軸４２を中心として方向４６に回転させられ得る。
標的フレーム２６は、フレーム調節機構２８に搭載される基部部分４８と、上側部分５０とを含む。上側部分５０は、軸受を通して基部部分４８に搭載される。軸受は、上側部分５０が、水平枢動軸５４を中心として方向５２に枢動することを可能にする。水平枢動軸５４を中心とする上側部分５０の枢動はまた、可動性プラットフォーム２０に対して方向５２に上側部分５０を枢動させる。
標的フレームミラー３２は、ミラー配向調節機構３４を通して、標的フレーム２６の上側部分５０に搭載される。ミラー配向調節機構３４は、複数の調節ねじを有し、複数の調節ねじは、回転させられると、標的フレーム２６の上側部分５０に対して標的フレームミラー３２を調節する。ミラー配向調節機構３４は、水平軸６２を中心として方向５８に標的フレームミラー３２を調節し、鉛直軸６４を中心として方向６０に標的フレームミラー３２を調節する。
ビーコン３０は、標的フレーム２６の上側部分５０に搭載される。ビーコン３０は、図１のカメラ１６によって容易に検出可能である材料から作製される「受動的ビーコン」であり得るか、またはカメラによって検出され得る可視光もしくは不可視光を放出する発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の物体等の「能動的ビーコン」であり得る。軸３６、軸４０、軸４２、または軸５４を中心とする標的フレーム２６のいかなる調節も、可動性プラットフォーム２０に対するビーコン３０の場所の同時調節を引き起こす。しかしながら、ビーコン３０は、標的フレームミラー３２が軸６２および軸６４を中心として調節されるとき、静止したままである。
図３は、レーザ光源６８と、ビームスプリッタ７０と、基準ミラー７２とを含む、図１のステージングシステム１４のさらなるコンポーネントを図示する。レーザ光源６８と、ビームスプリッタ７０と、基準ミラー７２と、壁２２とを備える配列は、「マイケルソン干渉計」として当技術分野において認識可能である。基準ミラー７２は、壁２２に対する標的フレームミラー３２の初期の大まかな整合のために使用され得る。
水平枢動軸５４が、図３に示される。標的フレーム２６の上側部分５０の初期整合の間、水平枢動軸５４は、壁２２に対して垂直ではないと仮定され得る。
さらに、標的フレームミラー３２に対する法線は、水平枢動軸５４と整合させられていないと仮定され得る。図１のステージングシステム１４の較正は、標的フレームミラー３２に対する法線が水平枢動軸５４と一致するように、標的フレームミラー３２を調節することを伴う。標的フレームミラー３２に対して垂直に反射する光ビームは、水平枢動軸５４と一致するか、またはそれに平行である。したがって、最初に、標的フレームミラー３２に対して垂直である光ビームの方向を決定することによって、水平枢動軸５４の方向を取得することが可能である。
図４は、図１の物体検出システム１０を使用して物体を検出する方法を図示する。７６において、ステージングシステム１４が較正される。７８において、ステージングシステム１４は、図２のビーコン３０のうちの１または複数のステージベースの場所を生成するために使用される。８０において、運動追跡システム１２が、１または複数のビーコン３０の運動追跡システムベースの場所を生成するために使用される。８２において、運動追跡システム１２が検証される。運動追跡システム１２の検証は、概して、運動追跡システムベースの場所の正確度を決定するための運動追跡システムベースの場所とステージベースの場所との比較を含む。８４において、図２に示されるステージングシステム１４のコンポーネントは、図１の第１の位置２４Ａから第２の位置２４Ｂに移動させられる。次いで、７８、８０、および８２におけるプロセスが繰り返される。
使用時、較正目的のために、レーザ光源６８は、一次較正光ビーム９０を生成する。ビームスプリッタ７０は、一次較正光ビーム９０を基準較正光ビーム９２およびステージ較正光ビーム９４に分割する。ステージ較正光ビーム９４は、一次較正光ビーム９０および基準較正光ビーム９２に対して直角である。
基準較正光ビーム９２は、基準ミラー７２から９０度で反射し、次いで、ビームスプリッタ７０から壁２２に向かって９０度で反射する。基準較正光ビーム９２の場所は、壁２２上の基準較正光ビーム９２によって作成される基準スポット９６によって検出される。ステージ較正光ビーム９４は、標的フレームミラー３２に対する法線に対して９０度未満の角度にあり、次いで、標的フレームミラー３２から９０度未満である角度で反射する。例えば、ステージ較正光ビーム９４は、法線に対して５度の角度で標的フレームミラー３２に接近し、法線に対して５度の角度で標的フレームミラー３２から反射し、したがって、１０度の反射角度をもたらし得る。ステージ較正光ビーム９４は、ビームスプリッタ７０を通過し、壁２２に進行する。ステージ較正光ビーム９４の場所が、壁２２上の第１の較正スポット９８によって検出される。標的フレーム２６の上側部分５０は、第１の較正スポット９８が基準スポット９６により近接して移動するように調節され得る。そのような調節は、標的フレームミラー３２の平面が一次較正光ビーム９０により平行であることをもたらす。その後、基準スポット９６は、それ以上使用されない。
図５および図６に示されるように、標的フレーム２６の上側部分５０は、水平枢動軸５４を中心として左および右に枢動させられる。
図７Ａに示されるように、１００において、第１の較正スポット９８は、最初に、基準スポット９６と整合させられる。整合は、上記に説明されるような旋回軸３６を中心とする旋回移動および回転軸４２を中心とする回転によって遂行される。第１の較正スポット９８と基準スポットとの整合が、図７Ｂに示される。
次に、図７Ｃに示されるように、１０２において、枢動軸５４を中心とする枢動が、時計回り方向に実行され、第１の較正スポット９８の鉛直移動および水平移動の方向が、注目される。そのような移動は、枢動軸５４およびミラー３２の法線の軸の不整合によって引き起こされる。図７Ｃの１０２における方向に注目することによって、ミラー調節機構３４を用いてミラー３２を操向するための方向が、図７Ｄの１０４に表されるものとして決定され得る。図７Ｅに示されるように、１０６において、ミラー調節機構３４を用いてミラー３２をわずかに調節する。
次に、図７Ｆに示されるように、１０８において、第１の較正スポット９８は、再び、基準スポット９６と整合させられる。図７Ｆに示されるプロセスは、図７Ａの繰り返しである。図７Ｂ－７Ｅに説明される後続のプロセスは、図７Ｃの時計回り移動が、第１の較正スポット９８のいかなる鉛直移動または水平移動も生み出さなくなるまで、繰り返される。次いで、ミラー３２の法線が、枢動軸５４と十分に整合されるか、または一致することが結論付けられ得る。
図８および図９に示されるように、標的フレームミラー３２は、フレーム調節機構２８を使用して水平軸４２を中心として標的フレームミラー３２とともに標的フレーム２６を回転させることによっても調節される。
次いで、図４の７６におけるステージングシステム１４の較正が完了される。ステージングシステム１４は、ここで、図４の７８において、ビーコン３０のステージベースの場所を生成するために使用される。
図１０に示されるように、レーザ光源６８は、ステージ較正光ビーム１１０を生成するために使用される。ステージ較正光ビーム１１０は、ビームスプリッタ７０によって分割される。議論のみの目的のために、ステージ較正光ビーム１１０の１つの成分、すなわち、ビームスプリッタ７０によって標的フレームミラー３２に向かって反射される成分１１２が、使用される。ステージ較正光ビーム１１０の成分１１２は、標的フレームミラー３２によって反射され、壁２２上に位置付けスポット１１４を形成する。位置付けスポット１１４は、図７の第４の較正スポット１０４と同一の場所にある。位置付けスポット１１４は、水平枢動軸５４の場所も示す。
図２を参照すると、ビーコン３０は、水平枢動軸５４に対する位置にあり、水平枢動軸５４は、ステージングシステム１４が製造される機械的仕様に起因して既知である。さらに、スケール１１６が、標的フレーム２６の上側部分５０が標的フレーム２６の基部部分４８に対して枢動させられる程度の視覚的読取値を提供する。したがって、いったん水平枢動軸５４の場所およびスケール１１６からの角度読取値が既知となると、ビーコン３０の場所が計算され得る。実用では、オペレータは、スケール１１６からの角度測定値をステージ位置特定アルゴリズム２３に入れ、ステージ位置特定アルゴリズム２３は、可動性プラットフォーム２０が第１の位置２４Ａに位置するときのビーコン３０の場所を計算する。ステージ位置特定アルゴリズム２３の出力は、図２のビーコン３０のうちの各々のステージベースの場所を提供する。
静止場所にある可動性プラットフォーム２０を用いて、種々の調節が、標的フレーム２６の上側部分５０に行われ得る。例えば、標的フレーム２６の上側部分５０は、図５に示されるように枢動され得、ビーコン３０の場所が、再び計算され得る。同様に、標的フレーム２６の上側部分５０は、図５、図６、図８、および図９に示されるように枢動および回転させられ得、ビーコンの場所が、再び計算され得る。図１１に示されるように、標的フレーム６はまた、鉛直旋回軸３６を中心として旋回させられ得、ビーコン３０の場所が、再び計算され得る。専用スケール（図示せず）が、図１１の標的フレーム２６が旋回する角度の読取値を提供するために使用される。
図４の８０において、図１の運動追跡システム１２は、ステージングシステム１４のビーコン３０の場所を独立して決定する。ステージングシステム１４が、上記に説明されるように、７８においてビーコン３０の場所を計算するために使用される度に、カメラ１６は、ビーコン３０の場所を捕捉する。図１の運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８は、運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８がカメラ１６から受信するデータに基づいて、ビーコン３０の場所を計算する。運動追跡システム位置付けアルゴリズム１８の出力は、運動追跡システム１２のカメラ１６に対する各ビーコン３０の運動追跡システムベースの場所を表す。
図４の８２において、オペレータが、運動追跡システム１２を検証する。オペレータは、運動追跡システムベースの場所の正確度を決定するために、運動追跡システムベースの場所をステージベースの場所と比較する。データは、ステージングシステム１４が、図２に示される構成にあるときに比較され、次いで、ステージングシステム１４が、異なる構成（例えば、図５、図６、図８、図９、および図１１に示される構成）にあるときに繰り返される。
図４の８４において、オペレータは、ステージングシステム１４を移動させる。特に、オペレータは、可動性プラットフォーム２０を図１の第１の位置２４Ａから第２の位置２４Ｂに移動させる。オペレータが可動性プラットフォーム２０を移動させた後、オペレータは、再び、図１０の位置付けスポット１１４がオペレータが可動性プラットフォーム２０を移動させる前と同一の場所にあるように、可動性プラットフォーム２０を位置付ける。オペレータは、それによって、水平枢動軸５４が同一の位置のままであることを知る。図１２は、オペレータによって第２の位置２４Ｂに標的フレームミラー３２とともに移動させられた標的フレーム２６の上側部分５０を示す。ビームスプリッタ７０は、基準ビーム１１８を提供し、基準ビーム１１８は、基準ミラー７２から、かつビームスプリッタ７０から反射し、壁２２上に基準スポット１２０を形成する。オペレータは、位置付けスポット１１４を基準スポット１２０と整合させる。水平枢動軸５４は、したがって、図１２を図１０と比較すると、同一の位置のままである。図８および図９に図示されるようなさらなる調節が、再び行われ、フレーム調節機構２８は、位置付けスポット１１４を基準スポット１２０と整合させるために使用される。しかしながら、ミラー配向調節機構３４を使用するいかなる調節も、本段階において行われない。
再び図４を参照すると、次いで、７８、８０、および８２におけるプロセスは、運動追跡システム１２の正確度を検証するために再び繰り返される。
正確度および容易な使用のため、マイケルソン干渉計が使用される。レーザ光または非レーザ光を使用する異なる光学システムを使用して標的フレームミラー３２を較正することが、可能であり得る。
運動追跡システム１２の検出器は、カメラ１６として表される。赤外線検出器またはレーダ検出器等の他の検出器を使用することが、可能であり得る。さらに、カメラ１６は、ステージング領域の周囲の静止位置に示されるが、代わりに、標的フレーム２６上に１または複数のカメラまたは他の検出器を配置することが、可能であり得る。
図１３は、コンピュータシステム９００の例示的形態である機械の図式的表現を示し、コンピュータシステム９００中で、本明細書で議論される技法のうちのいずれか１つまたは複数を機械に実施させるための命令のセットが実行され得る。代替実施形態では、機械は、スタンドアロンデバイスとして動作するか、または他の機械に接続（例えば、ネットワーク化）され得る。ネットワーク化された展開では、機械は、サーバ－クライアントネットワーク環境内のサーバまたはクライアント機械として、または、ピアツーピア（または分散型）ネットワーク環境内のピア機械として動作し得る。機械は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、セルラー電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチもしくはブリッジ、またはその機械によってとられるべきアクションを規定する命令のセットを（逐次的に、または別様に）実行することが可能な任意の機械であり得る。さらに、単一の機械のみが図示されるが、「機械」という用語は、本明細書で議論される技法のうちのいずれか１つまたは複数を実施するために、命令のセット（または複数のセット）を個々に、または共同で実行する機械の任意の集合物を含むようにも解釈されるものとする。
例示的コンピュータシステム９００は、プロセッサ９０２（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、または両方）と、メインメモリ９０４（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）（同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）またはラムバスＤＲＡＭ（ＲＤＲＡＭ）等）等）と、静的メモリ９０６（例えば、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）等）とを含み、それらは、バス９０８を介して相互に通信する。
コンピュータシステム９００はさらに、ビデオディスプレイ９１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または陰極線管（ＣＲＴ））を含み得る。コンピュータシステム９００はまた、英数字入力デバイス９１２（例えば、キーボード）と、カーソル制御デバイス９１４（例えば、マウス）と、ディスクドライブユニット９１６と、信号生成デバイス９１８（例えば、スピーカ）と、ネットワークインターフェースデバイス９２０とを含む。
ディスクドライブユニット９１６は、機械読み取り可能な媒体９２２を含み、本明細書で説明される技法または機能のうちのいずれか１つまたは複数を具現化する命令９２４（例えば、ソフトウェア）の１または複数のセットが、機械読み取り可能な媒体に記憶される。ソフトウェアはまた、完全に、または少なくとも部分的に、コンピュータシステム９００によるソフトウェアの実行の間、メインメモリ９０４内および／またはプロセッサ９０２内に常駐し得、メインメモリ９０４およびプロセッサ９０２も、機械読み取り可能な媒体を構成し得る。
ソフトウェアはさらに、ネットワークインターフェースデバイス９２０を介して、ネットワーク９２８を経由して送信または受信され得る。
機械読み取り可能な媒体９２４は、例示的実施形態において、単一の媒体であるように示されるが、「機械読み取り可能な媒体」という用語は、命令の１または複数のセットを記憶する単一の媒体または複数の媒体（例えば、一元化されたデータベースもしくは分散型データベース、ならびに／または関連付けられるキャッシュおよびサーバ）を含むように解釈されるべきである。「機械読み取り可能な媒体」という用語はまた、任意の媒体を含み、任意の媒体は、機械による実行のための命令のセットを記憶し、エンコードし、または搬送することが可能であり、機械に、本発明の技法のうちのいずれか１つまたは複数を実施させるように解釈されるものとする。故に、「機械読み取り可能な媒体」という用語は、限定ではないが、ソリッドステートメモリ、光学媒体および磁気媒体、ならびに搬送波信号を含むように解釈されるものとする。
特定の例示的実施形態が、説明され、付随の図面に示されているが、そのような実施形態は、単に例証的であり、本発明の制限ではなく、修正が当業者に想起され得るので、本発明は、示され説明される具体的構造および配列に制限されないことを理解されたい。

Claims (17)

  1. 物体を検出する方法であって、前記方法は、
    （ｉ）ステージングシステムを較正することを含み、
    前記ステージングシステムを較正することは、
    第１のステージ較正光ビームを生成することと、
    標的フレームミラーから前記第１のステージ較正光ビームを反射させることと、
    第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、
    前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記第１のステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記第１のステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記第１のステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記第１のステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、
    前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、
    前記標的フレームミラーの配向を表す前記値の決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームに対する前記標的フレームミラーの配向を調節することと
    を含む、方法。
  2. 前記第１のステージ較正光ビームは、レーザビームである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記方法は、
    一次較正光ビームを生成することと、
    前記一次較正光ビームを基準較正光ビームおよび前記第１のステージ較正光ビームに分割することと、
    前記基準較正光ビームの場所および前記第１のステージ較正光ビームの場所を検出することと、
    前記第１のステージ較正光ビームの場所が前記基準較正光ビームの場所と一致するように、前記標的フレームの配向を調節することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. ビームスプリッタが、前記一次較正光ビームを分割する、請求項３に記載の方法。
  5. 前記ビームスプリッタは、前記一次較正光ビームを強度に基づいて分割する、請求項４に記載の方法。
  6. 前記方法は、（ｉｉ）前記ステージングシステムを使用して、ビーコンのステージベースの場所を生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記方法は、
    第２のステージ較正光ビームを生成することと、
    前記標的フレームミラーから前記第２のステージ較正光ビームを反射させることと、
    前記第２のステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記第２のステージ較正光ビームの場所を検出することと、
    前記第２のステージ較正光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
    をさらに含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記ステージングシステムを使用して、ビーコンのステージベースの場所を生成することは、
    前記ステージングシステムを移動させることと、
    前記ステージングシステムを移動させ、かつ、前記第１のステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記第１のステージ較正光ビームの場所を検出することと、
    前記ステージングシステムを移動させた後の前記第１のステージ較正光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
    を含む、請求項６に記載の方法。
  9. 前記ステージングシステムは、前記第１のステージ較正光ビームの方向に移動させられる、請求項８に記載の方法。
  10. 前記方法は、
    前記可動性プラットフォームを移動させた後、前記可動性プラットフォームに対する前記標的フレームの配向を調節することにより、前記第１のステージ較正光ビームの場所を調節することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記第１のステージ較正光ビームは、レーザビームである、請求項６に記載の方法。
  12. 前記方法は、（ｉｉｉ）運動追跡システムを動作させることにより、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することをさらに含み、
    前記運動追跡システムを動作させることにより、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、
    少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
    運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
    を含む、請求項６に記載の方法。
  13. 前記運動追跡システムを動作させることにより、前記ビーコンの運動追跡システムベー
    スの場所を生成することは、
    前記可動性プラットフォームに対して、鉛直旋回軸を中心として前記標的フレームを旋回させることと、
    前記可動性プラットフォームに対して前記標的フレームを旋回させた後、少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
    運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記検出器に対する前記ビーコンの前記値に基づいて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
    を含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記方法は、（ｉｖ）前記運動追跡システムを検証することをさらに含み、
    前記運動追跡システムを検証することは、
    前記運動追跡システムベースの場所と前記ステージベースの場所とを比較することにより、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定すること
    を含む、請求項１２に記載の方法。
  15. 物体を検出する方法であって、前記方法は、
    （ｉ）ステージングシステムを較正することであって、
    前記ステージングシステムを較正することは、
    ステージ較正光ビームを生成することと、
    標的フレームミラーから前記ステージ較正光ビームを反射させることと、
    第１の枢動角度と第２の枢動角度との間で枢動軸を中心として標的フレームを可動性プラットフォームに対して枢動させることと、
    前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第１の場所を検出し、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第２の場所を検出することと、
    前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値を決定することと、
    前記標的フレームミラーの配向を表す前記値の決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームに対する前記標的フレームミラーの配向を調節することと
    を含む、ことと、
    （ｉｉ）前記ステージングシステムを使用して、ビーコンのステージベースの場所を生成することであって、
    前記ステージングシステムを使用して、前記ビーコンのステージベースの場所を生成することは、
    ステージ較正光ビームを生成することと、
    前記標的フレームミラーから前記ステージ較正光ビームを反射させることと、
    前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの場所を検出することと、
    前記ステージ較正光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定することと
    を含む、ことと、
    （ｉｉｉ）運動追跡システムを動作させることにより、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することであって、
    前記運動追跡システムを動作させることにより、前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を生成することは、
    少なくとも１つの検出器を用いて、前記ビーコンと前記検出器に対する前記ビーコンの値とを検出することと、
    運動追跡システム位置付けアルゴリズムを用いて、前記検出器に対する前記ビーコンの値に基づいて、前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定することと
    を含む、ことと、
    （ｉｖ）前記運動追跡システムを検証することであって、
    前記運動追跡システムを検証することは、
    前記運動追跡システムベースの場所と前記ステージベースの場所とを比較することにより、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定すること
    を含む、ことと
    を含む、方法。
  16. 物体検出システムであって、前記物体検出システムは、
    （ｉ）ステージングシステムであって、
    前記ステージングシステムは、
    可動性プラットフォームと、
    第１の枢動角度と第２の枢動角度との間での枢動軸を中心とする枢動移動のために前記可動性プラットフォームに搭載されている標的フレームと、
    前記標的フレーム上のビーコンと、
    前記標的フレームに取り付けられている標的フレームミラーと、
    前記標的フレームミラーからの反射のためにステージ較正光ビームを生成する少なくとも１つの光源であって、前記標的フレームが前記第１の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第１の場所が検出可能であり、前記標的フレームが前記第２の枢動角度にあるとき、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの第２の場所が検出可能であり、前記第１の場所および前記第２の場所に基づいて、前記枢動軸に対する前記標的フレームミラーの配向を表す値が計算可能である、少なくとも１つの光源と、
    前記標的フレームミラーと前記標的フレームとの間のミラー配向調節機構であって、前記ミラー配向調節機構は、前記標的フレームミラーの配向を表す前記値の決定に基づいて、前記標的フレームミラーが前記枢動軸に対してより垂直であるように、前記標的フレームミラーの前記配向を調節し、前記少なくとも１つの光源は、ステージ較正光ビームを生成し、前記ステージ較正光ビームを前記標的フレームミラーから反射させ、前記ステージ較正光ビームが前記標的フレームミラーから反射された後の前記ステージ較正光ビームの場所が検出可能である、ミラー配向調節機構と、
    前記ステージ較正光ビームに基づいて、前記標的フレーム上の前記ビーコンのステージベースの場所を決定するためのステージ位置特定アルゴリズムと
    を含む、ステージングシステムと、
    （ｉｉ）運動追跡システムであって、
    前記運動追跡システムは、
    前記ビーコンと検出器に対する前記ビーコンの値とを検出するように位置付けられている少なくとも１つの検出器と、
    入力として前記検出器に対する前記ビーコンの前記値を受信するための運動追跡システム位置付けアルゴリズムであって、前記運動追跡システム位置付けアルゴリズムは、前記運動追跡システム位置付けアルゴリズムからの出力として前記運動追跡システムに対する前記ビーコンの運動追跡システムベースの場所を決定し、前記運動追跡システムベースの場所と前記ステージベースの場所とを比較することにより、前記運動追跡システムベースの場所の正確度を決定する、運動追跡システム位置付けアルゴリズムと
    を含む、運動追跡システムと
    を備える、物体検出システム。
  17. 前記ステージングシステムは、前記可動性プラットフォームに対する前記標的フレームの配向を調節するために前記可動性プラットフォームと前記標的フレームとの間のフレーム調節機構をさらに含む、請求項１６に記載の物体検出システム。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2005501241A (ja) 2001-08-23 2005-01-13 ザイゴ　コーポレーション 複数経路干渉分光法
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***
JP2013061987A (ja) 2005-07-01 2013-04-04 Sony Pictures Entertainment Inc モバイルモーションキャプチャカメラ
JP2013224899A (ja) 2012-04-23 2013-10-31 Panasonic Corp 表面形状測定装置及び方法
US20150294483A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 GM Global Technology Operations LLC Vision-based multi-camera factory monitoring with dynamic integrity scoring

Family Cites Families (10)

* 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
US6762845B2 (en) * 2001-08-23 2004-07-13 Zygo Corporation Multiple-pass interferometry
US8854594B2 (en) * 2010-08-31 2014-10-07 Cast Group Of Companies Inc. System and method for tracking
US9100587B2 (en) 2011-07-22 2015-08-04 Naturalpoint, Inc. Hosted camera remote control
EP2687866A1 (de) * 2012-07-19 2014-01-22 Leica Geosystems AG Lasertracker mit Kalibriereinheit zur Selbstkalibrierung
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
JP2015059988A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 富士通株式会社 ステレオ撮像装置及びステレオ画像生成方法
EP3435864A4 (en) * 2016-03-31 2019-09-18 Zoll Medical Corporation SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING THE MOVEMENT OF A PATIENT
CN106643505B (zh) * 2017-01-18 2019-10-08 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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005501241A (ja) 2001-08-23 2005-01-13 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
JP2013061987A (ja) 2005-07-01 2013-04-04 Sony Pictures Entertainment Inc モバイルモーションキャプチャカメラ
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***
JP2013224899A (ja) 2012-04-23 2013-10-31 Panasonic Corp 表面形状測定装置及び方法
US20150294483A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 GM Global Technology Operations LLC Vision-based multi-camera factory monitoring with dynamic integrity scoring

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