則根據(jù)同一時(shí)刻兩攝像頭所拍攝的圖像的不同,可以確定這該點(diǎn)在空間中的位置。光學(xué)式位置追蹤的主要缺點(diǎn)也是其受視線阻擋的限制,此外,由于其需要對(duì)圖像進(jìn)行分析處理,計(jì)算量比較大,對(duì)處理速度要求較高。3、電磁式位置追蹤系統(tǒng)(Ascension位置追蹤系統(tǒng)),系統(tǒng)主要由電磁發(fā)射部分和電磁接收傳感器及信號(hào)數(shù)據(jù)處理部分組成。在目標(biāo)物體附近安置一個(gè)由三軸相互垂直的線圈構(gòu)成的磁場(chǎng)信號(hào)發(fā)生器,磁場(chǎng)可以覆蓋周圍一定的范圍,接收傳感器也由三軸相互垂直的線圈構(gòu)成,其可以檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度,并將檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)處理后送到數(shù)據(jù)處理部分,信號(hào)處理部分經(jīng)過(guò)處理計(jì)算就能得出目標(biāo)物體的六個(gè)自由度,即它不但可以獲得目標(biāo)物體的位置信息,還可以獲得其角度姿態(tài)信息,這些定位信息在實(shí)際中是十分重要的。另外,電磁位置追蹤的突出優(yōu)點(diǎn)就是不受視線阻擋的限制,可以在空間中自由移動(dòng)。但是電磁位置追蹤也有缺點(diǎn),它易受周圍電磁環(huán)境的干擾,且對(duì)金屬物體較為敏感。電磁位置追蹤系統(tǒng)由于不受視線阻擋,所以可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療導(dǎo)航、生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)分析和飛行員頭盔定位等領(lǐng)域中。電磁位置追蹤系統(tǒng)因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),以及在虛擬現(xiàn)實(shí)和其它方面中的更加廣闊的應(yīng)用前景,目前世界各國(guó)都十分重視。太原光學(xué)定位儀器公司,位姿科技(上海)有限公司;貴州的光學(xué)定位儀器
為解決單、雙光學(xué)浮標(biāo)無(wú)法獲得目標(biāo)全要素信息的問(wèn)題,文中基于聲學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素解算技術(shù),提出了一種多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位算法,建立了包含浮標(biāo)定位誤差、觀測(cè)時(shí)間誤差和光學(xué)觀測(cè)模糊誤差的光學(xué)浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)學(xué)模型,利用蒙特卡洛仿真方法給出了考慮上述誤差并針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)不同數(shù)量光學(xué)浮標(biāo)的定位精度指標(biāo),同時(shí)分析了各因素對(duì)多浮標(biāo)聯(lián)合定位的影響。文中研究為光學(xué)浮標(biāo)的工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。引言光學(xué)浮標(biāo)是一種慣性導(dǎo)航、信號(hào)采集與處理、電機(jī)控制、微電子技術(shù)與數(shù)字圖像識(shí)別處理等諸多技術(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別和監(jiān)測(cè)的復(fù)雜設(shè)備。近年來(lái),隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展,光學(xué)浮標(biāo)技術(shù)取得了巨大進(jìn)展并且越來(lái)越地應(yīng)用在領(lǐng)域,可以為無(wú)人水下航行器對(duì)視界范圍內(nèi)的敵水面艦艇攻擊提供有效的目標(biāo)指示[1]。由于體積限制等因素,單個(gè)光學(xué)浮標(biāo)瞬時(shí)定位能力較弱,需要依靠定位算法利用信息的時(shí)間累計(jì)獲得滿足使用要求的空間定位精度。定位算法有參數(shù)估計(jì)和狀態(tài)估計(jì)兩類,參數(shù)估計(jì)類算法包括線性小二乘、非線性小二乘、極大似然估計(jì)以及輔助變量小二乘等算法;狀態(tài)估計(jì)類算法包括線性卡爾曼濾波、非線性卡爾曼濾波、無(wú)跡卡爾曼濾波、容積卡爾曼濾波和粒子濾波等算法。狀態(tài)估計(jì)類算法均屬于廣義貝葉斯算法。海南光學(xué)定位醫(yī)用儀器光學(xué)定位系統(tǒng)價(jià)格,可以咨詢位姿科技(上海)有限公司;
現(xiàn)已成為無(wú)線定位技術(shù)研究的熱點(diǎn)。目前市面上的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真定位技術(shù)產(chǎn)品主要是:GPS衛(wèi)星定位、紅外定位、激光定位、低功耗藍(lán)牙定位、WiFi定位、超聲波定位還有ZigBee定位等等。以下就常用的技術(shù)產(chǎn)品簡(jiǎn)單的介紹:一、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)GPS衛(wèi)星定位技術(shù)是應(yīng)用廣的室外定位技術(shù)。GPS系統(tǒng)的基本原理在于利用由多顆工作衛(wèi)星所組成的太空部分,采用空間距離后方交會(huì)的方法,確定待測(cè)點(diǎn)的位置。其擁有全球范圍的有效覆蓋面積,系統(tǒng)比較成熟,定位服務(wù)比較完備,而且,可謂是非常理想的室外定位系統(tǒng)。但是其缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯:信號(hào)受建筑物影響較大,衰弱很大,定位精度相對(duì)較低。而且在航線控制區(qū)域,它甚至?xí)耆珱](méi)有信號(hào)。所以在VR和精細(xì)的飛行器控制方面的應(yīng)用非常有限。二、紅外光學(xué)定位應(yīng)用這類定位技術(shù)具性的產(chǎn)品有OptiTrack的光學(xué)定位攝像頭(諾亦騰的定位方案)。這類定位方案的基本原理簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用多個(gè)紅外發(fā)射攝像頭、對(duì)室內(nèi)定位空間進(jìn)行覆蓋,在被追蹤物體上放置紅外反光點(diǎn)(就是我們看到的),通過(guò)捕捉這些反光點(diǎn)反射回?cái)z像機(jī)的圖像,確定其在空間中的位置信息。這類定位系統(tǒng)有著非常高的定位精度,如果使用幀率很高的攝像頭的話,延遲也會(huì)非常微弱。
因此采用仿真計(jì)算方式獲取實(shí)際工程的定位效果。構(gòu)建如下態(tài)勢(shì):目標(biāo)艦干舷+橋樓有效高度為20m,浮標(biāo)高度為m,浮標(biāo)對(duì)目標(biāo)探測(cè)距離約12km,母船分別釋放不同數(shù)量浮標(biāo),浮標(biāo)正多邊形布置,孔徑(浮標(biāo)與相鄰近浮標(biāo)的距離)均為1000m,目標(biāo)在浮標(biāo)陣附近做正方形運(yùn)動(dòng),目標(biāo)初距8km,處于浮標(biāo)陣正北方向,航向90°,速度18kn,當(dāng)目標(biāo)距浮標(biāo)陣中心距離大于12km時(shí),目標(biāo)右轉(zhuǎn)向90°進(jìn)行機(jī)動(dòng)如圖5所示。圖5多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位仿真場(chǎng)景圖光學(xué)浮標(biāo)測(cè)量周期為5s,浮標(biāo)探測(cè)誤差一倍均方差為°,流速Vflow=1kn,流向角αflow服從均值和0°,方差為20°的正態(tài)分布,船長(zhǎng)Ls=120m,以120s為測(cè)量窗口對(duì)目標(biāo)進(jìn)行滑窗非線性小二乘濾波,不同數(shù)量(3~5)浮標(biāo)定位仿真結(jié)果如圖6~圖8所示。圖63浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖74浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖圖85浮標(biāo)聯(lián)合定位結(jié)果仿真效果圖在方位測(cè)量隨機(jī)誤差一定的條件下,影響光學(xué)定位的主要因素有光學(xué)對(duì)焦模糊(測(cè)量誤差°,光學(xué)對(duì)焦模糊為1~5倍目標(biāo)長(zhǎng)度)、無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)間誤差(廣播時(shí)間誤差s)、浮標(biāo)自身定位誤差(2階原點(diǎn)距為20m),分別分析上述各因素對(duì)目標(biāo)定位的影響,各因素的選取按照實(shí)際測(cè)量設(shè)備的性能選取。青海光學(xué)定位儀器公司,位姿科技(上海)有限公司;
如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器?如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)追蹤與電磁追蹤儀器?來(lái)源:舜若科技[SunyaTech]光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備,是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分,在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實(shí)上,光學(xué)追蹤儀器和電磁追蹤儀器各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題,終需要根據(jù)自身應(yīng)用場(chǎng)景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文,文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算,很好的回答了上述問(wèn)題,供從業(yè)者參考。由于篇幅較長(zhǎng),這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁追蹤:與光學(xué)追蹤的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》目的在圖像引導(dǎo)腹腔鏡檢查中,通常采用光學(xué)追蹤,但是在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了電磁(EM)系統(tǒng)。在本文中,我們對(duì)用于圖像引導(dǎo)腹腔鏡手術(shù)的EM和光學(xué)追蹤系統(tǒng)進(jìn)行了比較,并提出了結(jié)合EM追蹤腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的可行性研究。
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要求有目標(biāo)的先驗(yàn)知識(shí),即確定目標(biāo)的初始似然位置后進(jìn)行濾波,以獲得一定條件下的目標(biāo)大后驗(yàn)概率解,大后驗(yàn)概率解受初始似然位置的影響較大。參數(shù)估計(jì)類算法不需要目標(biāo)的先驗(yàn)知識(shí),但需要對(duì)目標(biāo)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行一定時(shí)間累積后分析目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)[2-6]。實(shí)際工程應(yīng)用中,對(duì)于可以直接獲得較高精度目標(biāo)距離和目標(biāo)方位的有源傳感器(如雷達(dá)、激光測(cè)距儀),一般采用狀態(tài)估計(jì)類算法進(jìn)行目標(biāo)定位;對(duì)于無(wú)法獲取目標(biāo)距離或獲取目標(biāo)距離精度較差的無(wú)源傳感器,一般采用參數(shù)估計(jì)類算法進(jìn)行目標(biāo)定位。光電浮標(biāo)屬于被動(dòng)無(wú)源傳感器,獲取目標(biāo)距離的主要方式是焦平面凝視手段,在設(shè)備尺寸的限制下,獲取距離精度差,無(wú)法達(dá)到使用要求。浮標(biāo)定位工程化研究方面,劉忠、石章松等[7-9]針對(duì)聲學(xué)多節(jié)點(diǎn)被動(dòng)定位,將節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為了集中式和分布式兩大類,并分別給出了相關(guān)定位算法;杜選民等[10]研究了多聲基陣聯(lián)合的無(wú)源純方位算法,并給出相關(guān)的研究結(jié)論。目前,光學(xué)浮標(biāo)領(lǐng)域的工程化研究主要集中在利用浮標(biāo)進(jìn)行海洋環(huán)境檢測(cè)等遙感領(lǐng)域,將其利用在目標(biāo)定位與追蹤領(lǐng)域的文獻(xiàn)很少[11]。為滿足武器的實(shí)際使用需求,文中借鑒聲學(xué)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素解算的技術(shù),提出了一種工程化的多光學(xué)浮標(biāo)聯(lián)合定位方法。貴州的光學(xué)定位儀器