サイトマップ

Nihon Binary

トップページ > 製品・ソリューション案内 > バーチャルリアリティ > ポジショントラッキング/モーションキャプチャ > MicronTracker 3

MicronTracker 3

MicronTracker 3 は Claron Technology 社の3次元ポジショントラッカーです。

MicronTrackerの概要

MicronTracker 3の製品

仕様

MicronTrackerのテクノロジー

MicronTrackerの概要

Micron Tracker は Claron Technology 社が用意しているリアルタイムでサブミリメートル精度で測定できる光学式ポーズトラッキング製品群です。

Micron Tracker は特に目立つポーズ(場所と方向)を見つけて追いかけるためリアルタイムにステレオスコープビジョンを使います。Micron Tracker のトラッカー(カスタムメイドの赤外線照射)は、古い時代のものと違って完全に受動的で、標準的なテレビ画像を処理するためにコンピュータビジョンを使います。目的物は Xpoints と呼ばれる小さな格子模様でマークされます。

Micron Tracker カメラは、標準 IEEE-1394(FireWire)インターフェイスを使用しているホストPCにつながります。複数のカメラは同時に、より大きな測定範囲を作成し、及び、または視覚ライン中断を減らすために作動します。
小さな Sx60 から3色カラー H3-60 まで、測定範囲のサイズが異なる(FOM)もの、トラッキングレートの異なるもの等、いくつかのモデルを用意しています。これらの製品シリーズは医療製品として最適化され保証されています。物体の光学トラッキングを正確で確実にすることができ、柔軟、適切で、どのようなアプリケーションにも使うことができます。




MicronTracker 3の製品

MicronTracker 3 ラインナップとしていくつかの製品を用意しております。
計測領域、測定レート、精度等の違いがあります。詳細な仕様は下記を参照して下さい。

信頼できる正確性・柔軟性・余裕性


仕様

スペック/モデル H3-60 Sx60 Hx40 Hx60
計測領域(半径×幅×高さ) 240 x 200 x 160 cm 115 x 70 x 55 cm 120 x 120 x 90 cm 200 x 130 x 100 cm
サンプリング 16 Hz 48 Hz 20 Hz 20 Hz
キャリブレーション精度 0.20 mm RMS 0.25 mm RMS 0.20 mm RMS 0.35 mm RMS
ジッター 静止ターゲット 0.007 mm RMS 0.007 mm RMS 0.015 mm RMS 0.015 mm RMS
ジッター 動的ターゲット 0.07 mm RMS 0.07 mm RMS 0.14 mm RMS 0.14 mm RMS
処理時間 (3GHz CPU, 6マーカー) 30 ~ 35 ms 10 ~ 12 ms 15 ~ 20 ms 15 ~ 20 ms
遅延時間 100 ms 30 ms 85 ms 85 ms
解像度 1280 x 960 640 x 480 1024 x 768 1024 x 768
レンズ / H x V 6 mm 50°x 38° 6 mm 50°x 38° 4 mm 70°x 52° 6 mm 50°x 38°
外形寸法 (W x H x D) 276 x 36 x 42 mm 157 x 36 x 47 mm 172 x 57 x 50 mm 172 x 57 x 57 mm
重量 505 g 342 g 342 g 342 g
インターフェイス IEEE-1394b(FireWire)
800 Mbps
IEEE-1394a(FireWire)
400 Mbps
取り付け 1/4”三脚取り付け
動作温度 15~35°C (59~95°F)
ウォームアップ時間 30 分以内 15 分以内
最大マーカーテンプレート数 無制限
最大同時使用マーカー数 100
照明範囲 50 ~ 100,000 Lux  (5 ~ 400,000 Lux : HDR モード)
マーカー間の最大照明変位 6:1 (1000:1 HDRモード)
認証 CE and Part15 Class A of FCC 、RoHS and WEEE compliant
警告の表示 計測範囲外のマーカー、温度の不安定、温度範囲オーバー、ターゲットの隠れ
オペレーティングシステム MS-Windows 2000/XP/Vista/Windows-7、 Linux、Mac OSX-32bit/64bit
ハードウェア要求 2GHz CPU、 512 MB RAM、 500MB のディスク空き容量




MicronTrackerのテクノロジー

光学ポーズトラッカーの2つのキー機能はつぎの通りです。

1.検出:センサーの測定領域内で(FOM)、同一で特別な物体であることを検出
2.ポーズ測定:検出物体の動きと方向を通知

この2つの機能は10Hz以上のリアルタイムレートで繰返し実行する必要があります。
複数の視点から追跡した各オブジェクト上の位置と方向を観察し、各ターゲットの位置を三角法で計測することで、光学ポーズトラッカーは、これらの機能を遂行します。 少なくとも3つのターゲットの3D位置は、各オブジェクトのポーズ(すなわちカメラ位置と関連しているスペースの位置と方向)を計算するために必要です。少なくとも 6つのパラメータが完全にポーズを説明するために必要とされているので、6D測定とよばれています。 6つとは 3つの座標(XYZ)と 3つの方向角度(方位、仰角、回転)です。 3つまたはそれ以上のターゲットが、マーカーと呼ばれる物体に取り付けられています。に複雑な形状を、接触プローブよりも素早く測定することを可能にしました。


光学トラッカーの第三世代
MicronTracker は第三世代光学トラッカーとしては最初のものです。 第一世代のトラッカーは、赤外線のみの光センサーで観測し、赤外線発光ダイオード(IREDs)をつかいます。この方法は、IREDsに供給する大きなパワーが必要とか、信頼性も低くくてワイヤーの動きも制限され、バッテリーは重く大きく周期的に充電する必要がある等多くの欠点を持っています。また多くの第一世代のトラッカーは同時に発光している個々のIREDsを区別することが出来ず、一度にパルス化することが出来ません。マーカーは異なった時間に測定されるので、マーカーが動いていると測定誤差がしばしば生じます。
第二世代のセンサーは、各赤外線レンズカメラを取り囲み、ターゲットとしてボール又はディスクを使っているリングから赤外線を発します。ボールまたはディスクは、赤外映像の照射スポットとしてターゲットを生じ、レンズに反射するミラーとして古い反射物質でコーティングされています。ターゲットにパワーをもたらし、有用性と信頼性を高めのでこの方法ではワイヤーが不要になります。一方とくべつな被覆ターゲットは必要です。精度の低下を防ぐためにターゲットは、コスト増と不便さである交換をしばしば行う必要があります。
第三世代のトラッカーは、多くの適切な表面にプリントまたはペイントされた高コントラストのターゲットを見つけてピンポイント化するために、可視光線を使用しています。標準的なビデオレンズとセンサーは画像をキャッチするために使われています。それはホストコンピュータを動かします。コンピュータのビジョンソフトウェアはターゲットの模様を見つけ、模様の中心の機能ポイントの位置をピンポイントで狙います。Claron Technology 社は第三世代でも根本的に違いのある多くの利点を持つ次世代へつながるMicronTracker 製品群を提供します。


卓越した信頼性 中心点 vs. Xポイント
従来のトラッカーは、光る赤外線のスポットを、ターゲットの位置を測定するために使用していました。ターゲットの中心点は、スポット部分の画像中心輝度を計算することで正確になりますが、ぼやけ、又は部分的なオクルージョンにより、中心位置に重要な計測誤差が生じることになります。
危険なことに、この状態は発見されることがないので、ユーザーはそれに気が付く事ができません。
MicronTrackerは、 4箇所のハイコントラストの領域の交差するXポイントという点でターゲット位置を計算。
4つの各黒/白の境界線がそれぞれターゲットの正確な位置を示します。
オークルージョンや、ぼやけによって隠されたXポイント領域の一部は無視されますが、精度に重大な打撃を与えることはありません。


マーカーの信頼性
映像の明るいスポットは中心の位置点以外は、いかなる幾何学的情報は含まれていません。Xポイントは位置と方向の2つを持っています。この追加的特徴は左右の映像で見え、マーカーを誤認識する誤った組合せを大きく低減します。ターゲットを観測するこの特徴はテンプレートに対してマッチングしていることです。
最終的にミスリードされた明るい反射スポットは操作環境の中でXポイントよりしばしば自然に見い出されます。


より近くより小さく
第一世代と第二世代カメラは、赤外線ターゲットから届く光の強さは光が届く距離の面積に注ぎます。カメラから4倍遠いターゲットは、比較においてかろうじて発見できるほど16倍薄暗く見えます。この問題は、接近しているが充分深いFOMを持つ次世代カメラの開発を難しくしています。カメラから遠い距離でも精度良いものを得るには、釣り合いのとれた遠くに置かれた、サイズと重量が増加したカメラになってしまいます。
それらのはるか後ろから来る自然光によって、第三世代のカメラはFOMを犠牲にせずにFOMのずっと近くに置かれるかもしれません。これはレンズを小さく明るい構造にしてすぐ近くに置くことができます。空間が快適なクラッター環境に目立たなく適合しています。支持するための大きなアームや三脚は必要ありません。実際、別個の指定マーカーを必要としないのでホルダーやテーブルに直接置くことができます。簡単に動かせ貯え出荷できます。操作中や実験中に偶然ぶつかりそうにはなりません。


簡単な位置決め
計測の途中で再位置決めを繰り替えす手間を排除するための、カメラの最初の位置決は往々にして他社製のポジショントラッカーが突き当たる壁です。
MicronTrackerの計測範囲はカメラの手前、わずか20cmから始まります。
カメラは計測対象物の目前に設置することが可能で、1~2m離れたところから想像上の境界を推定する難しさがありません。
更に、MicronTrackerは可視光のビデオ画像を提供するので、ユーザーにカメラで何が見えているのか、そして視界の境界線はどこかを示します。
万一、機器のトラッキングを見失っても、理由を考える必要もなく、映像を一瞥するだけで問題は解決します。


より近くより小さく
中断する視線を減らす 小さいサイズと近いFOMでMicronTracker のカメラは、マーカーを追跡する光線が人物や物体を妨害されないように置かれます。さらに小さなサイズ、低コスト、優れたソフトウェアは実用的で先進的なマルチカメラを作り出します。異なるカメラのFOMがオーバーラップすることにより、ターゲットが1つのカメラから隠されるときでも追跡は続きます。


容易なターゲット
単なる可視パターンであっても、ターゲットはその使用に適した最も使い易い多くの異なったやり方を作ることができます。それら紙にプリントしたり、再利用や殺菌ができ、プラスチックシートに印刷できたり、直接装置にも印刷できます。軽くて平らで、直接皮と骨に触れ、面倒なアタッチメントをなくすことができます。


ツール/マーカーの数は無制限
卓越した識別の信頼性を誇るMicronTrackerは、僅かな違いしかないパターンの似ているマーカーも区別することが可能です。
無制限のマーカーテンプレート・データベースは、数多くある他の機種とは大きく異なります。
さらに、そのデータベースは計測を行っている場合でも必要に応じて随時更新が可能です。
マーカーテンプレートの追加は、カメラに新たに追加するマーカーを示して、その名称を設定するだけの簡単操作。
高度に効果的なアルゴリズムと、アプリケーションへの高速のメモリ内蔵型インターフェイスにより、MicronTrackerは同時に幾つものマーカーをフルフレームのスピードでトラックすることができるのです。


イメージと低コントロールへのアプローチ
MicronTracker のプログラミングインターフェイスは、アプリケーションプログラマーの制御の下で200を超える文書で裏付けされた機能を含んでおり、追跡操作を行います。低レベルのデータ要素は映像と物体を個々に識別して直接アクセスし、種々の追跡操作を行うことができます。すべての操作はアプリケーションにによって直接活性化されます。
「ネイティブ」なAPIがCの中で供給されている間、それはオブジェクト指向であり、入手可能なラッパーを通して C++、Visual Basic や Python のような高級言語から簡単にアクセスできます。ソースコードフォーマットの中のデモンストレーションと開発者のマニュアルは、貴社製品をMicronTracker とすみやかに一体化させます。


FOMの大きさ
FOMを拡大することはカメラを増設することで簡単にできます。カメラの配置をソフトウェアで完全に互換性を保つことによって複数台のカメラを使うことが出来ます。一緒に個々のFOMを登録することで、 1つのマーカーを、それらがオーバーラップする地域に瞬時に置くのと同じ位簡単です。小さくて近いFOMにより、MicronTracker は画像スキャナの中のように限られたスペースの中で操作することができます。またMicronTracker はMRI 対応になっています。


現実サポートの拡大
3-D幾何学はユーザーに供給するビデオ映像に正確にオーバーラップすることができます。正確にフィードバックをする映像座標登録すること、興味を示す地点を隠すこと、目的物をカット/再配置すること、他の多くの有効空間情報等で実現します。
ステレオビデオ画像はそれ自身座標システムを定義しているので、拡大した現実のオーバーレイは、他の改良したプレゼンテーション(ビデオクリップを見るのに充分な映像クリック)に対して、画像の動きをちらつかせる遅れをすることはありません。

低コスト
第三世代トラッカーの最も大きな利点は古いものに比べ低コストであることです。設計が単純であることと標準ハードウエアの構成が大量生産されているので、MicronTracker の製品コストは古い世代に使用された普通の赤外線装置と特別な電気信号処理よりもはるかに安くできます。
MicronTracker の技術で作られたシステムは、トラッカー自体が手頃な価格であり、プリント/ペイントされたマーカーを減らし、使用コストを除き、マーケットに対してより魅力ものとなっています。


アップグレード
新しい世代のポーズトラッキングのスタートである MicronTracker は、エキサイトな進化の始まりにすぎません。消費者ビデオ電子部品の絶え間ないコスト比率の改善は、より速く、センサーがより高解像度になり、ターゲットを小さくし、FOMを拡大することを可能にするでしょう。 画期的なソフトウェアのアップデートは、斬新なシステム機能を可能にし、アプリケーション範囲の成長を柔軟的に増加させるでしょう。



ページトップへ戻る