Vicon动作捕捉系统操作手册

  Vicon动作捕捉系统操作手册Vicon动作捕捉系统 操作手册  2目录目录..........................................2 1.1仪器简介...................................................................................................................3 1.2 仪器主要部件............................................................................................................4 1.2.1 硬件设施.................................................................................................................4 1.2.2硬件的连接..............................................................................................................6 2.1摄像机设置和采集区域选择.....................................................................................9 2.2标定...........................................................................................................................17 2.2.1定位MX cameras ，使用“Aim MX cameras”选项..........................................17 2.2.2 标定MX cameras ，使用“Calibrate MX cameras”选项.................................19 2.2.3 设定拍摄区域的原点...........................................................................................23 2.3 数据采集..................................................................................................................25 2.3.1 粘贴标志点及形态学测量...................................................................................25 2.3.1.1  两套方案优缺点比较......................................................................................26 2.3.1.2 注意事项............................................................................................................26 2.3.1.3 操作步骤............................................................................................................26 2.3.2 动作采集.........................................................................................................31 2.3.2.1 建立新的database............................................................................................31 2.3.2.2 建立静态模型....................................................................................................34 2.3.2.3 采集实验动作....................................................................................................41 3.1数据的处理.............................................................................................................43 3.2数据的输出.............................................................................................................50 3.2.1查看处理后的数据.............................................................................................50 3.2.2输出处理后的数据.............................................................................................51 Vicon动作捕捉系统 操作手册  31.仪器的主要介绍其中包括，仪器的基本信息，主要部件组成，硬件的安装和设置（应包括硬件的连线说明等），仪器的应用等。如果仪器配有相关的工具附件也在此节进行说明。1.1仪器简介英国OxfordMetricsLimited公司是世界上一家非常著名的光学动作捕捉（MotionCapture）系统供应商，它的这项技术在70年代服务于英国海军，从事遥感、测控技术设备的研究与生产。进入80年代他们将自己在军事领域里的高新技术，逐渐用于民用方面，在医疗、运动、工程、生物等诸多领域生产制造用于动作捕捉的MotionCapture系统。80年代末，OML又将动作捕捉系统技术应用于影视的动画制作领域。Vicon是英国OML公司生产的光学动作捕捉motioncapture系统。它是世界上第一个设计用于运动捕捉的光学系统，它以自己非凡的技术性能在motioncapture系统硬件制造领域赢得了极高的声誉，并且改写了motioncapture系统传统意义上涵盖的内容。它由一组网络连接的ViconMX运动捕捉摄像机和其它设备，建立起一个完整的三维运动捕获系统，以提供实时光学数据，这些数据可以被应用于实时在线或者离线的运动捕捉、分析，应用领域涉及动画制作、虚拟现实系统、机器人遥控、互动式游戏、体育训练、人体工程学研究、生物力学研究等方面。功能Vicon系统是非常准确和可靠的光学动作捕捉系统，它所提供的实时光学数据，可以被应用于实时在线或者离线的运动捕捉、分析特点Vicon公司开发了自己专利的ViconVegas传感器，可以实现高分辨率与高捕捉频率的同时性，实时捕捉三维效果好，功能强MXControl提供ViconMX系统与第三方设备之间的接口，包括测力板、肌电设备、音频、数据手套、眼球跟踪器或者其它数字设备，也可以包含其它附加的板卡以增强ViconMX系统的功能捕捉摄像机精度高，得到数据非常稳定，捕捉距离也更远局部捕捉标记点即使被身体挡住，经过软件处理后仍然可以得到令人满意的输出Vicon动作捕捉系统 操作手册  4数据MX系统安装、调试方便，脱离了旧系统的数据服务器，运输携带更方便；软件界面人性化，数据处理能力强，批处理功能十分方便；1.2仪器主要部件1.2.1硬件设施图1-1ViconMX系统硬件的主要组成部分图1-2ViconMX系统校准套件及标准配件Vicon动作捕捉系统 操作手册  5ViconMX系统硬件的主要组成部分包含MX摄像机图1-3ViconMX摄像机包括捕捉特殊波长区域光波的红外拍摄器、发光器、镜头、光学过滤器及连线等。MX组件由MXNET、MXLink和MXUltranetHD组成ViconMX系统的分布式构架以适应系统中的MX摄像机以及来自第三方的硬件设备。PC主机需要注意的是，系统中使用的PC，在安装Vicon软件之前，必须把IP地址设为192.168.10.1，子网掩码设为：255.255.255.0，同时需要关闭Windows防火墙，才能保证软件正常安装和使用。ViconDatastationADCPatchPanel信息转换盒图1-4ViconDatastationADCPatchPanel信息转换盒Vicon动作捕捉系统 操作手册  6用于Vicon系统和第三方测试系统硬件设备的信息MX专用连接线种类包括：摄像机——摄像机发光器部分之间的连接线摄像机或者MXUltranetHD——MXNet之间的连接线MXNet——MXLink之间的连接线MXLink——MXLink之间的连接线MXNet或者MXLink——PC主机之间的连接线校准套件校准套件即包含5个Marker点的T形校正架，用于精确校准ViconMX系统。标准配件ViconMX系统标准配件通常包含：粘贴反光球用的胶捕捉时穿着的紧身服软件加密狗ViconMX系统捕捉用反光球，直径分别9.5毫米、14毫米两种规格1.2.2硬件的连接（1）MX摄像机的调试Vicon系统中共12台摄像机，应保证安装使用前进行以下调试：光圈一般设置为2.0~2.5，焦距一般设置为＋∞，特别注意外侧的红外线发光圈尽量与镜头外缘保持平齐。Vicon动作捕捉系统 操作手册  7图1-5摄像机的调试（2）MX摄像机与MXUltranetHD盒的连接系统中的12台摄像机，通过摄像机后方的“netconnect”接口，由数据线分别连接到MXUltranetHD盒后方左边最上部的十个“ViconCameras”接口上。注意连接线接口上的红点对齐相机标号数字插入。由于每个MXUltranetHD盒只有10个“ViconCameras”接口，因此12台摄像机需要两个MXUltranetHD盒。图1-6摄像机的连接（3）两个MXUltranetHD盒之间的连接由于系统使用12台摄像机，需要两个MXUltranetHD盒，两个MXUltranetHD盒之间通过后方中部的“UltanetLinks”接口由网线相连接。Vicon动作捕捉系统 操作手册  8图1-7两个MXUltranetHD盒的连接（4）MXUltranetHD盒与PC的连接两个MXUltranetHD盒相接好后，找到下方MXUltranetHD盒后方左下部的一排“GIGABITETHERNETCAMERAS”接口中最右边的一个白色标识的“PC”接口，用网线与PC连接。图1-8MXUltranetHD盒后部接口（5）MXUltranetHD盒与第三方测试系统的连接（通过ViconDatastationADCPatchPanel盒实现连接）如测试过程中需要与测力台，肌电等第三方测试系统同步，则需要通过MXUltranetHD盒后方中部的“ANALOG”接口由一根64针的连接线与ViconDatastationADCPatchPanel信息转换盒的一端相连，第三方测试系统的数据线则通过另一端的接口直接连接到ViconDatastationADCPatchPanel线路板上。具体的连接方法见下图：Vicon动作捕捉系统 操作手册  9图1-9MXUltranetHD盒与第三方测试系统的连接图1-10ViconMX系统硬件连接示意图2.仪器的基本操作说明使用Vicon光学运动捕捉系统采集，处理和演示测试数据，主要用到的软件有两个，分别是ViconNexus和ViconPolygon。Nexus这个软件的主要功能包括校准传感器、采集数据和智能数据处理，并用于和其它的第三方测试手段（如测力平板，肌电等）进行同步。Polygon软件是一个多媒体的演示软件，它可以把测试数据通过多种手段（如图 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ，视频，三维等）全方位而直观的显示给观看者，并可以结合第三方测试手段得到的数据进行同步演示，便于更好的理解和处理测试结果。2.1摄像机设置和采集区域选择（1）将T形校正架置于预定的动作采集区域，并用数个反光球圈定大致的运动范围，便于下一步调整摄像机位置（注意：T形校正架上，带有把手的那一根对应y轴方向，y轴与x轴交点位置的反光点则设为原点）。Vicon动作捕捉系统 操作手册  10以Vicon系统与四块测力台同步测量的测试为例，校正架、反光球和测力台的位置关系如下图所示：图2-1运动范围标定示意图在运动范围的不同水平线上摆上不同数量的反光球，可以方便我们在后面的操作中，正确的找到运动方向，并相应的调节相机位置。在标定时应注意移除或遮盖拍摄范围内其它可能反光的物品遮光，避免阳光、灯光和其它反光物品可能对识别产生的影响。（2）将密码狗插入PC的USB接口，打开两个MXUltranetHD盒上的开关，“STANDBY”指示灯熄灭，说明MXUltranetHD打开。（3）鼠标左键双击桌面上的图标，打开ViconNexus程序，如下图所示，一个数据采集的界面将会显示出来。Vicon动作捕捉系统 操作手册  11图2-2Nexus软件界面在窗口左上方的“Rescources”栏里，依次找到“system”—“localviconsystem”—“MXcameras”，可以看到全部12台摄像机，如果硬件连接正确无误，则所有摄像机前方的均显示绿色。图2-3MXcameras（4）下一步操作是设定系统中的摄像机，单击选中其中一台相机，此时被选中的摄像机上，会亮起蓝色指示灯。在“Perspective”窗口选择“camera”（如图），则可以看到该摄像机所识别的反光点（如图）。Vicon动作捕捉系统 操作手册  12图2-4“Perspective”窗口图2-5在“Perspective”窗口选择“camera”图2-6“camera”界面在“properties”工具栏所显示的摄像机拍摄区域，可以通过以下操作进行视角的调整，以便更好的观察和调整反光点：按住鼠标左键移动鼠标，可以进行视角的旋转；按住鼠标右键上下移动鼠标，可以进行视角的远近缩放；同时按住左右键移动鼠标，可以进行视角的移Vicon动作捕捉系统 操作手册  13动。以上操作也同时适用于“properties”工具栏在动作采集及数据分析过程中所有的观看模式下的视角调整。在“camera”界面下，可以看到选中的摄像机识别到的反光点，这时应通过左下方“properties”工具栏对摄像机参数进行调整，保证能正确识别需要的反光点。图2-7“properties”工具栏“properties”工具栏中，需要调整的参数按从上到下的顺序包括（注意“properties”工具栏中第一项“Identification”中的“Name”不需要输入）：A．StrobeIntensity—取值范围一般是0.95~1，在地面反光强或相机离标志点过近的情况下，可适当调低，但一般也不要低于0.8。B．Threshold—此选项用于调整显示识别点的灰度比例，数值小，则灰色部分多，识别点显示较大，反之，则白色部分多，识别点显示较小。参考取值范围是0.2~0.4。C．Gain—一般选择×1。D．Grayscalemode—灰度模式选项，建议在进行标定时，选择“all”选项，这样可以防止软件把两个距离过近的点识别成干扰点而导致错误。在完成标定并调整好相机，开始正式采集数据时，则应把该选项改为“Auto”，这样可以时采集到的数据量不至于过大。E．MninmumCircularityRatio—选择0.5。F．Maxblobheight—选择50。G．EnableLEDs—选中。H．Lens—不需要输入，由系统自动调节。I．Status—第二项Enable选中。Vicon动作捕捉系统 操作手册  14我们可以通过按住“Ctrl”键单击或按住“Ctrl”键拖拽同时选择多个摄像机进行观察调整。选择后，“properties”窗口中会显示所有选中摄像机的拍摄情况，而在“Setting”工具栏中，可以同时对所有选中摄像机的参数进行设定，也可以通过打开下拉列表，对每一个摄像机的参数进行分别设定。图2-8同时选中多个摄像机图2-9同时选中多个摄像机后的设定通过参数设定，反光点符合以下几个标准时，说明设别效果较好：A．反光点在屏幕上显示稳定；B．反光点外围正好被完全圈住，不会过大或过小；C．反光点的中心部分呈白色，边缘有一小圈灰色部分包裹，且中心和边缘的形状均比较规则。Vicon动作捕捉系统 操作手册  15图2-10识别成功的反光点（5）摄像机的参数设定完成后，则可以通过手动调节每个摄像机的位置，保证每个相机都可以完全拍摄到框架和运动的主要范围。具体操作时，应注意以下几点：A．应在地面上方留出必须的拍摄范围，尤其应注意受试者身高和动作类型，如需采集跳跃，上肢鞭打等动作时，更应加以注意。B．应尽量保证每个相机都能看到活动的整个范围，但也要兼顾到摄像机位置关系和上面提到的活动空间问题，尤其是活动范围较大时，可以使上方前部相机主要拍摄运动范围后方，上方后部相机主要拍摄运动范围前方，左右侧相机主要拍摄活动中心区域（如与测力台同步时，主要拍摄测力台范围内），通过拍摄区域的侧重不同和交互交叉重合，实现对整个运动范围的覆盖。C．通过调节摄像机位置，避开拍摄环境中明显的干扰点和其它相机的干扰。所有的摄像机均完成参数设定和位置调节后，应把以上设置进行保存以便在今后的测试中快速调出使用。单击“system”栏最右侧带有黑色向下箭头的“configurationmenu”键，选择“Saveas”，为该设定状态命名，完成保存。Vicon动作捕捉系统 操作手册  16图2-11保存摄像机设定状态（5）保存设定状态后，要去除拍摄范围内的干扰点（大多来源与地面反光），在“properties”工具栏上部，有三个按钮（如下图），从左至右分别是：“Paintamaskontothecamera”(用于遮蔽干扰点)、“Eraseamaskfromthecamer”(取消对屏幕上某点的遮蔽)和“Clearthemaskfromthecamer”(清除对屏幕上所有点的遮蔽)。图2-12“Paintamaskontothecamera”、“Eraseamaskfromthecamer”和“Clearthemaskfromthecamer”图2-13遮蔽干扰点Vicon动作捕捉系统 操作手册  172.2标定每次测试前，需要对系统进行标定，标定分为三个步骤：2.2.1定位MXcameras，使用“AimMXcameras”选项该操作的目的是是系统初步识别摄像机的空间位置，在初次架设摄像机时进行。首先我们来进行“AimMXcameras”的操作：将T形校正架放置在拍摄区域的中心，选中系统中的所有摄像机，使用2D模式，确认所有摄像机都可以看到T形校正架，没有干扰点，并尽量保证T形校正架位于所用相机拍摄区域的中心位置之后，在“tool”工具栏中选中第一项“SystemPreparation”。在“L-Frame”下拉列表中选择我们使用的“5MarkerWand&L-Frame”。图2-14选择“T-Frame”选择3D观看模式，此时“properties”窗口中会显示如下空间：图2-153D观看模式下的“properties”窗口点击“AimMXcameras”选项下的“start”键，此时“properties”窗口中会显示出摄像机的大致位置关系，如下图：Vicon动作捕捉系统 操作手册  18图2-16点击“AimMXcameras”后的“properties”窗口然后在最上方菜单栏里的“Window”选项下选择“Options”图2-17“Window”选项下选择“Options”在弹出的“Options”窗口中，选择“CameraPositions”项，在“ExtendedFrustum”下拉列表中，选择最后一项“SelectCamerasOnly”，如下图：图2-18“Options”窗口的操作Vicon动作捕捉系统 操作手册  19由于刚才选择了系统中所有的摄像机，此时的“properties”窗口中会显示所有摄像机的拍摄区域，如下图：图2-19所有摄像机的拍摄区域此时如果选择系统中的某一台摄像机，“properties”窗口中会显示该摄像机的拍摄区域，如下图：图2-20所有摄像机的拍摄区域确认无误后，第一步“AimMXcameras”的操作完成。2.2.2标定MXcameras，使用“CalibrateMXcameras”选项通过在拍摄区域内挥动T形校正架，由摄像机采集标志点的运动数据来取得摄像机的位Vicon动作捕捉系统 操作手册  20置和线性信息。在“Wand”和“L-Frame”下拉列表中均选择“5MarkerWand&L-Frame”项，如下图：图2-21“5MarkerWand&L-Frame”选项选中所有的摄像机，使用“properties”窗口右上方的分屏按键进行分屏，在“Options”窗口中，选择“CameraPositions”项，在“ExtendedFrustum”下拉列表中，选择最后一项“Off”项，显示如下图的界面：图2-22“properties”窗口由测试人员手拿T形校正架，在整个拍摄范围内挥动，此时“properties”窗口会显示Vicon动作捕捉系统 操作手册  21出每个摄像机采集到的标志点轨迹，点击“CalibrateMXcameras”选项下方的“Start”键，开始标定。图2-23开始标定标定开始后，摄像机不断采集标志点的数据，并把采集到的有效数据显示在“tool”窗口下方的“MXCamerasCalibrationFeedback”工具栏里，随着采集到的数据量增加，“WandCount”列显示采集到的有效数据，每个摄像机至少需要采集到1000帧的有效数据。此时每台摄像机上的标志灯会显示该相机的采集情况：黄色指示灯在采集时开始闪烁并越来越快，当该相机采集到足够的数据后，绿色灯亮起。采集全部完成后，系统自动停止采集，并开始计算，此时工具栏上方的进度条会显示计算进度。当计算完成后，进度条恢复到“0%，“ImageErrer”列会显示计算出的数值。整个过程如下图：图2-24摄像机采集标志点的轨迹Vicon动作捕捉系统 操作手册  22图2-25标志点数据采集中图2-26数据采集完成后，计算过程开始图2-27计算过程结束，显示结果此时需要检查“ImageErrer”列显示出的计算出的数值，一般要实现比较成功的标定， 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 所有数值之间差异较小，并均小于0.3（一般情况下，我们计算出的结果都在0.1以下）。至此，标定操作的第二步完成。Vicon动作捕捉系统 操作手册  232.2.3设定拍摄区域的原点第二步完成后，系统会把其中一台摄像机放置在原点的位置，显示如下图：图2-28设置原点前的“properties”窗口此时，需要设定T形校正架上的原点为拍摄范围的原点，点击“Tool”窗口中“SetVolumeOrigin”项下的“Start”键，此时拍摄空间里会出现一个小的坐标系，说明标定操作无误，否则需要检查在“Wand”和“L-Frame”下拉列表中是否均选择“5MarkerWand&L-Frame”项，或者重新标定。图2-29SetVolumeOrigin选项出现小坐标系后，点击“Tool”窗口中“SetVolumeOrigin”项下的“SetOrigin”Vicon动作捕捉系统 操作手册  24键，设定原点。图2-30SetOrigin选项此时“properties”窗口会显示出所有摄像机和拍摄范围及原点的位置关系，如下图：图2-31标定完成后的“properties”窗口至此标定操作结束，系统已经为数据采集做好了准备。Vicon动作捕捉系统 操作手册  252.3数据采集2.3.1粘贴标志点及形态学测量以上的准备工作完成后，就可以准备在受试者身上粘贴标志点了。标志点固定部位可以选用两套方案：A．第一套测试方案（一共39个点）：图2-32第一套测试方案标志点示意图头部（4个）：左、右头前，左、右头后；躯干（5个）：第7颈椎、第10腰椎、胸骨柄上端、胸骨柄下端和右肩胛骨中部；上肢（14个，左右侧各7个）：肩峰端、上臂、肘关节、前臂、腕关节内侧、腕关节外侧和第一指趾关节；骨盆（4个）：左、右髂前上棘，左、右髂后上棘；下肢（12个，左右侧各6个）：膝关节、大腿、小腿、踝关节、脚趾、足跟。B．第二套测试方案（一共16个点）：Vicon动作捕捉系统 操作手册  26骨盆（4个）：左、右髂前上棘，左、右髂后上棘；下肢（12个，左右侧各6个）：膝关节、大腿、小腿、踝关节、脚趾、足跟。2.3.1.1两套方案优缺点比较优点缺点第一套全面了解受试者各环节运动情况，并能通过模型推算人体重心运动。要贴的标志点太多，容易遗漏或者发生掉点。第二套标志点少，仅限骨盆和下肢，贴点时间减少，不容易遗漏。只能测试受试者下肢运动情况，不能推算人体重心位置。可根据试验人数和实验目的，对两套测试方案进行选择。2.3.1.2注意事项A．不管选择第一套贴点方案还是第二套贴点方案，左侧大腿小腿上的点都应低于右侧大腿小腿上的点，以便后期分析的时候能清楚的区分左右侧。B．贴标志点应严格按照Plugs-in-gait要求粘贴。C．测试标志点（marker）应选用同一尺寸14mm或者9mm，不要两个尺寸混用。D．选择第二套方案时，可以让受试者在下身穿着紧身裤，在紧身裤上直接粘贴标志点。2.3.1.3操作步骤A．第一套方案（全身）图2-33第一套方案-正面Vicon动作捕捉系统 操作手册  27图2-34第一套方案-背面图2-35第一套方案-侧面注：一共39个点，头部4个点，躯干5个点，左右上肢14个点，骨盆4个点，左右下肢12个点，注意不要遗漏。在粘贴标志点之前应该先测量一些受试者身体的尺寸，这些尺寸数值是构建骨架模型时必不可少的，其中包括：（1）下肢长度---髂前上棘到内踝的长度Vicon动作捕捉系统 操作手册  28（2）膝宽---膝内外侧宽度（3）踝宽---内外踝之间的距离（4）肘宽---肘内外侧宽度Vicon动作捕捉系统 操作手册  29（5）腕宽---腕关节内外侧宽度（6）掌厚---手掌掌骨最厚部位厚度（7）肩峰端与肩关节活动中心之间距离实验开始后，需要在ViconNexus1.4.116软件界面的“properties”工具栏里中输入这些数值，在软件中需要左右侧的双侧数值，但实际测量中，为了节约时间，可以选择只测单侧肢体的尺寸，根据左右侧基本一致的原则，在对侧填上同样的数值即可。B．第二套方案（下半身）Vicon动作捕捉系统 操作手册  30图2-38第二套方案-正面图2-39第二套方案-背面图2-40第二套方案-侧面注：第二套（一共16个点）：骨盆（4个）：左、右髂前上棘，左、右髂后上棘；下肢（12个，左右侧各6个）：膝关节、大腿、小腿、踝关节、脚趾、足跟。测试受试者尺寸过程可以参照第一套方案进行。Vicon动作捕捉系统 操作手册  312.3.2动作采集2.3.2.1建立新的database开始采集动作之前，首先要根据需要打开一个现存的database或新建一个database，单击打开“datamanegement”窗口，以新建一个database为例，单击“newdatabase”按键，弹出如下窗口：图2-41“newdatabase”窗口选择保存路径“Location”，注意路径中不能包含中文字符。然后输入database的名称“Name”，也可输入相关的描述“Description”，然后根据实际情况在“Basedon”窗口下选择对应的模式。一般选择“ClinicalTemplate”即可。完成后，点击“Create”创建新的受试者database。此时弹出如下图窗口，选中需要的受试者database名称，单击“open”打开。图2-42打开新的database在弹出的窗口中，分别使用“Newpatientclassification”、“Newpatient”、Vicon动作捕捉系统 操作手册  32“Newsession”按键创建受试者类型，受试者姓名和不同的动作状态等信息。图2-43编辑新的database注意，在实验开始时，必须选中“session”，才可进行采集。回到Nexus窗口，在左边的工具栏里，点击“Subjects”，此时使用“newsubject”新建一个subject，可以根据实验需要进行重命名。图2-44新建一个subject下一步，使用“createanewsubjectfromatemplate”选择一个测试用模型，一般使用的是“PlugInGaitFullbody”和“PlugInGait”两种模式，分别用于全身及下肢，对应于第一套和第二套测试方案。以下以下肢使用的第二套方案为例，介绍操作过程。图2-45选择测试用模型选择模型后，输入模型名称。Vicon动作捕捉系统 操作手册  33图2-46输入模型名称图2-47下肢模型标志点示意图—正面图2-48下肢模型标志点示意图—侧面Vicon动作捕捉系统 操作手册  34图2-49下肢模型标志点示意图—背面2.3.2.2建立静态模型点击窗口左侧工具栏里subject项下相应的subject名称，此时会出现一个Properties窗口，用于输入此前测量的形态学测量值（只需输入粉色栏的必填项即可，其它数据在生成模型后，可由软件计算得出）。图2-50Subject选项图2-51Properties窗口Vicon动作捕捉系统 操作手册  35图2-52输入形态测量数据当标志点贴好后，让受试者两臂稍微张开站于测试区域中(如下图所示)，用Vicon摄像头拍摄其静态标准姿势。测试人员应快速识别各个标志点，并建立受试者的骨架模型。图2-53采集静态标准姿势Vicon动作捕捉系统 操作手册  36点击“live”键进入采集模式，开始采集静态数据。选择窗口右侧工具栏的“subjectpreparation”项，在该项下找到“subjectcapture”选项，单击下方的“start”键开始采集静态数据。整个采集过程中，受试者应保持静止在拍摄区域中，采集100~200帧图像即可，点击“stop”键停止。此时可在“perspective”窗口看到反光点的采集情况。图2-54“perspective”窗口下采集静态标准姿势点“live”退出采集模式，点击“runthe“Recontstruct”pipeline”重建采集的反光点数据。选择右侧工具栏“lable”项，出现如下图的标志点列表，开始进行标志点识别。Vicon动作捕捉系统 操作手册  37图2-55标志点列表界面鼠标选中最上一个“LAST”左髂前上棘，按顺序识别，即把光标边显示的标签选中对应的标志点点击即可。如果识别出错，在“Manuallabeling”窗口点击该点并重新识别即可。识别完成，单击键盘上的“Esc”键退出。识别完成后，点击左上角菜单栏“Save”键保存。图2-56标志点识别Vicon动作捕捉系统 操作手册  38标志点识别结束后，需要运行静态模式模板，选择“subjectpreparation”项，找到“SubjectCalibration”项，在下拉列表中选择“StaticPlug-inGait”项，如下图：图2-57选择“StaticPlug-inGait”项此时在下方的窗口中出现两个选项，选中第一项后，在下方出现的“FrameRange”项中点击“option”，弹出窗口选中“leftfoot”和“rightfoot”，如下图：Vicon动作捕捉系统 操作手册  39图2-58“FrameRange”项图2-59弹出窗口完成后，单击“FrameRange”项下方的“start”键运行。Vicon动作捕捉系统 操作手册  40图2-60点击“start”键运行运行完成后，出现如下图的窗口，静态模板运行完成，点击左上角菜单栏“Save”键保存。图2-61静态模板运行完成Vicon动作捕捉系统 操作手册  412.3.2.3采集实验动作完成静态模型后，点“live”键，进入采集模式，出现如下窗口，在右侧工具栏里选择“capture”采集，就可以开始试验测试动作的采集了。图2-62动作采集窗口在图2-62的窗口上，从上到下依次选择“Trialtype”，“Session”，填写“trialname”（选择下方的“Autoincrementtrialnumber”后，软件可按一定规律模式自动生成名称），可以选择填写“Description”项。填写完成后，单击最后一项“Capture”下的“start”键开始采集，采集完成后点击“stop”结束采集。多次测试重复以上步骤即可。Vicon动作捕捉系统 操作手册  42图2-63动作采集窗口全景如下图，在采集过程中，可以在“Perspective”窗口看到采集到的动作过程。图2-64采集过程的“Perspective”窗口Vicon动作捕捉系统 操作手册  433.实验数据处理3.1数据的处理测试完成后，要对数据进行检查和处理，打开“datamanagement”窗口。双击“files”项下的图标，即可在Nexus主界面打开刚刚采集的数据图像。图3-1“datamanagement”窗口此时，标志点数据还不可见，需要点击“runthe“Recontstruct”pipelineandlabels”键，重建标志点位置和名称数据，等待重建结束，即可在“Perspective”窗口看到采集的动作视频。此时可以通过“Perspective”窗口下方的“Play”键播放采集的视频。拖动“Perspective”窗口下方进度条开始结束部分的三角形指针，设置需要分析的视频的开始结束时间。为了减少不必要的工作量和提高数据质量，应选择所有点均能识别的运动阶段，设置开始结束阶段，把光标放在进度条范围内，单击邮件，选择“ZoomtoRegion-of-Interst”项，将需要分析的视屏片段放大到新窗口。图3-2“ZoomtoRegion-of-Interst”项Vicon动作捕捉系统 操作手册  44图3-3选择视频开始帧图3-4选择视频结束帧Vicon动作捕捉系统 操作手册  45图3-5需要分析的视屏片段被放大到新窗口此时应当点击“lable”键，进行标志点的识别和检查，识别的步骤同静态识别过程。尤其要结合运动方向注意检查足部脚趾和足跟（全身的话包括手部）的识别是否反转。有必要时要对某些识别不全的标志点进行补点。可通过观察每个点的运动轨迹判断识别是否完全。Vicon动作捕捉系统 操作手册  46图3-6标志点识别轨迹下一步是删除识别过程中的干扰点，通过键盘上的上下键逐帧播放视屏片段，找到干扰点出现的画面，选中任一个干扰点，单击鼠标右键，再弹出选项中选择“Deleteallunlabled”,即可删除所有未命名的干扰点。图3-7选中干扰点Vicon动作捕捉系统 操作手册  47图3-8删除干扰点识别完成后，保存。此时应在“SubjectCalibration”项下选择运行一个动态模板，如下图：图3-9选择一个动态模板此时在下方的窗口中出现两个选项，选中第一项后，在下方出现的“FrameRange”项中点击“option”，弹出窗口选中“leftfoot”和“rightfoot”，如下图：Vicon动作捕捉系统 操作手册  48图3-10弹出窗口选中“leftfoot”和“rightfoot”完成后，单击“FrameRange”项下方的“start”键运行。运行完成后，出现如下图的窗口，关节上出现坐标系，说明运行成功。动态模板运行完成后，点击左上角菜单栏“Save”键保存。图3-11动态模板运行完成Vicon动作捕捉系统 操作手册  49动态模板运行完成后，既可以观看采集到的整个视屏片段，如下图：图3-12“Perspective”窗口下采集到的整个视屏片段此时切换到“DataManagement”窗口，在“Files”列，处理后的数据后会出现标志，标志已经处理完成。图3-13数据处理后的“DataManagement”窗口Vicon动作捕捉系统 操作手册  503.2数据的输出3.2.1查看处理后的数据处理后的图像资料,可以通过软件查看和输出数据。打开“DataManagement”窗口，在“Files”列，处理后的数据后会出现标志，双击该标志，打开处理过的数据，再单击“runthe“Recontstruct”pipelineandlabels”键，重建标志点位置和名称数据，等待重建结束，即可在“Perspective”窗口看到处理后的动作视频。选择窗口左侧工具栏里的“Subject”选项，在对应的subject名称下单击打开“ModelOutput”输出模式列表，该表列出了所有可以由软件输出的数据。点击“Perspective”窗口右上角的分屏键，把窗口分为上下两部分，把下部窗口的观看模式选择为“Graph”图表，在“ModelOutput”输出模式列表下选择想要观看和输出的数据项，“Graph”窗口既显示出相应的数据图，此时可以拖动窗口下方的视屏播放指针或图表上的指针，视屏和图像会相应的同步播放，便于结合视屏分析数据，如找到某个特征时刻的关节角度，速度，加速度等数值。图3-14观看处理后的数据Vicon动作捕捉系统 操作手册  513.2.2输出处理后的数据要将处理后的数据输出为ASCⅡ码文件，需要进行以下操作：在窗口右侧的工具栏里，选择“pipeline”项，在下拉列表的“WorkstationOperations”项下选择“ExportdatatoASCⅡfile（Advanced）”项，此时在下方出现“CurrentPipeline”工具栏，选中最后一项“ExportdatatoASCⅡfile（Advanced）”，在最下方的“Properties”项的“FrameRange”项下单击“Option”键。图3-15“pipeline”选项Vicon动作捕捉系统 操作手册  52此时弹出“ASCⅡExportOptions”窗口，在该窗口中，可以在最上方的&l