NDI Optotrak Certus 光学运动捕捉系统


在医学康复领域的步态分析和体态分析研究中,需要对人体的运动姿态进行三维测量,以便获得精准的六自由度数据信息。但大多数测量工具都存在这样或那样的不足,如精度达不到要求,或者测量过程及数据处理比较复杂,或者对测量环境要求较高。加拿大NDI公司的Optotrak Certus光学运动捕捉系统的高精度、数据实时显示、高数据采集频率、便携且无需标定(出厂时预标定)等特点能较好地解决上述问题,其已经在国际国内的康复医学和工程领域有了成熟的应用,且使用效果为广大临床医师和科研工作者所认可。


红外追踪系统.jpg


NDI 光学运动捕捉系统工作原理

NDI Optotrak Certus是利用三个精确标定好的线阵CCD镜头,组成一个位移传感器。通过CCD分别从不同角度捕捉到来自同一标识点所主动发出的近红外光,通过相关计算和分析,可以实时并精确地得到每个标识点在不同时刻的三维空间坐标。


标识点运动测量


标识点运动测量

         

    人体运动测量

    人体运动测量

NDI 定位传感器

NDI 定位传感器.png

NDI标识点刚体和探针


                           

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Four Marker Probe   


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Four Marker Rigid Body


NDI光学动作捕捉系统数据采集单元--集成其他系统信号


NDI光学动作捕捉系统数据采集单元


NDI光学运动捕捉系统数据输出--6自由度


NDI Optotrak Certus三维运动测量系统主要参数

• 精度高0.1mmRMS,分辨率0.01mm

• 标识点最大发光频率: 4600 Hz

• 系统最大采样频率:4600/(n+1.3) Hz

• 数据实时采集和显示

• 最大标识点数量512个,可自动识别

• 系统出厂后无需再次标定,可自由移动

• 最小标识点直径4mm, 重量极轻

• 三维/六维自由度测量

• 具备虚拟标识点功能

• 方便携带

• 可通过增加定位传感器的个数扩大捕捉范围

• 可与其他系统同步使用


NDI光学定位传感器串联--增大测量范围


NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器   NDI光学定位传感器

                                                                                       (最多支持8台)


NDI光学运动捕捉系统应用领域

• 生物力学                        • 手术导航                        • 心理学

• 认知科学                        • 医疗仿真                        • 运动控制

• 神经科学                        • 医学工程                        • 神经生理学

• 虚拟现实                        • 人机工效学                     • 步态分析

• 机器人研究                     • 康复训练                        • 颌面分析

                 

1. 步态分析


NDI步态分析.png


2. 康复训练


3. 手术导航


NDI手术导航.png

4. 虚拟手术

NDI虚拟手术


5. 数字仿真


NDI数字仿真


NDI Optotrak Certus光学运动捕捉系统国内用户(部分)

• 清华大学

• 香港理工大学

• 国家康复辅具中心

• 国立成功大学

• 北京航空航天大学            

• 国际骨科研究中心

• 北京理工大学


• 北京大学第三医院

• 中国航空工业空气动力研究院

• 中国矿业大学

• 中国航天员科研训练中心

• 北京工业大学

• 南方医科大学              

• 河南科技大学


• 上海交通大学 

西安交通大学

• 浙江大学

• 上海大学  

• 上海残疾人康复培训中心

• Intel产品(上海)有限公司

• 常州宝利医疗用品有限公司