通過布置在視場中的多個光學(xué)透鏡，從不同角度捕捉固定在人體/物體表面的反射標志的位置信息，并捕捉其動作姿態(tài)。根據(jù)被攝物體/人的不同特征，光學(xué)動態(tài)姿態(tài)分析捕捉還可以分為未標記點光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)和標記點光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)。

　　(1)無標記點光學(xué)原理運動捕捉:

　　第一種方法是基于普通視頻圖像的運動捕捉

　　第二種是基于主動熱源照射分離前景和背景信息的紅外相機圖像的運動捕捉，也稱為熱能型運動捕捉，其原理與第一種類似。

　　第三個是三維深度信息的運動捕捉。該系統(tǒng)基于結(jié)構(gòu)光編碼投影，可以實時獲取視場中物體的三維深度信息，根據(jù)三維形狀檢測人體輪廓，提取關(guān)節(jié)運動軌跡。

　　總的來說，無標記點運動捕捉還是存在一些問題，比如動態(tài)捕捉準確率低，運動變形等。

　　(2)標記點光學(xué)原理運動捕捉:

　　標記光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)通過多個光學(xué)相機從各個角度捕捉附著在被捕捉物體/人關(guān)鍵節(jié)點上的標記點，并實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理工作站。利用三角測量原理計算出該點的精確空間坐標，進而計算出骨骼的六自由度運動。主動和被動光學(xué)動態(tài)捕捉根據(jù)標記點的類型進行分類。

　　A.活躍的

　　以LED為識別點，將LED貼在人體的關(guān)節(jié)處，然后用電纜連接供電。

　　優(yōu)勢:

　　跟蹤精度高，識別魯棒性好。并且自帶光源，室內(nèi)室外皆可使用，不受場地限制。

　　缺點:

　　運動失真——時序編碼的LED識別原理依靠攝像頭采集每個時刻多個標記點的成像識別ID，破壞了同步性，有效動作幀的采樣率低，不適合捕捉快速動作和數(shù)據(jù)分析；

　　精度低———LED標記點的可視角度小，往往將兩個攝像頭集成在一個光學(xué)移動捕捉鏡頭中進行近距離采集，這種狹窄的基線結(jié)構(gòu)直接影響視覺三維測量的精度；

　　成本翻倍——和上一個問題一樣，運動時運動遮擋造成數(shù)據(jù)丟失是必然的。要解決盲目遮擋的問題，只有鏡頭數(shù)量翻倍，設(shè)備成本也會上升；

　　人數(shù)有限——仍受時序編碼原理限制，系統(tǒng)只能攜帶一定數(shù)量的識別點，通常不超過2人同時進行動態(tài)抓拍采集。

　　B.消極的

　　在被動式光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)中，反射式標記點附著在被捕獲物體/人的關(guān)鍵節(jié)點上，光學(xué)運動相機發(fā)出的紅外光被標記表面的反射涂層反射到運動相機中，在三維空間中定位該點。

　　優(yōu)勢:

　　技術(shù)成熟，精度高，采樣率高，延時低，定位準確，無障礙性能，標記點成本低，點的增加和分布靈活，也適用于水下環(huán)境。

　　缺點:

　　環(huán)境約束——被動標志點自身不發(fā)光，通過調(diào)節(jié)光學(xué)相機的閾值來采集。陽光直射或其他反射物的干擾會影響捕捉效果；

　　無遮擋阻力——一旦運動過程中反光標志點被完全遮擋，就會造成運動錯位，后期需要手動修復(fù)數(shù)據(jù)，或者使用光線和慣性混合的方法避免遮擋。