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A Prototype Optical Tracking System Investigation and Development - page 11 / 170

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Contents

xi

7.3

Marker registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

88

7.4

Pose estimation using quaternions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

91

7.4.1

Definition of function to minimise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

91

7.4.2

Extension to 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

93

7.4.3

Minimisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

94

7.4.4

Extension to multiple cameras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97

Logging system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97

User interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97

Implementation details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

97

7.5

7.6

7.7

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99

99

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8

Results and Discussion

8.1

Noise

sources

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8.2.1

Measure of centroid variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

103

8.2.2

Variation due to marker intensity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

104

8.2.3

Variation due to viewing angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

105

8.2.4

Variation due to distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

108

8.2.5

Long term stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

110

8.2.6

Comparison between modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

114

8.2.7

Background noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

114

8.2

Black Spot module testing (2D testing)

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102

8.3

Pose algorithm testing (3D testing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

115

8.4

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

116

Conclusions and Future Work

119

9

Black Spot Schematics

123

B Black Spot PCB

129

C Black Spot PCB Panel

133

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