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A Prototype Optical Tracking System Investigation and Development - page 8 / 170

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8 / 170

2.2.1

Operating assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

2.2.2

Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

2.2.3

Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

2.2.4

Operating temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

2.2.5

Power consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

2.2.6

Humidity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

2.2.7

Tracking volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

2.2.8

Tracking performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

viii

Contents

................................

17

2.3

System specification

19

19

19

3.1.2

3.1.3

.

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...............................

Quaternions

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Coordinate frames

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21

23

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3.1.1

Camera model

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3

Theory and Design

nalysis

3.1

Supporting theory

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.

Black Spot module analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

3.2.1

Regions of interest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

3.2.2

Marker segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

3.2.3

Marker position calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

3.2.4

Tracking speed calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

3.2.5

Marker tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Pose estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

3.2

3.3

3.3.1

Bundle adjustment

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32

3.4

Beacon configuration analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

3.5

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

33

Black Spot Firmware

35

4

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