De ontwikkeling van een kostenefficiënt motioncapturesysteem

Abstract

Motioncapture is een technologie die in verschillende domeinen gebruikt wordt om de bewegingen in een ruimte te tracken. Kleine bedrijven/projecten hebben minder toegang tot motioncapturesystemen omdat ze vaak erg duur zijn. Deze masterproef onderzoekt in welke mate het mogelijk is een kostenefficiënt alternatief voor deze systemen te ontwikkelen, dat eenvoudig te installeren is. De kosten van het motioncapturesysteem worden verlaagd door gebruik te maken van goedkope, commercieel beschikbare hardware: Raspberry Pi’s en cameramodules voor de camera’s en een laptop die als server dient. De detectie van retro-reflectieve markers gebeurt op de camera aan de hand van computervisie-algoritmes zoals thresholding en blob detection. De camera’s en de server communiceren en zijn gesynchroniseerd via een Transmission Control Protocol-verbinding. De server bepaalt de extrinsieke parameters van elke camera en trianguleert de punten naar een 3D-wereld. Na de ontwikkeling van het prototype werd het systeem gevalideerd. Het motioncapturesysteem heeft een relatieve nauwkeurigheid van minder dan 1 mm tot een afstand van 4 m van de camera’s. Het tracken gebeurt aan een snelheid van 22 fps. Daarnaast is het systeem eenvoudig op te zetten en kunnen er gemakkelijk nieuwe camera’s en markers worden toegevoegd. Hoewel verder onderzoek noodzakelijk is om dit prototype sneller en nauwkeuriger te maken, geeft deze masterproef de aanzet tot een goedkoop en performant systeem dat toegankelijk is voor iedereen.