在运动控制研究及其相关的运动发展与运动协调的神经系统科学学科中测量运动,则需要最佳程度的时间精度和空间分辨率。仅仅追踪运动是不够的。只有当捕捉到抽搐、犹豫、适应或不安的每个细节时,运动才能被用作大脑的窗口。

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Claudia L.R.Gonzalez,医学博士| 加拿大研究主席 | 运动学系
图片由莱斯布里奇大学提供

测量精度的黄金标准

Optotrak Certus 3D 测量系统 对大型预先校准的追踪体积提供了无可比拟的准确度与精密度。我们的高速光学追踪器以卓越的延迟速率捕捉 3D 或 6DOF 数据,用于与第三方模拟装置紧密同步;例如,在反馈环路内。最细微的运动可在最小程度延迟的情况下进行捕捉,从而在运动发生时将运动与大脑活动相连接。从离散测量重建连续位置轨迹的关键是精度。

Figure 1: Relationship between Accuracy and Sampling Rate

图 1:精度与采样率之间的关系

如图 1 所示,较低精度的运动捕捉系统必须以较高的速率对数据进行取样,然后对此数据求平均值以增加测量精度。相反,Optotrak 以微米级准确度与精密度捕捉每个数据点,与采样率无关。当重建原始信号时,即使其包含突发性位置变化或微小的运动,异常精确的数据也可以最大限度地减少 RMS 误差。正是如此等级的精度,使 Optotrak 在过去的 30 多年里成为神经系统科学研究中的黄金标准。

对数据完全访问并控制

Acceleration and Position Profiles

图 2:加速度剖面和位置剖面。顶部:两个不同的加速度剖面(蓝色、绿色)。底部:两个对应的位置剖面(蓝色、绿色)

传统的运动捕捉系统设计用于动画制作应用,仅记录 2D 图像。然后这些图像通过黑盒算法进行处理,以计算 3D 位置。Optotrak 使用先进的实时光学技术积极地测量标记物坐标。位置测量不是由一些未知的计算所确定的。您有权访问原始数据,并完整控制对数据进行操作、分析及显示的方式。

然后您可以使用位置测量获得速度剖面和加速度剖面。如果位置数据的测量不准确,或以任何方式得以处理,则位置信号中的误差将会扩大,并且衍生出的结果可能会与真实的速度或加速度剖面有很大差别。这在图 2 中进行举例说明,其中两个非常相似的位置轨迹与两个非常不同的加速度剖面相关联。不要为您研究的可靠性冒险。Optotrak 为您提供了每次均可信任的无噪声、高质量的数据。

灵活集成

Optotrak 系统使您可以轻松创建自定义软件设置以及您自己的试验计算。记录的数据以 ASCII 或 C3D 格式导出。通过 TCP/IP 流与第三方软件包(例如 MATLAB、LabVIEW)或自定义代码实现完全集成。您还可使用 Optotrak API 直接与系统“对话”。Optotrak 接受并发射触发器和时钟信号以控制事件,并且与在试验期间可为主体提供现场反馈的工具进行无缝集成。

系统配置


Optotrak Neuro

原始的 Optotrak Certus 系统。Optotrak Neuro 包括易于放置在主体的手指和脸部上的小型标记物。
4col_certus_stand 包括:

  • Optotrak Certus 位置传感器
  • 系统控制单元
  • First Principles
  • 6D Architect 软件
  • USB 接口工具包

 

  • 数字化工具包
  • 30 个标准标记物
  • 2 个标记物选通工具包
  • 金属线卷曲工具包
  • 基座

Optotrak Flex

最灵活的 Optotrak Certus 系统。Optotrak Flex 使研究人员能够灵活地使用用于面部和手指的小型标记物或智能标记物,从而节省时间并以最低限度管理金属线。混合的标记物系统配备了各种智能群集和智能标记物,从而提供了极大程度的灵活性。
4col_certus_stand Includes:

  • Optotrak Certus 位置传感器
  • 系统控制单元
  • First Principles 软件
  • 6D Architect 软件
  • USB 接口工具包
  • 数字化工具包

 

  • 10 个标准标记物
  • 1 个标记物选通工具包
  • 1 个智能标记物选通与无线传输器
  • 6 个智能群集
  • 5 个智能标记物