一种动作捕捉系统的性能测试方法及系统

本发明涉及系统性能测试，尤其涉及一种动作捕捉系统的性能测试方法及系统。

背景技术：

1、动作捕捉技术指的是测量真实三维空间中目标物体的运动轨迹或姿态，并在虚拟空间中重新建模的过程。目前，动作捕捉已经被广泛应用于动画特效，精确定位，运动分析等场景中。

2、以基于标记的光学动作捕捉系统为例，相机拍摄设置在目标物体上的标记点并确定其当前时刻的空间坐标，通过空间坐标来表示目标物体的运动。

3、采用合适的测试方法可以定量描述动作捕捉系统的性能。但是系统的性能随着测试条件的变化，例如关键点不同的运动速度、关键点的特征明显程度等，都会导致不同的性能。现有的测试方法通常进行评估静止场景，或者等效采样速率小于100fps的慢速场景下评估系统的最佳性能，缺少在更高采样速率下的性能测试方法，缺少性能与测试条件之间的变化关系。因此，需要提供一种动作捕捉系统的性能测试方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种动作捕捉系统的性能测试方法及系统，实现更可靠地测试动作捕捉系统的感知性能。

2、本发明提供一种动作捕捉系统的性能测试方法，包括：确定关键点的运动参数，选择对应的运动测试平台搭建测试场景；确定性能测试类型并对应地在所述测试场景中设置若干个关键点；所述运动测试平台用于根据所述性能测试类型，使若干个所述关键点按照所述运动参数进行运动；通过所述运动测试平台进行系统性能测试，得到运动测试数据；通过待测动作捕捉系统对若干个所述关键点进行动作捕捉，得到动作捕捉数据；所述待测动作捕捉系统包括一个或多个数据通路，所述数据通路包括强度通路、时间差分通路、空间差分通路和深度通路；将所述动作捕捉数据和所述运动测试数据进行对比，得到所述待测动作捕捉系统的第一测试性能。

3、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述动作捕捉数据由单一数据通路得到，或由多个数据通路之间通过融合处理或交叉处理后得到。

4、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，还包括：通过预设动作捕捉系统对若干个所述关键点进行动作捕捉，得到对比数据；所述预设动作捕捉系统的精度高于所述待测动作捕捉系统的精度；将所述动作捕捉数据和所述对比数据进行对比分析，得到所述待测动作捕捉系统的第二测试性能。

5、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述运动参数包括轨迹参数、速率参数、方向参数和精度参数；所述方向参数用于表征所述待测动作捕捉系统的坐标系与所述运动测试平台的坐标系之间的相对位移关系；所述精度参数用于表征所述运动测试数据的误差；所述运动测试平台的运动测试精度大于所述待测动作捕捉系统的动作捕捉精度。

6、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述运动测试平台的类型包括直线电机、微动平台和高速转盘；所述运动测试平台包括运动模块。

7、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述性能测试类型包括定位精度测试、可追踪空间范围测试和采样速率测试；所述采样速率测试用于根据所述待测动作捕捉系统的硬件参数、软件参数和临界采样速率参数确定采样速率测试数据；所述临界采样速率参数为所述待测动作捕捉系统临界无法获取所述动作捕捉数据的采样速率参数。

8、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述动作捕捉数据的数据类型与所述运动测试数据的数据类型相同或可以进行相互转换；基于单一所述关键点测试的数据类型包括关键点的中心三维空间坐标、关键点的几何尺寸大小、关键点的运动速度、关键点的运动轨迹与预定轨迹之间的相对误差；基于多个所述关键点测试的数据类型还包括多个所述关键点的中心之间连线的距离，多个所述关键点的中心连线构成的夹角角度，当前位置所述关键点相对于另一位置所述关键点的运动轨迹。

9、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，还包括：调整所述测试场景的照明设置，评估不同光环境下所述待测动作捕捉系统的性能指标；所述照明设置的参数包括光照强度、发光功率、波长范围、发射角度、闪烁频率、色彩指数和色温。

10、根据本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法，所述动作捕捉系统为基于标记的光学动作捕捉系统或无标记的光学动作捕捉系统；所述基于标记的光学动作捕捉系统的关键点为主动发光或被动反光的标记点；所述标记点的几何尺寸可调；所述无标记的光学动作捕捉系统的关键点为所述测试场景中目标物体基于无标记动作捕捉算法得到的形状参数与姿态参数；所述动作捕捉系统的关键点设置在所述运动测试平台的运动模块上，或设置在所述运动测试平台除所述运动模块之外的区域，或设置在所述测试场景除所述运动测试平台之外的区域。

11、本发明还提供一种动作捕捉系统的性能测试系统，测试场景搭建模块，用于确定关键点的运动参数，选择对应的运动测试平台搭建测试场景；关键点设置模块，用于确定性能测试类型并对应地在所述测试场景中设置若干个关键点；所述运动测试平台用于根据所述性能测试类型，使若干个所述关键点按照所述运动参数进行运动；运动测试模块，通过所述运动测试平台进行系统性能测试，得到运动测试数据；动作捕捉模块，通过待测动作捕捉系统对若干个所述关键点进行动作捕捉，得到动作捕捉数据；所述待测动作捕捉系统包括一个或多个数据通路，所述数据通路包括强度通路、时间差分通路、空间差分通路和深度通路；对比模块，用于将所述动作捕捉数据和所述运动测试数据进行对比，得到所述待测动作捕捉系统的第一测试性能。

12、本发明提供的一种动作捕捉系统的性能测试方法及系统，该方法包括：确定关键点的运动参数，选择对应的运动测试平台搭建测试场景；确定性能测试类型并对应地在测试场景中设置若干个关键点；运动测试平台用于根据性能测试类型，使若干个关键点按照运动参数进行运动；通过运动测试平台进行系统性能测试，得到运动测试数据；通过待测动作捕捉系统对若干个关键点进行动作捕捉，得到动作捕捉数据；待测动作捕捉系统包括一个或多个数据通路，所述数据通路包括强度通路、时间差分通路、空间差分通路和深度通路；将动作捕捉数据和运动测试数据进行对比，得到待测动作捕捉系统的第一测试性能，由此，可以更可靠地测试动作捕捉系统的感知性能。

技术特征：

1.一种动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述动作捕捉数据由单一数据通路得到，或由多个数据通路之间通过融合处理或交叉处理后得到。

3.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述运动参数包括轨迹参数、速率参数、方向参数和精度参数；

5.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述运动测试平台的类型包括直线电机、微动平台和高速转盘；所述运动测试平台包括运动模块。

6.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述性能测试类型包括定位精度测试、可追踪空间范围测试和采样速率测试；所述采样速率测试用于根据所述待测动作捕捉系统的硬件参数、软件参数和临界采样速率参数确定采样速率测试数据；所述临界采样速率参数为所述待测动作捕捉系统临界无法获取所述动作捕捉数据的采样速率参数。

7.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述动作捕捉数据的数据类型与所述运动测试数据的数据类型相同或可以进行相互转换；

8.根据权利要求1所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1至8任一项所述的动作捕捉系统的性能测试方法，其特征在于，所述动作捕捉系统为基于标记的光学动作捕捉系统或无标记的光学动作捕捉系统；

10.一种动作捕捉系统的性能测试系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种动作捕捉系统的性能测试方法及系统，该方法包括：确定关键点的运动参数，选择对应的运动测试平台搭建测试场景；确定性能测试类型并对应地在测试场景中设置若干个关键点；运动测试平台用于根据性能测试类型，使若干个关键点按照运动参数进行运动；通过运动测试平台进行系统性能测试，得到运动测试数据；通过待测动作捕捉系统对若干个关键点进行动作捕捉，得到动作捕捉数据；待测动作捕捉系统包括一个或多个数据通路；将动作捕捉数据和运动测试数据进行对比，得到待测动作捕捉系统的第一测试性能。由此，可以衡量不同测试环境尤其是极端测试环境下的动作捕捉系统的性能。技术研发人员：施路平,陈雨过,林逸晗,赵蓉受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2