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    本文介绍了立体光学定位追踪系统的基本概念，以及通常如何定义精度和精确度。还提出了应用程序精度、系统本身精度以及精度真实性等概念，同时涵盖了对其他错误源的理解。立体光学定位系统基于立体的光学定位系统广阔用于需要通过视觉目标（也称为基准点）测量实时位置和方向的应用中。标记定义为包含三个或三个以上基准的对象。使用光学追踪作为测量手段的例子很少，例如整形外科植入物的放置，图像引导手术中手术器械的追踪，机器人手术或放射学中患者运动的补偿，运动捕捉或工业零件检查等应用。具体而言，基于立体的光学定位系统由两个摄像头组成，两个摄像头彼此位移以与人类双目视觉相同的方式在场景中获得两个不同的视图。通过比较这两个图像，可以通过三角测量装置检索相对深度信息。立体光学定位系统经过优化，可以检测由红外反射材料或红外发光二极管（IR-LED）组成的基准。在可见光谱范围内工作可以减少对用户眼睛的干扰，并且由于外科手术的光电传感头不发射红外光，因此产生的图像受到其他光源的影响也较小。AtracsysfusionTrack250立体光学定位系统，包括（底部）由四个IR-LED组成的主动标记点和（右）包含四个反射基准点的被动Navex标记点。

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    这种技术利用了1000—1700纳米之间的第二近红外（NIR-Ⅱ）光谱，这一范围光谱的散射较少，可使显微荧光成像的深度达到光扩散深度极限的4倍。在各种疾病的动物模型中，荧光显微镜经常被用来对大脑的分子和细胞细节进行成像。但此前，由于皮肤和颅骨的强烈光散射影响，荧光显微镜于小体积和高度侵入性的操作。此次研究表明，3D荧光显微镜可帮助科学家以非侵入性方式，高分辨率地观察成年小鼠大脑。该显微镜有效覆盖了大约1厘米的视野。对于这项新技术，研究人员通过静脉给一只活老鼠注射荧光微滴，其浓度在血流中形成稀疏分布。追踪这些流动的目标能够重建小鼠大脑深层脑微血管的高分辨率图。这种方法消除了背景光散射，并且是在头皮和头骨完好无损的情况下进行的，有趣的是，研究人员还观察到相机记录的光斑大小与微滴在大脑中的深度有很强的相关性，这使得深度分辨成像成为可能。▲图。(a)去除头皮后通过小鼠脑血管系统的荧光染料灌注的WF图像。(b)静脉注射微滴悬浮液后为同一只小鼠获得的相应DOLI图像。(c)、(d)(a)和(b)中指示的ROI的放大视图。SSS，上矢状窦；ACA，大脑前动脉；MCA，大脑中动脉；TS，横窦。▲图。(a)荧光染料灌注后小鼠头部穿过完整头皮的WF图像。。

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    基准技术（例如质量和制造可重复性，基准相对于相机的角度响应），基准点的固定（例如，插入的可重复性，基准点和标记之间的机械松弛），标记的制造（例如制造的可重复性或几何校准的质量），标记的相对姿势，标记的速度和整体延迟，缺少局部遮挡，与术前现场登记相关的残留错误，术前测量/成像仪的准确性，外科医生指出解剖学界标不准确。特别是对于光学追踪系统，固有追踪精度高度取决于：相机的分辨率，基线（摄像机之间的距离），坚固性（机械，热和老化稳定性），在工作空间中基准点的位置和角度，图像处理算法的质量。FusionTrack250的校准和准确性先进的光学追踪系统已在工厂进行了校准。该过程包括在20°C下在整个测量体积中将单个基准步进移动2000个点以上。由于使用坐标测量机（CMM）精确测量了点的位置，因此每个设备的校准参数都经过了精细调整。通常，CMM校准的精度比棋盘格校准或其他标准的原位处理精度高十倍。下图说明了FusionTrack250的典型固有精度。实际上，当执行在，期望的均方根（RMS）精度为90µm。光学追踪系统的典型精度数字请注意，工作容积内的误差不是各向同性的（[X，Y]和Z的误差有所不同）。在整个工作空间中。

    从节点浮标按照自身序号信息在收到同步码后延迟预定时隙广播自身位置和探测目标的方位信息,主浮标累积该信息,以120s为周期随同步码广播利用累积信息计算的目标运动参数及自身位置,各浮标接收该信息后进行空间对准并获取目标位置。母船应按照正多边形布置浮标,若浮标自带动力可航行,各浮标航路终点的拓扑结构为正多边形。按照测量孔径原理,浮标的优布置位置呈直线等间隔布置且直线方向与目标航向一致,这种布置能保证测量精度达到优,但实际使用时目标航向是未知的,在这种条件下,优的拓扑结构仍为正多边形布置,原因如下:1)保证目标以任何航向航行或机动时,浮标阵的综合孔径大;2)若浮标无动力,可大程度节约布放母船的航行距离,若浮标有动力,可大程度节约多个浮标总体的航行距离,有利于浮标同时出水工作;3)各浮标综合通信距离短,有利于各浮标的无线自组织网络构建。图4多光学浮标联合定位信息流程图4联合定位计算结果与分析非线性小二乘法定位效果理论上可采用Cramer-Rao界值分析,即式(5)中H(tk)TH(tk)矩阵的逆矩阵主对角线元素[12]。实际工程中,定位误差不来源于测量的随机误差,也来源于,是各误差综合叠加的结果,很难以数学解析的形式描述。海南光学定位仪器公司，位姿科技（上海）有限公司；

    在对流层至临近空间的广阔空域内对陆、海、空、天目标进行探测、成像、识别与测量等。与航天光学遥感相比，航空成像与测量在时效性、灵活性、分辨率以及成本方面具有突出优势。在云层遮挡导致航天遥感无法拍摄到地面图像的条件下，航空器可以在云层以下飞行成像，弥补航天遥感的不足。与航空微波成像相比，光学成像与测量利用被动接收的光辐射，隐蔽性更好，并且能够获取实时、直观的彩色图像，可判读性更佳。航空成像与测量技术无论从搭载平台的角度还是体制机制的角度，都是不可或缺的遥感手段。实现航空成像与测量的光学载荷受航空飞行环境的影响很大。航空器有限的运载能力对光学载荷的体积、重量、功耗提出了严格的约束，而对成像距离、测量精度、温度适应能力等性能又提出的严苛的要求。解决航空飞行环境的强约束条件与高性能指标的矛盾成为航空光电成像与测量技术的问题。在大气中飞行时，光学载荷受到载机姿态晃动、严重的震动以及气动力（矩）的影响，视轴很难稳定指向和成像目标，降低观测质量；由于载机前向飞行或处于扩大收容范围的目的采用主动扫描成像的工作方式会在成像过程中带来像移的影响导致图像模糊；航空器从地面升至高空的过程中。天津光学定位仪器公司，位姿科技（上海）有限公司；辽宁光学定位多少钱

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    主动标记点通常用于探测解剖目标点，而Navex可以用作患者坐标的参考，以检测其解剖结构的运动。从技术上讲，红外基准在摄像机图像中显示为白色斑点（请参见下图）。因此，可以使用标准的计算机视觉技术轻松对其进行检测和分割。根据对极几何和标记点设计约束条件，确定一个点与其在另一台照相机的图像中对应的点的匹配。此外，在匹配的点上执行三角剖分，以找到它们各自的3D位置。如果对象由至少三个不对齐的固定基准点（标记点）组成，则可以计算其位姿（对象的位置和姿态）。FusionTrack250演示程序的界面。显示由三个基准组成的标记点。左图和右图显示了相机看到的各个点。在典型的设置中，将参考标记物放置在患者身上，将另一个标记物放置在手术工具上。在将身体患者的解剖结构相对于某些术前数据集（例如CT、MRI）进行对应后，手术工具能够以模拟方式放置于预定路径内，就像GPS坐标与数字地图相结合可以为司机提供导航。由于此过程隐含着许多错误源，因此了解其根本原因和影响至关重要。以下各章将尝试将其分解。准确性、精度和真实性精度和准确性常常是混合的，但是是考虑误差的两种不同方法。准确度是指测量与基础事实的接近程度。

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