蔡嘉晖，王红伟，王漪梦

(1.北方工业大学 机械与材料工程学院，北京 100041； 2.北京航天测控技术有限公司，北京 100041)

0 引言

运动捕捉技术是通过传感器获取运动物体的运动学参数信息，近年来，运动捕捉技术取得了突飞猛进的发展，逐渐成为社会的研究热点，商业化的运动捕捉设备相继被推向市场，其已被广泛应用于数字化保护、游戏、动画、人体工程学研究、模拟训练、虚拟现实等研究领域[1]。运动捕捉技术分为机械式运动捕捉、声学式运动捕捉、电磁式运动捕捉、光学式运动捕捉和基于视频的运动捕捉，其中光学式运动捕捉系统具有使用方便，运动受限较小，采样速率高等优点[2-3]，能满足多数的高速运动捕捉需求。

光学式运动捕捉系统的原理是通过红外高速摄像机确定被测量对象上布置的被动反光或主动发光的标记点在整个运动过程中的瞬时位置，从而进行下一步的运动分析[4-5]。光学式运动捕捉技术应用广泛，如人体运动分析[6-7]、飞行器的设计的控制技术[8-9]和机器人误差补偿和控制技术[10]等。在相关研究过程中，研究者需要根据研究对象设计标记点的布置方法及其计算公式从而获得物体的运动数据，然而，根据特定对象设计的运动数据捕捉方法不具有通用性，无法应用于其他研究对象的数据捕捉过程中。因此，在基于光学运动捕捉系统下的相关研究中，研究者在其前期的标记点布置和运动数据解算过程中花费了大量的时间和精力，不利于后续的研究进展，降低了研究效率。……