红外光学动作捕捉系统硬件安装使用教程
一套光学动作捕捉系统由红外动作捕捉镜头、动作捕捉软件、反光标识点、POE交换机、和若干配件组成（如标定框和镜头固定装置等）。其本质是定位系统，通过计算分析，来获取与其相关的速度、加速度等多种运动学数据。
而硬件部分由以下组成：
- 镜头固定装置
- 动作捕捉镜头
- POE分离器
- 连接线（网线）
- POE交换机
- 标定框
一、镜头固定装置
包含三脚架、云台、大力夹等。三脚架可在缺少安装条件、较为空旷的场景使用，大力夹和云台同样用于适应多种环境条件下的镜头固定。
1. 三脚架的固定：
三脚架的作用是用于支撑并稳定动作捕捉镜头，适合需要经常移动镜头的场景使用，与大力夹二选一。
操作步骤：
- 将三脚架垂直立于地面，拧松主杆下方的扳扣；
- 将下方的三个脚管撑开并保持稳定，使主柱垂直于地面，拧紧下方的扳扣；
- 将主杆中段的扳扣拧松，调整到需要的高度并拧紧（可进行高度调节）；
- 将主杆上段的扳扣拧松，调整到需要的高度并拧紧（可进行高度调节）；
- 安装完成。
2. C型夹（或大力夹）的安装：
大力夹和C型夹均是用于支撑并稳定动作捕捉镜头，通常夹在3*3的方形固定支架上，与三脚架二选一。
操作步骤：
- 安装大力夹或C型夹顶端不锈钢转接头，用于固定镜头；
- 张开大力夹或C型夹并夹在桁架上，随后拧进固定扳扣，直至不会上下晃动；
- 安装完成。
3. 云台的安装与调节：
云台通过转接螺丝固定在三脚架、大力夹（或C型夹）上，用于固定动作捕捉镜头和调节动作捕捉镜头照射角度。
操作步骤：
- 将转接黄铜螺丝固定到三脚架或C型夹顶端，并拧紧；
- 云台底部螺孔朝下，对应转接黄铜螺丝并拧紧；
- 云台在三个角度有调节把手，可以根据需求调整镜头角度；
- 安装完成。
二、动作捕捉镜头
光学动作捕捉镜头是动作捕捉系统的核心，镜头的分辨率与视场角等数据决定了整个动作捕捉系统的动作捕捉效果与精度。以红外光为原理，通过多个镜头对特定标记点的观察定位来获取标记点的具体空间位置。光学动作捕捉镜头面板上的LED灯发出特定波长的红外光，照到被捕捉物，也就是反光标记点，反光标记点表面的反光材料将红外光反射回镜头，反射回的红外光经过信号处理，FPGA进行图像抓取和算法处理，从而获得反光标记点在镜头中的二维坐标。一套动捕系统里通常有多个动作捕捉镜头，多个镜头通过标定获取每个镜头的具体位置，从而得到三维坐标。
镜头的安装
操作步骤：
- 拨动解锁云台的安全锁；
- 逆时针拨动锁扣，将锁扣由锁定状态切换至开启状态；
- 手持镜头钢柱与后侧部分，区分镜头上下端；
- 将镜头下端对准并连接到快装片螺丝一侧，拧紧快装片；
- 找准镜头与云台方向，将块状片正确装入云台卡扣并锁定安全锁；
- 安装完成。
三、POE分离器
POE分离器是将数据信号和电力分离，主要用于上端为POE交换机、POE供电器等PSE设备，但是下端挂接的设备并不支持POE的场合。POE分离器将电源分离成数据信号和电力，有两根输出线，一根是电力输出线，一根是网络数据信号输出线即普通网线。
POE分离器此处用于给动作捕捉镜头提供电源输入及网络数据信号传输。
四、连接线
即普通网线，采用数电同传技术，通过网线即可实现数据传输与供电。
镜头与网线的连接
镜头通过POE分离器与网线进行连接。
操作步骤：
- 镜头背面有2个接口，一个是网线接口，一个是供电接口；
- 将POE分离器的网线端与网线接口相连接，电源端与供电端口相连接；
- 将POE分离器另一端的网线接口与连接线（网线）相连；
- 安装完成。
五、POE交换机
在数据传输中，POE交换机通过网线接收光学动作捕捉镜头传输过来的三维位置数据，并传输到电脑上，以便利用动作捕捉软件对数据进行进一步的算法处理，从而获取三维坐标、加速度等运动数据，POE交换机同时也可通过网线对镜头进行供电。
POE交换机的连接
操作步骤：
- 镜头网线接口端插入标有数字的接口；
- 无特定顺序，可直接接入任意镜头网线；
- 电脑网线接入标有“link”的接口，通常在交换机最右侧；
- 交换机电源端口接入电源线，电源线接入稳定供电的插座或插排；
- 安装完成。
六、标定框
标定框是光学动作捕捉系统在校准时使用的标定工具。分为L型标定框和T型标定框。动作捕捉软件计算出镜头的准确空间位置和角度后，建立三维空间坐标（XYZ轴），通过L型标定工具，确定空间中的X、Y、Z三个坐标轴的方向和原点位置，为精确的动作捕捉做好准备。通过T型标定工具，捕捉测试空间内的标志点运动轨迹，为后台提供数据分析数据。
操作步骤：
- 将L标定框水平放置于测试中心区域；
- 确保带反光标志点的一面是朝上的，用于标定；
- 确保L型标定框和反光标志点上无污渍；
- 挥动T型标定框时，需将测试区域全部覆盖到。
七、硬件安装完成效果图：
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