Motion Capture-System für die Technische Universität Dortmund

Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur funkbasierten ad-hoc Lokalisierung wird ein Motion-Capture-System benötigt. Dieses System soll zur Leistungsbewertung und Validierung der Lokalisierungstechnologien dienen, insbesondere in Umgebungen mit eingeschränkter Sicht. Das Forschungsprojekt konzentriert sich auf die infrastrukturlose, funkbasierte Lokalisierung von Personen relativ zueinander in komplexen Umgebungen, die durch Nullsicht (z. B. Rauch, Dunkelheit, Gegenstände) gekennzeichnet sind. Das Motion-Capture-System muss flexibel einsetzbar sein, um sowohl kleine Bewegungen im Nahbereich als auch große Bewegungen des gesamten Körpers in einigen Metern Entfernung präzise zu erfassen. Da bereits ein OptiTrack-System im Einsatz ist, soll das neue System auf OptiTrack-Hardware basieren, um die vorhandene Software-Infrastruktur optimal zu nutzen. Das System soll 24 IR-basierte Kameras umfassen, darunter mindestens 8 Kameras der PrimeX 22 Serie mit einstellbarer Weitwinkellinse für den temporären Außeneinsatz sowie weitere Kameras der PrimeX 13-Serie. Alle Kameras müssen untereinander kompatibel sein und gleichzeitig für das Tracking von Objekten in einem gemeinsamen virtuellen Volumen verwendet werden können. Das Messvolumen soll räumlich tief und breit sein (ca. 20x12x8m). Die Kameras sollen über Ethernet angebunden und über Power over Ethernet (PoE) mit Strom versorgt werden. Zusätzlich werden 24 flexibel ausrichtbare Wand- und Deckenhalterungen für die Kameras benötigt. Weiterhin werden 20 aktive Marker (IR-LEDs) und 30 passive Marker (mind. 18mm Durchmesser) mit Schraubsockel zur Unterstützung der aktiven Marker benötigt. Ein Kalibrierwerkzeug zur Sicherstellung der Genauigkeit muss ebenfalls mitgeliefert werden. Zur Anbindung und Verarbeitung der Daten sind PoE+ Ethernet Switches, Ethernet-Kabel und eine kompatible PCIe-Netzwerkkarte erforderlich. Die Software muss das schnelle und präzise Tracken von Objekten mit geringer Latenz (bis zu 10ms) ermöglichen und gleichzeitig bis zu 50 rigide Objekte tracken und rekonstruieren können. Die Software soll eine dynamische Schnittstelle (API) zu MATLAB, Python und C/C++ bereitstellen, um die Anbindung an bestehende und zukünftige Software zu ermöglichen. Sie muss in Echtzeit die Position und Ausrichtung mehrerer getrackter rigider Objekte ausgeben können und eine Anbindung an Echtzeitgrafikengines wie Unreal Engine und Unity Engine ermöglichen. Ein einjähriger Support für das System, der Remote-Support und telefonische Anleitungen zur Reparatur und Wartung umfasst, ist erforderlich. Technische Dokumentation und die Möglichkeit eines Software-Upgrade-Vertrags sind ebenfalls gewünscht. Es wird eine einjährige Gewährleistung gefordert.