(57)【要約】  本発明はモーションキャプチャ方法に関する。少なくとも１つのマーカ（２）が対象（１）に取り付けられ、マーカ（２）の立体的な位置が検出され、ディジタル化され、対象（１）の運動が時間的に変化するディジタル位置データに基づきコンピュータ（３）により記録される。マーカ（２）がそれぞれ１つのトランスポンダを有し、該トランスポンダが電磁放射（５）によって起動され、しかもトランスポンダが電磁放射（６）として位置特定信号を送出するよう起動され、位置特定信号に基づいて前記マーカ（２）の位置が検出される。
2011514506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのマーカ（２）を対象（１）に取り付け、前記マーカ（２）の立体的な位置を検出し、ディジタル化し、前記対象（１）の運動を時間的に変化するディジタル位置データに基づき記録する、モーションキャプチャ方法において、
前記少なくとも１つのマーカ（２）が１つのトランスポンダを有し、該トランスポンダを電磁放射（５）によって起動させ、しかも前記トランスポンダが電磁放射（６）として位置特定信号を送出するよう起動させ、該位置特定信号に基づいて前記マーカ（２）の位置を検出することを特徴とする、モーションキャプチャ方法。
【請求項２】
前記トランスポンダは、集積電子回路と、該集積電子回路と接続されている、電磁放射（５，６）を送受信するアンテナとを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記トランスポンダは受動的なトランスポンダとして構成されており、前記回路の給電を電磁放射（５）を受信したときに前記アンテナ内に生じる誘導電流によって行う、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記トランスポンダはＲＦＩＤタグである、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグの電子データメモリに、前記対象（１）における取り付け場所に関するデータを記憶する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記位置特定信号を受信する受信ユニット（７，８，９）の場所における、前記マーカ（２）の前記トランスポンダから放射された前記位置特定信号の電磁放射（６）の振幅および／または位相位置に基づき、前記少なくとも１つのマーカ（２）の位置を検出する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのマーカ（２）の位置を検出するために、前記マーカ（２）の前記トランスポンダから放射された位置特定信号の電磁放射（６）を異なる場所に設けられている少なくとも２つの受信ユニット（７，８，９）によって受信し、２つの受信ユニット（７，８，９）によって受信された前記位置特定信号の位相位置の差に基づき位置を特定する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記位置特定信号を異なる場所に設けられているｎ≧３（但し、ｎは自然数）個の受信ユニット（７，８，９）によって受信し、ｎ個の場所において受信された前記位置特定信号から、それぞれが受信ユニット（７，８，９）のペアに対応付けられているｎ・（ｎ−１）／２個までの位相差値を形成し、該位相差値に基づいて前記少なくとも１つのマーカ（２）の位置を特定する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
受信した前記位置特定信号から形成された前記位相差値を基準位相差値と比較することにより位置特定を行う、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
受信した前記位置特定信号から形成された前記位相差値が入力値として供給されるニューラルネットワークを用いて位置特定を行う、請求項７または８記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのマーカ（２）の所定の複数の位置に関して基準位相差値を検出する較正測定を実施する、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ニューラルネットワークを、前記較正測定の際に基礎とした所定の位置および検出された基準位相差値に基づきトレーニングする、請求項１０および１１記載の方法。
【請求項１３】
前記マーカ（２）の前記トランスポンダは、２つまたはそれ以上の異なる周波数の位置特定信号を形成するよう構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記マーカ（２）の前記トランスポンダを並行して、または時間的に前後して励起させ、位置特定信号を送出する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記マーカ（２）を接着性の結合、粘着性の結合または吸盤による結合などにより取外し可能に前記対象（１）に取り付ける、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記マーカ（２）をテキスタイルに組み込み、該テキスタイルを人間に着用させ、該人間の運動を検出する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記マーカ（２）を人間の皮膚の表面下に移植し、該人間の運動を検出する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記マーカ（２）を人間の顔の領域に取り付け、該人間の表情を検出する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記対象（１）は医療器具である、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
電磁放射（５）によってトランスポンダが起動され、しかも該トランスポンダが電磁放射（６）として位置特定信号を送出するよう起動され、該位置特定信号に基づいて前記トランスポンダの位置が検出される、対象（１）の位置および／または運動を検出するための、対象（１）に取り付けられたマーカ（２）としてのトランスポンダの使用。
【請求項２１】
複数のマーカ（２）を前記対象（１）の所定の場所に取り付ける、請求項２０記載の使用。
【請求項２２】
前記位置特定信号（６）を受信する受信ユニット（７，８，９）の場所における、前記トランスポンダから放射された前記位置特定信号（６）の電磁放射の振幅および／または位相位置に基づき、前記マーカ（２）の位置を検出する、請求項２０または２１記載の使用。
【請求項２３】
少なくとも１つのマーカ（２）の位置を検出するために、前記マーカ（２）の前記トランスポンダから放射された位置特定信号の電磁放射（６）を異なる場所に設けられている少なくとも２つの受信ユニット（７，８，９）によって受信し、少なくとも２つの受信ユニット（７，８，９）によって受信された前記位置特定信号の位相位置の差に基づき位置を特定する、請求項２２記載の使用。
【請求項２４】
前記トランスポンダはＲＦＩＤタグである、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の使用。
【請求項２５】
前記対象（１）は医療器具である、請求項２０から２４までのいずれか１項記載の使用。
【請求項２６】
少なくとも１つのマーカ（２）が取り付けられている対象（１）と、異なる位置に設けられており、前記マーカ（２）から送出された位置特定信号を受信する複数の受信ユニット（７，８，９）と、該受信ユニット（７，８，９）と接続されており、前記マーカ（２）の位置を受信した前記位置特定信号から特定する評価ユニット（１０）とを備えた、位置検出および／またはモーションキャプチャのためのシステムにおいて、
前記少なくとも１つのマーカ（２）は放射源を含み、該放射源は電磁放射として前記位置特定信号を送出することを特徴とする、システム。
【請求項２７】
前記放射源はトランスポンダである、請求項２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記トランスポンダは送信ユニット（４）の電磁放射（５）によって起動され、位置特定信号を送出するために励起される、請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
評価ユニット（１０）を用いて、少なくとも１つの受信ユニット（７，８，９）の場所における電磁放射（６）の振幅および／または位相位置に基づき、前記マーカ（２）の位置を特定する、請求項２６から２８までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項３０】
前記評価ユニット（１０）を用いて、それぞれ２つの受信ユニット（７，８，９）によって受信された位置特定信号の位相位置の差に基づき位置を特定し、前記受信ユニット（７，８，９）は位相検出器（１１）を介して前記評価ユニット（１０）と接続されている、請求項２９記載のシステム。
【請求項３１】
ｎ≧３個（ただし、ｎは自然数）の受信ユニット（７，８，９）が設けられており、ｎ個の場所において受信された位置特定信号から、位相検出器（１１）を用いることにより、それぞれが受信ユニット（７，８，９）のペアに対応付けられているｎ・（ｎ−１）／２個までの位相差値を形成し、前記評価ユニット（１０）によって処理する、請求項２９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つまたは複数のマーカが対象の所定の場所に取り付けられており、その立体的な位置が検出され、ディジタル化され、対象の運動が時間的に変化するディジタル位置データに基づき記録される、モーションキャプチャ方法に関する。
【０００２】
モーションキャプチャ（英語：Motion Capture）とは、対象の運動、例えば人間の運動を記録し、記録したデータをディジタル化することによって、ディジタル運動データを例えばコンピュータによって分析して記憶することができる方法と解される。登録されたディジタル運動データは頻繁に、このディジタル運動データをそれぞれの対象のコンピュータ生成モデルに変換するために使用されている。この種の技術は今日、映画作品およびコンピュータゲームでは一般的に使用されている。検出されたディジタル運動データは例えば、３次元のアニメーショングラフィックをコンピュータ支援で計算するために使用される。モーションキャプチャを用いることによって、一連の複雑な運動がコンピュータによって分析され、比較的僅かな手間でアニメ化されたコンピュータグラフィックを生成することができる。モーションキャプチャを用いることにより種々の運動、すなわち検査対象の回転、平行移動ならびに変形なども検出することができる。可動の対象の運動、例えば相互に独立して運動することができる複数の関節を持っている人間の運動を検出することもできる。モーションキャプチャの上位概念にはいわゆる「パフォーマンスキャプチャ（Performance Capture）」技術も含まれる。この技術においては身体の運動に留まらず、顔つき、すなわち人間の表情も検出され、それらがコンピュータによって分析され、さらに処理される。
【０００３】
モーションキャプチャに関する公知の方法では、それぞれの対象に１つまたは複数のマーカが取り付けられ、それらのマーカの立体的な位置が検出されディジタル化されている。その種の方法は例えばUS 2006/0192854 A1に記載されている。従来から公知の方法においては光反射性のマーカが使用されている。特別装備の複数のカメラが種々の方向から対象の運動を記録する。ソフトウェアを用いて記録されたビデオ画像データにおいてマーカが識別され、続いてマーカの立体的な位置がカメラの種々の位置から特定される。最後に、対象の運動がマーカのディジタル位置データの時間的な変化に基づいてコンピュータ支援で記録される。
【０００４】
従来から公知の方法の欠点は非常に手間が掛かることである。モーションキャプチャのために、複数のカメラを用いて録画されるビデオデータを記録して評価することが必要となる。さらには以下のような欠点もある。つまり、公知の方法では確かにビデオ画像データにおいてマーカを自動的に識別することは可能である。しかしながら、個々のマーカを識別することは容易ではない。すなわち、どのマーカが対象においてどの場所にそれぞれ取り付けられているかを自動的に識別することはできない。マーカの位置データを対象の相応の取り付け場所に対応付けるために、この対応付けをいわば「手動で」行わなければならない。この対応付けは、例えば運動データを対象の３次元コンピュータ生成モデルに変換する際に、記録された運動を有意義に分析するための前提条件である。
【０００５】
したがって本発明の課題は、改善されたモーションキャプチャ方法を提供することである。殊に、僅かな手間でモーションキャプチャを実現することができる方法が提供されるべきである。
【０００６】
本発明によれば、この課題は冒頭で述べたような方法に基づき、１つまたは複数のマーカがそれぞれ１つのトランスポンダを有し、このトランスポンダが電磁放射によって起動され、しかもトランスポンダが電磁放射として位置特定信号を送出するよう起動され、この位置特定信号に基づいてそれぞれのマーカの位置が検出されることによって解決される。
【０００７】
本発明が基礎とする着想は、それ自体公知の種類のトランスポンダをマーカとして位置特定およびモーションキャプチャに使用することにある。
【０００８】
ＲＦＩＤタグがマーカとしてモーションキャプチャに殊に適している。ＲＦＩＤは、周知のように、無接触式の識別及び位置特定のための技術である。ＲＦＩＤシステムは１つのトランスポンダとトランスポンダ識別子を読み取るための１つの読取り装置とから構成されている。ＲＦＩＤトランスポンダ（ＲＦＩＤタグとも称される）は通常の場合、アンテナと、アナログ部分およびディジタル部分を有する電子的な集積回路とを含んでいる。アナログ部分（トランシーバ）は電磁放射の送受信に使用される。ディジタル回路はトランスポンダの識別データを記憶することができるデータメモリを有する。より複雑なＲＦＩＤトランスポンダでは、回路のディジタル部分がフォン・ノイマンアーキテクチャを有する。読取り装置によって形成された高周波の電磁場はＲＦＩＤトランスポンダのアンテナを介して受信される。アンテナが読取り装置の電磁場内に入るとすぐに、トランスポンダを起動させる誘導電流がアンテナ内に生じる。このようにして起動されたトランスポンダは電磁場を介して読取り装置から命令を受信する。トランスポンダは読取り装置から要求されたデータを含む応答信号を生成する。本発明によれば、この応答信号はマーカの立体的な位置を検出するための位置特定信号である。
【０００９】
従来のモーションキャプチャ方法とは異なり、本発明による方法は、複数のカメラを用いたビデオ画像の記録を完全に省略することができるという利点を有する。モーションキャプチャのために、ビデオ画像データを記録して処理する必要はない。本発明による方法を実施するためには、位置特定信号を受信するためのただ１つの受信ユニット（読取り装置）しか必要とされない。
【００１０】
さらなる利点は、対象に取り付けられている複数のマーカにおける個々のマーカをそれぞれ別個に識別できることにある。したがって、各マーカの検出された立体的な位置を対象の所属の取り付け場所に自動的に対応付けることができる。これによって、記録されたディジタル位置データの自動的な処理が従来の方法に比べて著しく容易になる。
【００１１】
ＲＦＩＤタグは非常に小さい構造を有しているので、本発明によるマーカとして殊に適している。塵粒程の大きさしかない小型化されたＲＦＩＤトランスポンダを使用することができる。例えば、僅か０．０５×０．０５ｍｍのサイズを有するＲＦＩＤトランスポンダが知られている。この種のトランスポンダは１ギガヘルツ以上の非常に高い周波数範囲内で動作する。その種の小型化されたＲＦＩＤトランスポンダを、運動が検出されるべきほぼ任意のあらゆる対象に問題なく取り付けることができる。人間の運動を検出するために、例えば多数のマーカをテキスタイルに組み込み、それを人間に着用させることができる。位置特定およびモーションキャプチャのためにＲＦＩＤタグを皮膚の表面下に不可視に取り付けることも考えられる。小型化されたＲＦＩＤタグは上述のパフォーマンスキャプチャ技術にも同様に非常に適している。人間の表情を検出するために、マーカを人間の顔の領域に取り付けることができる。比較的大きいＲＦＩＤタグが使用される場合には、接着性の結合、粘着性の結合、吸盤による結合などにより、そのようなＲＦＩＤを取り外し可能に対象に取り付けることができる。本発明は種々の分野、殊に医療技術の分野にも適用される。介入放射線の分野において本発明による方法を使用し、診断画像を形成する装置の被検体内での医療器具（例えばカテーテル、生検針、内視鏡など）の移動を追跡し、必要に応じて診断画像データを視覚化することができる。さらに本発明によれば、マーカは人体内の病変および識別された組織をマークするための組織マーカであってもよい。最後に、本発明による方法を産業の分野、例えばロジスティックスの分野または品質保証の分野にも使用し、特定の物体（商品、機械、工具など）の位置を検出または追従するか、作業実行時の人間または工具の一連の特定の運動を監視することができる。
【００１２】
本発明に関して、好適には、受動的なトランスポンダがマーカとして使用される。トランスポンダの回路への給電は、電磁放射の受信時にアンテナにおいて生じる誘導電流によって行われる。小型の受動的なトランスポンダは有利である。何故ならば、例えばバッテリの形態の独自の能動的なエネルギー供給なしで済むからである。トランスポンダが位置特定信号を送信するために必要とされるエネルギーは、トランスポンダの起動を生じさせるための電磁放射によって供給される。
【００１３】
本発明による位置特定およびモーションキャプチャのためのシステムは、空間内の種々の位置に設けられており、且つ対象のマーカから送出された位置特定信号を受信するための複数の受信ユニットと、受信ユニットと接続されており、且つ受信した位置特定信号からマーカの位置を特定する評価ユニットとを有する。マーカは、電磁放射として位置特定信号を放射する放射源として、トランスポンダまたは他の無線送信器を有する。受信ユニットは最も簡単な場合、種々の位置からの位置特定信号を受信するアンテナである。送信ユニットはトランスポンダを起動させるための電磁放射を送出するために使用される。送信ユニット、受信ユニットおよび評価ユニットは全体で、一般によくあるＲＦＩＤタグを読み取るための１つの読取り装置を形成し、この場合、評価ユニットはマーカの位置を特定するための機能について拡張されている。それぞれの受信ユニットの場所における位置特定信号の電界強度に基づき、受信ユニットからトランスポンダまでの距離を推定することができる。空間内の所定の位置に設けられている種々の受信ユニットからトランスポンダまでの距離が既知であれば、評価ユニットを用いて個々のトランスポンダの正確な位置、したがって対象におけるマーカの正確な位置を計算することができる。
【００１４】
実際のところ幾つかのケースにおいては、位置特定信号の電界強度が、例えば対象自体による信号の減衰または周囲からの信号反射に基づき変動する虞があることが問題である。このため、マーカのトランスポンダから送出された位置特定信号の電界強度、すなわち電磁放射の振幅に基づく位置特定は状況によっては常に十分な精度で行うことができない可能性がある。この問題を解決するために、マーカの位置の特定は（付加的に、または専ら）受信ユニットの場所における位置特定信号の電磁放射の位相位置に基づいて行われる。位相位置は位置特定信号の電磁放射の振幅よりも妨害的な周囲の影響に対して敏感に反応しない。振幅に基づいて差し当たり粗い位置特定を行い、位相位置の特定によって精度を高めることも考えられる。位相位置に基づく位置特定によって、信号振幅に基づく位置特定よりも高い精度が実現される。電磁放射の周期性に基づき、位相位置に基づく位置特定は状況によっては一義的なものではない。位相位置から一義的に位置を推定することができる制限的な測定ボリュームが維持されなければならないか、付加的な措置が講じられなければならない。この場合、信号振幅の測定と位相位置の測定を組み合わせることにより問題を解決することもできる。択一的または付加的に、それぞれの受信ユニットの場所における位置特定信号の０通過を対象の運動中にカウントし、正確な位置を一義的に推定することも考えられる。
【００１５】
本発明の有利な発展形態によれば、１つまたは複数のマーカの位置を検出するために、それぞれのマーカのトランスポンダ（または無線送信器）から放射された位置特定信号を異なる場所に設けられている少なくとも２つの受信ユニットによって受信し、これら２つの受信ユニットによって受信された位置特定信号の位相位置の差に基づき位置を特定することができる。異なる位置の受信ユニットによって受信された位置特定信号から位相差を形成することができる。絶対的な位相位置に対する位相差の測定は有利である。何故ならば、それぞれのトランスポンダ（または無線送信器）から放射された位置特定信号の電磁放射は所定の絶対的な位相位置を有していないからである。本発明による位相を基礎とした位置特定を、ｎ≧３個（ただし、ｎは自然数）の受信ユニットが設けられていることによってさらに改善することができる。この場合、ｎ個所において受信された位置特定信号から、相応の数の位相検出器を用いることにより、それぞれが受信ユニットのペアに対応付けられているｎ・（ｎ−１）／２個までの位相差値が形成され、評価ユニットによって処理される。比較的多くの数、例えば５，１０またはそれ以上の数の受信ユニットが空間内に分散されていることによって、受信ユニットの考えられる種々のペアでもって相応に多くの数の位相差値を形成することができる。例えば、１０個のアンテナが空間内に分散されて配置されている場合には４５通りのペアを形成することができ、したがって受信した位置特定信号から４５個までの位相差値を形成することができる。評価ユニットに供給されるこれらの複数の測定値によって高い冗長性が生じ、したがって位置特定の際の信頼性および精度が高まる。有利には、位相差を測定するために市販の廉価な位相検出器、例えばＰＬＬモジュールに用いられているような位相検出器を使用することができる。その種のＰＬＬモジュールには受信した信号を増幅するための信号増幅器が集積されていることが多い。
【００１６】
好適には、位相差に基づく位置特定の際に、受信した位置特定信号から形成された位相差値が（例えば評価ユニットに記憶されている）基準位相差値と比較される。位置特定のために相応にｘ座標、ｙ座標およびｚ座標に対応付けられて記憶されている基準位相差値との簡単な比較も（必要に応じて補間と組み合わせて）行うことができる。択一的に、受信した位置特定信号から形成された位相差値が入力値として供給されるニューラルネットワークを用いて位置特定を行うことができる。ニューラルネットワークの出力側には空間座標が出力され、それらの空間座標からそれぞれのマーカのその時点の位置が得られる。好適には、所定の複数の位置に関して基準位相差値が検出される較正測定が事前に実施される。この基準位相差を所定の位置の空間座標と共に相応のデータマトリクスに記憶することができる。同様に、較正測定に基づいて前述のニューラルネットワークをトレーニングすることができる。さらに有利には、較正に依存せずに、規則的に対象ないしマーキングと共に、所定の基準点が調べられる。この基準点を、規則的な間隔で座標原点に関する調整を実施するために利用することができる。位置特定の際に、新たに完全な再較正を実施する必要なく、座標原点のずれを簡単なベクトル加算によって必要に応じて非常に簡単に補償することができる。
【００１７】
マーカの立体的な位置を特定する際に可能な限り高い精度を達成するために、トランスポンダおよび所属の受信ユニットが２つ以上の異なる周波数で動作するように構成することは有利である。これによって、位置特定の際に精度を漸次的に高めていく段階的な方法を実現することができる。低周波で相応に長い波長の位置特定信号を形成することによって、差し当たり位置を大まかであるが一義的に特定することができる。精度を高めるために、より高い周波数に移行するか、位置特定信号の周波数が漸次的にさらに高められる。比較的高い周波数では、所定の空間解像度を達成するための位相位置を検出する際の解像度への要求は比較的低い。周波数を漸次的に高める際には、トランスポンダと受信ユニットとの間の正確な距離を検出するためにゼロ通過の数を求めることができる。可能な限り正確に位置を特定するために、双方向の周波数変化、すなわち低い周波数から高い周波数への変化、もしくは高い周波数から低い周波数への変化も考えられる。位置特定のためにカバーされなければならない周波数領域に依存して、トランスポンダの回路が接続されており、またそれぞれに所定の周波数領域が対応付けられている、２つまたは複数のアンテナを設けることが必要となる。同様に、種々の周波数で動作するそれぞれ複数の別個のトランスポンダを含むマーカを使用することも考えられる。
【００１８】
本発明によれば、モーションキャプチャのために必要に応じて複数のマーカが対象に取り付けられる。マーカのトランスポンダは、マーカの立体的な位置を特定するために、並行して励起されるか（いわゆるバルク読み出し（bulk reading））、時間的に前後して励起され、位置特定信号を送出する。
【００１９】
以下では添付の図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるモーションキャプチャシステムを示す。
【図２】位相差に基づいた本発明による位置特定および／またはモーションキャプチャシステムを示す。
【００２１】
図１に示されているシステムはモーションキャプチャに使用される。人間１の運動が記録されディジタル化される場合を想定する。人間１には複数のマーカ２が身体全体にわたり分散されて配置されている。モーションキャプチャのためにマーカ２の立体的な位置が記録されディジタル化される。人間１の運動は時間的に変化するディジタル位置データに基づきコンピュータ３によって記録される。コンピュータ３は一連の運動を３次元モデルに変換するためにマーカのディジタル位置データを分析することができる。このモデリングをアニメーションコンピュータグラフィックを生成する際に使用することができる。図示されているシステムにおいては、電磁放射５を送出する送信ユニット４が設けられている。本発明によれば、マーカ２はそれぞれ１つのトランスポンダ（図面には詳細に示していない）を有している。放射５はマーカ２のトランスポンダによって受信される。トランスポンダは受信した放射５によって励起され、高周波の電磁放射６として位置特定信号を送信する。マーカ２のトランスポンダから放射された位置特定信号は、空間内の決められた位置に設けられている３つの受信ユニット７，８および９によって受信される。受信ユニット７，８および９は評価ユニット１０と接続されており、この評価ユニット１０は、受信ユニット７，８および９のそれぞれの場所における位置特定信号の電磁放射６の振幅と位相位置とに基づいてマーカ２の位置を特定する。最終的に、位置データはディジタルの形態でコンピュータ３によって使用される。
【００２２】
図２に示されている実施例においては、対象１が医療器具、例えばカテーテルであり、その端部にはトランスポンダを有するマーカ２が取り付けられている。空間内に分散されている３つの受信ユニット７，８および９は簡単なアンテナである。これらの受信ユニット７，８および９は考えられる３つのペアで位相検出器１１と接続されている。位相検出器１１の出力側に現れる信号はアンテナ７，８および９の場所において受信された位置特定信号の位相差によって検出されたものであり、マーカ２の位置を特定するために評価ユニット１０に供給される。本発明によれば、それぞれ２つの受信ユニット７，８，９によって受信された位置特定信号の位相位置の差に基づいて位置が特定される。アンテナ７，８および９の異なる位置において受信された位置特定信号６から位相差が位相検出器１１によって形成される。ｎ個のアンテナを用いることにより、それぞれがアンテナペアに対応付けられているｎ・（ｎ−１）／２個までの位相差値を形成することができる。評価ユニット１０は、受信した位置特定信号６から形成された位相差値が記憶されている基準位相差値と比較されるように、位相差に基づいて位置特定を実施する。これによりマーカ２のｘ座標、ｙ座標およびｚ座標が得られる。択一的に、評価ユニット１０が算出するニューラルネットワークを用いて位置特定を行うことができる。本来の位置特定ないしモーションキャプチャを実施する前に、マーカ２の所定の複数の位置に関して基準位相差値が検出される較正測定が実施される。この基準位相差は所定の位置の空間座標と共に評価ユニット１０に記憶される。同様に、較正測定に基づいて前述のニューラルネットワークをトレーニングすることができる。さらに有利には、規則的に対象１ないしマーカ２と共に、空間において固定されている所定の基準点１２が調べられる。これによって規則的な間隔で座標原点に関する調整を実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2011514506.tif 000005
2011514506.tif 000006
2011514506.tif 000007
2011514506.tif 000008
2011514506.tif 000009
2011514506.tif 000010