弱弱的问，为什么没有人用反光片成功呢？

子非鱼

大家都知道TrackIr也就是个带红外LED的摄像头，而现在市面上也有卖带红外LED的摄像头，但是大家都在那里做用发光管的头架，那肯定是用反光片试验都没有成功喽？这是为什么呢？

我只稍微理论上研究了下，要反射好，要用角反射器类型的反光片，就是三个垂直的反射面装在一起的，但这种反光方式方向性相当强，所以理论上要红外LED紧靠摄像头才行，不然反光可能比一般物体还弱。但是我看TrackIr的红外LED虽然离镜头很近，也不比市面上的带红外摄像头近的更近，所以问题在哪里呢？或者是它的反光片比较特殊，反光角度或反光散射角度比较大？

ff8080

摄像头一般带的LED灯多半都是照明、补光用，由于LED光谱单一，波长不会像自然光线那样全都有。
      也有人用摄像头加反光装置试验过，论坛也有类似的帖子，可是有两个问题：首先是迎面的光线刺眼导致很快眼睛干涩；其次是反射面材料不好找，平面的角度就不够，弧面和球面的反射光点又不一定够大。
      再回头说TRACKIR4，它本身就自带两种波长，一个是发微量红光LED，其实主要是不可见的红外光；感觉精度差或干扰还可以打开蓝色LED进行增强，它表面的那个紫红色的面板，看似无用，实际上是过滤光线的滤光片，这个面板本身就很“特殊”。而它自带的三点反射支架，我曾经试验过不同的荧光纸、锡箔纸、铁皮等等（害怕弄丢或损坏支架），都远远不能达到这个反射支架的效果，需要在20CM之内才会有些许的信号，这说明TRACKIR的支架反射面有非常“特殊”的涂层（怀疑是远红外涂层），不会那么轻易的仿制，于是放弃了继续研究的想法。
      因此，真动脑筋想一下，就有一个非常大的困难，那就是用摄像头加滤光片，用反射片，那么LED、滤光片和反射片这三者的波长要非常的一致，反射片要有极好的对应波长的反射效果，这样材料就非常特殊了，远不是我们业余爱好能找到的。所以貌似TRACKIR价高，其实自有它价值所在。
      再说了，我们做FreeTRACK的目的，是用最少的花费、最简易的材料，能达到或接近TRACKIR的效果就行，而实际上，FreeTRACK还是能用地，虽然效果不很理想，但总算有个替代品。



      顺便说一下：TRACKIR尽管貌似摄像头，但它自带硬件级信号处理，不会占用系统资源，灵敏度高，它不是一个摄像头那么简单。

[ 本帖最后由 ff8080 于 2008-8-6 18:46 编辑 ]

子非鱼

我实际没有去做，只能空口谈些理论分析。

有些摄像头是带的红外LED照明，不是白光的，不知道这种可试验过？这种应该看不到可见光吧？也就没有刺眼问题了。或者自己放个红外LED在摄像头镜头边上？而红外滤光片，拆遥控器上的应该可以吧？

关于反射面的材料，这个是要特殊的材料的，不是随便家里拆个东西就找到的。自行车的反射器、环保工人衣服上的反光条、高速公路的标牌，这里面有些就是角反射器类型的，当然也有一部分是玻璃珠反射型的，后者反光性能差，但反光发散角度宽。现在淘宝上有反光膜、反光布卖，建议试验看看，3M的好像很不错。但是角反射类型的反光膜反光角度很狭窄。我初步估算了下，根据3M钻石级反光膜的反射角度，按通常人头离开镜头40cm多距离，光源要离镜头近到0.5cm才效果比较好，而我看TrackIr并没有这么近，也许它的反光片反射发散角度是比较宽的（这里有两个参数要考虑，一个是不同入射角度的光反射效果，一个是反射回去的光发散角度）。反射膜的反射角度应该很容易测试，就是把光源（当然不是说红外）放在眼睛边上，再向外挪动，看反射膜的亮度变化。再就是转动反射膜不面向眼睛，看亮度下降情况。

3M钻石级反光膜也分好几种，最新一代好像是广角的，但是淘宝上似乎没有卖的。如果要买，应该买白色的，这样对光谱过滤小。如果不带过滤，我认为反射就象镜子一样应该是广谱的。回过头来说，既然楼上有TrackIr，起码可以测试下用它的反光片配合红外或白光LED用普通摄像头可行？

TRACKIR自带硬件级信号处理只是不占CPU呗，本质还是摄像头不会变的。就跟网易拍你别看它再怎么吹，他那镜头还是摄像头这是跑不了的。

子非鱼

看下3M钻石级反光膜PDF文档
http://multimedia.3m.com/mws/med ... uZgVs6EVs6E666666--

从这里面看，观察角1.0º的时候，白色膜的反射系数已经从最大的600降低到120，而如果此时入射角度是30度，只有45，而40度只有25。这也就是说超过1.0º，基本就没多少反光了。而1.0º是什么概念呢，以比较常用的50cm距离来说，sin(1)=0.0175，乘以50cm得到0.87cm，也就是如果用这种膜，LED到镜头中心的距离要小于0.87cm才比较有效，这个感觉是很难做到了。

又看了下玻璃珠类型的工程级反射膜文档
http://www.zlzsqc.com/exhibition_file/3M-3.pdf
逆反射系数更是差很多，最正的位置才80，就算发散角宽也没用。

也许TrackIr的反光片是特别定制的宽观察角的，希望能有人用TrackIr的反光片配合普通摄像头试验下，这样才能得出结论。如果自制要把LED紧贴摄像头的小镜头装，不过这样为了不遮视线就要锯开壳子了吧？从理论上也许可以镜头前面加个棱镜反射，和镜头同轴发散出红外光。

FlyCat

不知道你看过我的IR4拆解图没有，IR4实际上连镜头都没有，就是一个针孔，后面就是CCD感光芯片，想想也很有道理，节省了成本也没有必要安装玻璃镜头，针孔的角度还大。

我觉得freetrack相比IR4最大的弱势就是普通摄像头的FPS值最多只有30而已，而且还容易受到环境光线的影响，而IR4的取样率达到120FPS。

FlyCat

所以我觉得找一个FPS值高的PC摄像头是关键！
友情提示一下：Sony的PS3 Eye摄像头号称达到了120FPS，因为这个摄像头就是在PS3下用来玩动作游戏的，而且价格也不太贵，才3-400，但目前还没有windows下的驱动可用（linux和mac下的老外已经弄出来了），这只是时间问题，等吧！[s:17]

ff8080

原帖由 子非鱼 于 2008-8-7 10:12 发表
我实际没有去做，只能空口谈些理论分析。

有些摄像头是带的红外LED照明，不是白光的，不知道这种可试验过？这种应该看不到可见光吧？也就没有刺眼问题了。或者自己放个红外LED在摄像头镜头边上？而红外滤光片，拆 ...

        有一点楼主有误区，带灯的摄像头，灯都是照明、补光用的，都是可见光，发光耳机管的光谱比较单一，也就是说除了本色系光外是没有杂色的。而红外光，是不可见的，只有远红外才会有些许的亮度。
        嗯嗯楼上分析的是没有任何问题的，我的TRACKIR打从买回来就因为某些不可告人的原因，拆了，伪装成摄像头，嘿嘿~~
       在拆开的那两天里，我交替试验过空调、电视遥控器滤光片和TRACKIR滤光片，红外二极管，在摄像头和TRACKIR之间互换，，，，这是为了某些不可告人的目的，想把“摄像头”伪装的更像一点，HOHO~
        然而，不得不遗憾的回报楼主：失败啊！！！
        很显然TRACKIR之所以是“高科技”，是因为它“确实”是针对了某波长段来设计的，更换其他滤光片后效果非常差！差到就算反射支架也是隐约有点反应！而红光二极管因为我能买到的应该是波长不够，只有在20CM距离才有反应！角度也严重不足啊。还不如摄像头加这个发光二极管在FreeTrack中的表现。再测，摄像头加TRACKIR滤光片和反射支架，打红光，根本就没效果。前面我也说过，这个反射支架的特殊涂层，应该有增强某波长的作用，而我所用的红光波长不对，作用在摄像头上就没任何反应，因为TRACKIR的红光关闭不了，互换没有再次进行。这样说来，就算是那个发红光的二极管，我都不知道应该再去买什么样的。我无意吹嘘某某东西神秘或炫耀某某东西我有，我的目的仅仅是喜爱拆、折腾、玩~~
         自从这样对比试验后，我就彻底绝望了，就是TRACKIR的后壳是摄像头的，前面过滤片依然是原装的，反射支架也只好用原装的，唯一可喜的是某些不可告人的目的貌似达到了。
         我只能说，TRACKIR信号拾取是CCD，它的的确确是摄像头元器件，它看似简单，但它的设计很特殊，改造不了，暂时也仿制不出来。
         再说摄像头，由于刚才已经发过一个摄像头应用综合帖，这里不赘述，只能说：CCD本身拾取弱光线的能力是很有限的，不做某些增强性的特别设计，效果不会明显，而过强的迎面光，我们也接受不了。
         正如前面所说，我们的目的，是为了苦力帽，能简单就不必过分麻烦，楼主有心尝试，不妨参考下另外一种测试软件，论坛也有（抱歉自己搜索下），由于计算方法不同，它是不依靠发光源的，当然那个软件需要注册才能测试试用。毕竟FreeTRACK软件太老了，而且不再开发，，，，

[ 本帖最后由 ff8080 于 2008-8-7 15:09 编辑 ]

子非鱼

原帖由 FlyCat 于 2008-8-7 12:31 发表
不知道你看过我的IR4拆解图没有，IR4实际上连镜头都没有，就是一个针孔，后面就是CCD感光芯片，想想也很有道理，节省了成本也没有必要安装玻璃镜头，针孔的角度还大。

我觉得freetrack相比IR4最大的弱势就是普通摄 ...

没有看过，刚刚拜读了您的拆解帖子，图片看不到了。针孔的光学孔径很小，收集光的能力弱，这更说明TrackIr的方案反光是很强的。

普通摄像头FPS值最多只有30....这个我没有用过，又只能说些空头理论的话，人的头部是个有不小质量的物体，而颈部肌肉又不是特别强劲，不可能进行高频运动的，如果从奈奎斯特抽样的角度说，30fps应该说是足够了，为什么玩家还觉得不理想，估计是软件还做得不够智能化，不能根据头部运动的惯性预测下一帧光点的位置以过滤掉不可能位置的光干扰，因此需要较大的平滑参数导致大的延迟。至于说30fps和120fps，延迟当然有约24ms差异，如果是头盔瞄准控制射击也许有可能察觉出来，控制向哪个方向看应该是感觉不出来的，如果你头晃的厉害眼睛也看不清楚啊。当然摄像头做到120fps，就不需要多少智能了，简单的平滑滤波就行了。

子非鱼

红外光，对人眼是不可见的，这个当然是肯定的，但是CCD器件对红外光还是普遍敏感的，象著名的索尼F707我就不说了，所以有些摄像头设计用红外LED来补光，应该是为了避免眩光的问题，当然你看到的画面只能是单色的。

红外光，也当然是有波长的，按照你的分析，TrackIr是针对了某波长段来特定设计的应该是没错的，你用的红外滤光片，你买的红外二极管和TrackIr波长都对不上号也是肯定的。TrackIr卖那么贵，也肯定采取了些手段防止人家简单仿制。问题的核心是，我们不需要用TrackIr的波长，也不需要用TrackIr的发光管，我们的反射器件只要全波长反射，也不需要特定波长增强而把其它波长过滤掉，而这些从理论上看都是有可能做到的。

我现在肯请ff8080或别的有TrackIr的人进行的试验，就是在眼前放一个小光源，然后对着TrackIr的反光片，看光源离开多远反光就不行了，如果这个反光片只反射红外，你根本就看不到明显的可见光反光，那就不好办了，或许可把红外LED放摄像头边上测。这个测试目的就是看TrackIr反光片的反射发散角度（或者叫观察角度），我的感觉原理就那些，就是发光再反射，而TrackIr居然用针孔，肯定反射很强，我绝对不相信它的CCD会超灵敏，也不相信它的软件会有多强能在很差的信噪比下运行。那么大家为什么仿不出来？一个可能就是没用角反射类型的反光片测试，反光就是不够强，跟LED的直接发光根本不能比；再一个就是一般用途的反光片观察角度很小，而试验的人LED都离镜头不够近，结果反光不很小。除了这两种，我还真一下子想不出别的可能。

FlyCat

很想知道FF8080    “不可告人的目的\"是什么[s:17]