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Improvements to magnetic tracking system for virtual reality

机译：用于虚拟现实的磁跟踪系统的改进

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Magnetic tracking system is widely used in a Virtual or Augmented Reality system to track the orientation and position of an object in space. When being applied in medical applications such as surgical navigation or medical image registration, accurate 6 DOF (Degree-of-Freedom) tracking is especially important. In order to compensate the influence of metal object and magnetic fields in the surrounding environments on the accuracy of the measurements, an AC magnetic tracking system whose orientation is obtained with the output of 3-axis orthogonal magnetic sensors and 2-axis accelerometers is designed. On the basis of analyzing the influence of environmental magnetic fields on the measurement accuracy of heading, a compensation algorithm is presented, which fits the outputs of the magnetic sensors to an ellipse with the principle of least square and rotation invariant and calibrates the heading with the parameters of the ellipse to rotate and scale the measurement results. Compared with the existing approach, the proposed method can effectively compensate the influence of environmental interference when the magnetic tracking system moves in horizontal plane and can also be applied in the applications with continuous movements. Experimental results show that the proposed method can effectively compensate environmental interference and improve the tracking accuracy.

机译：磁性跟踪系统广泛用于虚拟或增强的现实系统，以跟踪空间中对象的方向和位置。当应用于手术导航或医学图像配准的医疗应用时，准确的6 DOF（自由度）跟踪尤为重要。为了补偿周围环境中的金属物体和磁场的影响，以测量的准确性，设计了具有3轴正交磁传感器的输出和2轴加速度计的取向的AC磁性跟踪系统。在分析环境磁场对标题测量精度的基础上，提出了一种补偿算法，这使得磁传感器的输出与最小二乘和旋转不变的原理拟合并校准标题椭圆的参数旋转和缩放测量结果。与现有方法相比，当磁性跟踪系统在水平面移动时，所提出的方法可以有效地补偿环境干扰的影响，并且也可以在具有连续运动的应用中应用。实验结果表明，该方法可以有效补偿环境干扰，提高跟踪精度。

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来源
《Conference on ICO》|2006年||共9页
会议地点
作者
Yue Liu; Xiaoming Hu; Yongtian Wang; Dayuan Yan;
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作者单位

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种
中图分类光、激光生物医学;
关键词
Virtual and Augmented Reality; human computer interaction; 6 DOF tracking; ellipse fitting; surgical navigation;

机译：虚拟和增强现实;人机互动;6 DOF跟踪;椭圆拟合;手术导航;

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