Kameraløsning til analyse af atletik og bevægelsesanalyse inden for sport
Machine Vision-kamerateknologi anvendes ikke kun til observation eller inspektion af produktionsprocesser, men kan også bruges til analyse af atleter og sportsbegivenheder. Vi oplever en stigning i forespørgsler på applikationer, hvor kamerateknologi skal anvendes i alle former for sport, såsom atletik, baseball, basketball, golf osv.
Industrielle kameraer kan registrere bestemte bevægelser bedre og bringe dem i skarpere fokus end det menneskelige øje. Det kan være vanskeligt at finde ud af, hvilken Machine Vision-opsætning der er bedst til denne applikation, så denne artikel forklarer i nogle få trin, hvilket kamera, objektiv, belysning og software der er bedst for dig.
I denne applikation ønskede kunden at optage længdespring, hækkeløb og stangspring ved hjælp af Machine Vision-kameraer. Machine Vision-kamerateknologi kan naturligvis også anvendes til at analysere andre sportsgrene såsom golf, tennis, cykling, basketball, fodbold og mange andre.
Machine Vision-kamera til sportsanalyse
Kunden havde allerede erfaring med kamerateknologi fra deres tidligere opsætning. De anvendte et monokromt GigE-kamera med lav opløsning ved 120 billeder pr. sekund. Billederne, de opnåede med dette, var ikke altid af tilstrækkelig kvalitet, så de søgte efter en ny kameraopsætning, der havde tilstrækkelig kvalitet til at optage de forskellige sportsgrene.
Kunden angav allerede, at de tidligere anvendte et kamera med lav opløsning ved 120 fps. Erstatningsopsætningen kunne derfor også have en lavere opløsning, men med mindst en billedhastighed på 120. Kunden havde allerede selv udført et indledende arbejde vedrørende kameravalget og havde allerede et par kameraer i tankerne via vores brugervenlige website.
En anden vigtig oplysning var, at billederne vil blive taget, mens kameraet bevæger sig, og i dette tilfælde anbefaler vi et global shutter-kamera. Yderligere forklaring af forskellen mellem global shutter- og rolling shutter-kameraer findes i denne artikel fra vores videncenter: Rolling Shutter vs Global Shutter
På baggrund af disse oplysninger var kunden i tvivl mellem 0,4 MP-kameraet 'MER2-041-528U3M' og 1,6 MP-kameraet 'MER2-160-227U3M'. Kunden var bekymret for, at 0,4 MP-kameraet netop ville mangle opløsning og ønskede ikke at løbe risikoen ved at vælge dette kamera. Derfor rådgiver vi i lignende tilfælde ofte kunder om også at vælge 1,6 MP-kameraet. Dette har langt højere opløsning, og prisforskellen er minimal.
Analyse af atletik med et objektiv til IMX273-sensoren
Det valgte ‘MER2-160-227U3M’-kamera har en Sony IMX273-sensor med en sensorstørrelse på 1/2,9”. For at vælge et passende objektiv til kameraet anbefaler vi, at kunder anvender vores objektivberegner. Objektivberegneren er tilgængelig på vores hjemmeside og er meget brugervenlig. Ved at indtaste kameraets specifikationer samt det ønskede synsfelt og arbejdsafstanden fremkommer en anbefalet brændvidde for objektivet.
Kundens applikation angav allerede, at de havde opbygget en opsætning med en fast arbejdsafstand på 11 meter. Derfor blev denne arbejdsafstand fastlagt ved beregningen af det rette objektiv. Synsfeltet var endnu ikke fastlagt, men de ønskede at opnå et synsfelt på mindst 6 x 5 meter. I samråd med kunden fastsatte vi det derfor til 6,8 meter for at nå frem til en brændvidde på 8 mm.
Efter at have fastlagt den ønskede brændvidde på 8 mm, skal vi finde et C-mount-objektiv med denne brændvidde. En god mulighed er 'VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015'. Dette 5-megapixel 8 mm-objektiv er et ideelt objektiv at kombinere med 1,6 MP-kameraet 'MER2-160-227U3M' for fremragende billeder af forskellige sportsgrene.
Objektivberegner
Machine Vision-belysning til sportsanalyse
I dette specifikke projekt angav kunden, at de ikke ønskede at bruge Machine Vision-belysning. Dette skyldes, at billederne kun vil blive taget i dagslys. Hvis du ønsker at udvikle en lignende applikation i mørke, anbefales det naturligvis at bruge belysning til dette. En god belysningsløsning til dette ville være vores NIR LED-spotlight, Industrial LED Spot NIR 940nM. Denne LED-spotlight er egnet til NIR-området på 940NM og har en effekt på 28 watt. Hvis den vandrette åbningsvinkel for din kamera- og objektivopsætning er større end 20 grader, anbefaler vi kraftigt at bruge mindst 2 af disse LED-spotlights. På denne måde opnår du mere ensartet belysning.
Hvis du ønsker rådgivning om, hvilken belysning der passer bedst til din applikation, bedes du kontakte os.
Billedbehandlingssoftware til sportsinspektion
En Machine Vision-applikation er ikke komplet uden brug af passende computer vision-software. For at styre kameraerne skal vores SDK også installeres. Dette SDK kan downloades gratis fra vores downloadside.
Kunden oplyste, at han henvendte sig til VA Imaging vedrørende denne applikation på anbefaling fra Machine Vision-softwareudbyderen Kinovea. Kinovea er Open Source-software, der udvikles til studier af menneskelig bevægelse. Softwaren er perfekt til billedoptagelse, observation og målinger. Vores kameraer fungerer med Kinovea version 0.93 eller nyere.
Ønsker du mere information om brugen af vores kameraer sammen med Kinovea? Læs mere om det i denne artikel fra vores videnscenter: Sådan bruger du Kinovea med Machine Vision-kameraer.
Ekspert-Support til dit kamera-system til sportsanalyse
Machine Vision overgår det menneskelige øjes kapacitet ved at optage komplekse bevægelser fra forskellige sportsgrene, herunder atletik, baseball, basketball og meget mere, ved høje hastigheder og opløsninger. Denne teknologi giver sportsanalytikere mulighed for at opnå dybere indsigt i atletisk præstation, hvilket fører til forbedrede træningsteknikker og strategisk beslutningstagning.
Ønsker du support fra en af vores Machine Vision-eksperter til at skabe dit eget Machine Vision-system til sportsanalyse? Vi ser frem til at hjælpe dig med at finde den rette opsætning. Kontakt os venligst via formularen nedenfor!