Golf-Simulator mit Computer Vision
Max Reijngoudt
Unsere Maschinenvisionsprodukte und Preisinformationen sind leicht zugänglich und bieten direkten Zugang zu Details über dieses Golf-Simulator-Visionsystem.
In dieser Anwendung benötigte der Kunde, der sich bezüglich seines Golf-Simulators an uns wandte, eine Kamera mit ausreichend Frames pro Sekunde (FPS), um die Schwünge seiner Athleten zu erfassen. Mit einer höheren FPS wird der Kunde in der Lage sein, kleine oder größere Schwungvariationen bei verschiedenen Athleten zu erkennen. Mit diesen Informationen kann der Kunde seinen Athleten beibringen, wie sie ihren Golfschwung und ihr gesamtes Golfspiel verbessern können.
Inhaltsverzeichnis
Auswahl der Maschinenvisionskamera
In diesem Vision-System für Golf-Simulatoren möchten wir zunächst auswählen, welche Kamera am besten für den Kunden geeignet ist. Wir müssen dabei berücksichtigen, dass für Golf-Simulatoren eine hohe Bildrate erforderlich ist und dass wir auch die Empfehlungen unserer Kunden einhalten.
Unsere Empfehlung war die Verwendung der MER2-041-528U3M Kamera, da sie derzeit unsere Kamera mit der höchsten FPS ist und die vom Kunden geforderte FPS übertrifft. Darüber hinaus wusste unser Kunde nicht, ob er eine USB3 Kamera oder eine GigE Kamera benötigt. Da die Entfernung zwischen Kamera und Computer kürzer als 4,6 Meter war, empfahlen wir die USB3 Kamera, da die Bandbreite viermal höher ist als bei den GigE Kameras. Mit dieser Option benötigt der Kunde außerdem nur ein USB3-Kabel für Stromversorgung und Datenübertragung.
Da der Kunde keine Anforderungen an eine Farb- oder Monochrom-(Schwarzweiß-)Kamera hatte, empfahlen wir eine Monochrom-Kamera, da diese dreimal lichtempfindlicher als Farbkameras sind. Da diese Anwendung beinhaltet, dass die Athleten den Golfschläger während der Aufnahme bewegen, mussten wir außerdem eine global shutter Kamera auswählen, um sicherzustellen, dass die Bilder nicht verzerrt werden. Weitere Informationen zu global shutter und rolling shutter Kameras finden Sie in unserem Knowledge Center Rolling Shutter vs. Global Shutter.
Um die erforderliche Auflösung für diesen Kunden zu bestimmen, berechneten wir schnell das kleinste zu erkennende Detail sowie das Sichtfeld (FOV).
Da das kleinste Detail vom Kunden noch nicht festgelegt war, einigten wir uns auf 15 mm (etwa etwas mehr als 0,05 Zoll) und ein FOV von 90 x 70 Zoll (228,6 x 177,8 cm), das zuvor vom Kunden festgelegt wurde. Basierend auf 3 Pixeln pro kleinstem Detail wurden für diese Anwendung mindestens 457x356 Pixel benötigt. Die MER2-041-528U3M mit einer Auflösung von 720x540 Pixeln erfüllt die Anforderungen dieser Anwendung.
Objektivauswahl für einen Golf-Simulator mit Computer Vision
Nachdem wir die erforderliche Auflösung ermittelt haben, müssen wir noch das richtige Objektiv für diese Anwendung auswählen. Hierfür nutzen wir unseren Online-Objektivrechner. Wie in der Abbildung zu sehen, hat der Sensor der MER2-041-528U3M eine Größe von 1/2,9”. Basierend auf unseren vorherigen Berechnungen und den Anforderungen des Kunden, mit einem FOV von 90 x 70 Zoll, ist ein Objektiv mit einer Brennweite von 6 mm erforderlich. Das endgültige FOV wird ungefähr 90,06 x 67,54 Zoll (229 x 171 cm) betragen, was, wie mit dem Kunden besprochen, mehr als ausreichend für die Anwendung ist.
Unser VA-LCM-5MP-06MM-F1.4-015 ist eine hervorragende Lösung für die 0,41-MP-Kamera.
Objektiv-Rechner
Kamera Set Up
Der Kunde in dieser speziellen Golf-Simulator-Vision-System-Anwendung wünschte sich eine 2-Kamera-Anordnung. Eine der Kameras war für die Rückansicht des Golfspielers und die andere für die Frontansicht erforderlich. Beide Kameras entsprechen denen, die in diesem Artikel erwähnt wurden, sowie dem gleichen Objektiv aus dem vorherigen Abschnitt.
Dies gibt dem Kunden ein gutes Verständnis der ausgeführten Bewegungen und der Möglichkeiten, jeden Golfschlag zu perfektionieren. Jede Kamera benötigte ein 3 Meter langes USB3.0-Kabel, aber falls Ihr Vision-System Anpassungen benötigt, können wir problemlos Änderungen vornehmen, um Ihre speziellen Anforderungen an die Anwendung zu erfüllen.
Beleuchtung für Golf-Simulatoren
Für dieses Vision-System war ausreichend Umgebungsbeleuchtung erforderlich, um klare und präzise Bilder zu erzeugen.
Wenn Ihre Anwendung in einer schwach beleuchteten Umgebung stattfindet, könnte es notwendig sein, 2-4 LED-Strahler oder andere Maschinen-Vision-Beleuchtung zu verwenden. In diesem Fall können Sie uns über das Kundenkontaktformular am Ende der Seite kontaktieren.
Bildverarbeitungssoftware für Golf-Simulatoren
In einigen Fällen sind Kamera-, Objektiv- und Beleuchtungslösungen nicht ausreichend für ein Golf-Simulator-Vision-System. Unsere Kameras sind GenIcam-kompatibel, was bedeutet, dass sie mit einer Vielzahl von Drittanbieter-Software wie MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV und Arm Boards Software verwendet werden können. Für die erste Programmierung kann unser kostenloses SDK verwendet werden, um Bilder zu erfassen und die Kameraeinstellungen vorzunehmen. Das Software-Entwicklungskit ist mit normalen und industriellen PCs sowie ARM-Plattformen kompatibel, einschließlich der NVIDIA TX-Serie und Raspberry Pi. Unterstützte Betriebssysteme sind Windows, Linux und Android.
Für das oben genannte Golf-Simulator-Vision-System war die Zusammenarbeit mit der Kinovea-Software erforderlich. Kinovea ist eine Open-Source-Software, die auf vier Kernaufgaben im Zusammenhang mit der Analyse menschlicher Bewegungen ausgelegt ist: Erfassung, Beobachtung, Annotation und Messung. Es handelt sich um eine Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnungssoftware, mit der Sie Sportaufnahmen und -verfolgungen durchführen können (unter anderem), die spezifische Bewegungsmuster und Winkel analysieren.
Der Kunde konnte die kleinen Anpassungen im Golfschwung des Athleten mithilfe von Kinovea zeigen, um das Gesamtspiel des Golfspielers besser zu fördern.
Unterstützung für Golf-Simulator-Vision-Systeme
Möchten Sie Unterstützung von einem unserer Machine-Vision-Spezialisten beim Aufbau Ihres eigenen Golf-Simulator-Vision-Systems? Zögern Sie nicht, uns über das untenstehende Formular zu kontaktieren, und wir werden uns so schnell wie möglich bei Ihnen melden.
