Golf-Simulator mit Computer Vision
Max Reijngoudt
Bei der Prüfung der Winkel und Bewegungen eines Golfschwungs ist es wichtig, eine hohe Qualität zu gewährleisten Golf-Simulator vision System was entscheidend ist, um kleine Bewegungsmuster zu erkennen, die die Leistung eines einzelnen Schwungs beeinflussen können. Wir verstehen, dass es schwierig sein kann, die richtige Machine Vision -Einrichtung und die Software zu bestimmen, die erforderlich sind, um den Standard bestmöglich zu fördern, um eine optimale Leistung beim Golfschwung zu erreichen.
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.
Table of contents
Auswahl der Maschinenvisionskamera
In diesem Vision-System für den Golf-Simulator möchten wir zunächst die beste Kamera für den Kunden auswählen. Dabei müssen wir berücksichtigen, dass eine hohe Bildrate für Golf-Simulatoren erforderlich ist und natürlich, dass wir die Anforderungen des Kunden berücksichtigen.
Unser Vorschlag war, die MER2-041-528U3M Kamera zu verwenden, da sie derzeit unsere Kamera mit der höchsten FPS ist und die vom Kunden benötigte FPS übertrifft. Darüber hinaus wusste der Kunde nicht, ob er eine USB3.0-Kamera oder eine GigE-Kamera benötigte. Da der Abstand zwischen der Kamera und dem Computer weniger als 4,6 Meter betrug, empfahlen wir die USB3.0-Kamera, da deren Bandbreite viermal höher ist als die der GigE-Kameras. Mit dieser Option benötigt der Kunde außerdem nur ein USB3.0-Kabel für sowohl die Stromversorgung als auch die Datenübertragung.
Da der Kunde keine spezielle Anforderung an eine Farb- oder Monochromkamera (Schwarz-Weiß) hatte, empfahlen wir eine Monochromkamera, da diese 3-mal lichtempfindlicher ist als Farbkameras. Da bei dieser Anwendung die Athleten den Golfschläger bewegen, während ein Bild aufgenommen wird, mussten wir außerdem eine Kamera mit Global Shutter auswählen, um sicherzustellen, dass die Bilder nicht verzerrt werden. Weitere Informationen zu Gobal-Shutter und Rolling Shutter-Kameras finden Sie in unserem Knowledge Center Rolling Shutter vs. Global Shutter.
Um die erforderliche Auflösung für diesen Kunden zu ermitteln, berechneten wir das kleinste Detail, das sichtbar sein musste, sowie das Sichtfeld (FOV).
Da das kleinste Detail vom Kunden noch nicht festgelegt wurde, wurde ein Wert von 1,5 mm (etwa etwas mehr als 0,05 Zoll) festgelegt und ein FOV von 228,6 x 177,8 cm (90 x 70 Zoll) war bereits vom Kunden festgelegt worden. Basierend auf 3 Pixeln pro kleinstem Detail wurden mindestens 457x356 Pixel für diese Anwendung benötigt. Die MER2-041-528U3M Kamera, die eine Auflösung von 720x540 Pixeln bietet, 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.
