Industrielle Machine Vision Kameras können bestimmte Bewegungen besser erkennen und sie schärfer fokussieren als das menschliche Auge. Herauszufinden, welches Machine Vision Setup am besten für diese Applikation geeignet ist, kann schwierig sein, daher wird dieser Artikel in wenigen Schritten erklären, welche Kamera, Objektiv, Beleuchtung und Software am besten für Sie geeignet sind.

In dieser Applikation wollte der Kunde Weitsprung, Hürdenlauf und Stabhochsprung mit Hilfe von Machine Vision-Kameras erfassen. Machine vision Kamera-Technologie kann natürlich auch zur Analyse anderer Sportarten wie Golf, Tennis, Radfahren, Basketball, Fußball und vielen anderen verwendet werden.

Machine vision Kamera für Sportanalysen

Der Kunde hatte bereits Erfahrung mit Kamera-Technologie für sein vorheriges Setup. Sie verwendeten eine niedrigauflösende monochrome GigE Kamera mit 120 Bildern pro Sekunde. Die Bilder, die sie damit erhielten, waren nicht immer von ausreichender Qualität, daher suchten sie nach einem neuen Kamera-Setup, das über ausreichende Qualität verfügte, um die verschiedenen Sportarten festzuhalten.

Der Kunde hat bereits angegeben, dass er zuvor eine Kamera mit niedriger Auflösung bei 120 fps verwendet hat. Das Ersatzsetup könnte daher ebenfalls eine niedrigere Auflösung haben, jedoch mit mindestens einer Bildrate von 120. Der Kunde hatte bereits einige Vorarbeiten selbst bezüglich der Kameraauswahl geleistet, er hatte bereits ein paar Kameras über unsere benutzerfreundliche Website im Kopf.

Ein weiterer wichtiger Fakt war, dass die Bilder aufgenommen werden, während die Kamera sich bewegt. In diesem Fall empfehlen wir eine global Shutter Kamera. Eine weitere Erklärung des Unterschieds zwischen global und rolling Shutter-Kameras wird in diesem Artikel aus unserem Wissenszentrum erklärt: Rolling Shutter vs Global Shutter.

"Bei der vorherigen Einrichtung des Kunden verwendeten sie eine monochrome Kamera zur Analyse sportlicher Aktivitäten. Deshalb hat eine monochrome Kamera wieder ihre Präferenz für diese vision Applikation." 

Basierend auf diesen Informationen war der Kunde unsicher zwischen 0,4 MP Kamera 'MER2-041-528U3M' und 1,6 MP Kamera 'MER2-160-227U3M'. Der Kunde war besorgt, dass die 0,4MP Kamera gerade nicht genug Auflösung bieten würde und wollte das Risiko nicht eingehen, diese Kamera zu wählen. Daher raten wir in ähnlichen Fällen oft den Kunden, sich ebenfalls für die 1,6MP Kamera zu entscheiden. Diese hat viel mehr Auflösung und der Preisunterschied ist minimal.

Analyse von Leichtathletik mit einer Objektiv für den IMX273-Sensor

Die gewählte ‘MER2-160-227U3M’ Kamera verfügt über einen Sony IMX273-Sensor mit einer Sensorgröße von 1/2,9”. Um ein geeignetes Objektiv für die Kamera auszuwählen, empfehlen wir unseren Kunden, unseren Objektiv-Rechner zu verwenden. Der Objektiv-Rechner ist auf unserer Website verfügbar und sehr benutzerfreundlich. Durch Eingabe der Spezifikationen der Kamera sowie des gewünschten Sichtfelds und Arbeitsabstands wird eine empfohlene Brennweite für das Objektiv ausgegeben.

Die Applikation des Kunden hat bereits angezeigt, dass sie eine Einrichtung mit einem festen Arbeitsabstand von 11 Metern aufgebaut haben. Daher wurde bei der Berechnung der richtigen Objektiv dieser Arbeitsabstand festgelegt. Das Sichtfeld war noch nicht festgelegt, aber sie wollten ein Sichtfeld von mindestens 6 mal 5 Metern erreichen. In Absprache mit dem Kunden haben wir es auf 6,8 Meter festgelegt, um eine Brennweite von 8 mm zu erreichen.

Nachdem wir die gewünschte Brennweite von 8 mm erreicht haben, suchen wir nach einem C-mount Objektiv mit dieser Brennweite. Eine gute Option ist das 'LCM-5MP-08MM-F1.4-1.5-ND1'. Dieses 5 Megapixel 8 mm Objektiv ist ein ideales Objektiv, um es mit der 1,6 MP Kamera 'MER2-160-227U3M' zu kombinieren, um hervorragende Bilder von verschiedenen Sportarten zu erhalten.

Machine vision Beleuchtung für Sportanalysen

Bei diesem speziellen Projekt hat der Kunde angegeben, dass er Machine Vision lighting nicht verwenden möchte. Dies liegt daran, dass die Bilder nur bei Tageslicht aufgenommen werden. Wenn Sie eine ähnliche Applikation im Dunkeln entwickeln möchten, ist es natürlich ratsam, dafür Beleuchtung zu verwenden. Eine gute Beleuchtungslösung dafür wäre unser NIR LED-Scheinwerfer, Industrieller LED-Scheinwerfer NIR 940nM. Dieser LED-Scheinwerfer eignet sich für den NIR-Bereich von 940NM und hat eine Leistung von 28 Watt. Wenn der horizontale Öffnungswinkel Ihrer Kamera und Objektiv-Anordnung größer als 20 Grad ist, empfehlen wir dringend, mindestens 2 dieser LED-Scheinwerfer zu verwenden. Auf diese Weise schaffen Sie eine gleichmäßigere Beleuchtung.

Wenn Sie Rat benötigen, welche Beleuchtung am besten zu Ihrer Applikation passt, kontaktieren Sie uns bitte.

Bildverarbeitungssoftware für die Sportinspektion

Eine Machine Vision Applikation ist nicht vollständig ohne die Verwendung geeigneter Computer Vision Software. Um die Kameras zu steuern, muss unser SDK ebenfalls installiert werden, dieses SDK kann kostenlos von unserer Download-Seite heruntergeladen werden.

Der Kunde gab an, dass er sich für diese Applikation an VA Imaging gewandt hat, auf Empfehlung des Machine Vision-Softwareanbieters Kinovea. Kinovea ist eine Open Source-Software, die für Studien zur menschlichen Bewegung entwickelt wurde. Die Software eignet sich hervorragend für die Bildaufnahme, Beobachtung und Messungen. Unsere Kameras arbeiten mit Kinovea Version 0.93 oder höher.

Möchten Sie mehr Informationen über die Verwendung unserer Kameras in Verbindung mit Kinovea? Dann lesen Sie mehr darüber in diesem Artikel aus unserem Wissenszentrum: Wie man Kinovea mit Machine Vision Kameras verwendet.

Experten Support für Ihr Sportanalyse Kamera

Machine vision übertrifft die Fähigkeiten des menschlichen Auges, indem sie komplexe Bewegungen aus verschiedenen Sportarten, einschließlich Leichtathletik, Baseball, Basketball und mehr, mit hohen Geschwindigkeiten und Auflösungen erfasst. Diese Technologie ermöglicht es Sportanalysten, tiefere Einblicke in die sportliche Leistung zu gewinnen, was zu verbesserten Trainingstechniken und strategischen Entscheidungen führt.

Möchten Sie Unterstützung von einem unserer Support-Experten für die Erstellung Ihres eigenen Machine Vision-Systems zur Sportanalyse? Wir freuen uns darauf, Ihnen bei der Suche nach der richtigen Einrichtung zu helfen. Bitte kontaktieren Sie uns über das untenstehende Formular!