Kamera-Lösung zur Analyse von Leichtathletik und Sportbewegungsanalysen
Industrielle kamera können bestimmte Bewegungen besser erkennen und schärfer in den Fokus rücken als das menschliche Auge. Herauszufinden, welche Maschinenvisionskonfiguration für diese Anwendung am besten geeignet ist, kann schwierig sein.
In diesem Artikel wird in wenigen Schritten erklärt, welche Kamera, welches Objektiv, welche Beleuchtung und welche Software am besten für Ihre Anwendung geeignet sind. In diesem Fall wollte der Kunde mit Hilfe von Maschinenvisionskameras Weitsprünge, Hürdenläufe und Stabhochsprünge aufnehmen. Maschinenvisionskamera-Technologie kann natürlich auch zur Analyse anderer Sportarten wie Golf, Tennis, Radfahren, Basketball, Fußball und viele mehr eingesetzt werden.
Maschinenvisionskamera für die Sportanalyse
Der Kunde hatte bereits Erfahrung mit Kameratechnologie für seine vorherige Einrichtung. Sie verwendeten eine GigE-Monochromkamera mit niedriger Auflösung bei 120 Bildern pro Sekunde. Die Bilder, die sie damit erhielten, waren nicht immer von ausreichender Qualität, sodass sie nach einer neuen Kameraeinstellung suchten, die eine ausreichende Qualität zur Erfassung der verschiedenen Sportarten bieten konnte.
Der Kunde hatte bereits angegeben, dass er zuvor eine Kamera mit niedriger Auflösung bei 120 fps verwendet hatte. Die Ersatzkonfiguration konnte daher auch eine niedrigere Auflösung haben, jedoch mit mindestens einer Bildrate von 120 fps. Der Kunde hatte bereits einige Vorarbeiten zur Auswahl der Kamera selbst durchgeführt und hatte bereits einige Kameras auf unserer benutzerfreundlichen Website im Auge.
Ein weiterer wichtiger Punkt war, dass die Bilder aufgenommen werden, wenn sich die Kamera bewegt, weshalb wir eine Global-Shutter-Kamera empfehlen. Eine weitere Erklärung zum Unterschied zwischen Global- und Rolling-Shutter-Kameras finden Sie in diesem Artikel aus unserem Knowledge Center: Rolling Shutter vs. Global Shutter.
Basierend auf diesen Informationen war sich der Kunde unsicher zwischen der 0,4-MP-Kamera 'MER2-041-528U3M' und der 1,6-MP-Kamera 'MER2-160-227U3M'. Der Kunde war besorgt, dass die 0,4-MP-Kamera etwas zu wenig Auflösung bieten würde und wollte dieses Risiko nicht eingehen. Daher raten wir in ähnlichen Fällen häufig dazu, die 1,6-MP-Kamera zu wählen. Diese bietet deutlich mehr Auflösung, und der Preisunterschied ist minimal.
Die Analyse von Leichtathletik mit einem 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 Objektivrechner zu verwenden. Der Objektivrechner ist auf unserer Website verfügbar und sehr benutzerfreundlich. Durch die Eingabe der Spezifikationen der Kamera sowie des gewünschten Sichtfelds und Arbeitsabstands wird eine empfohlene Brennweite für das Objektiv angezeigt.
Die Anwendung des Kunden gab bereits an, dass sie ein Setup mit einem festen Arbeitsabstand von 11 Metern gebaut haben. Daher war dieser Arbeitsabstand bei der Berechnung des richtigen Objektivs 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.
Nach der Festlegung der gewünschten Brennweite von 8 mm suchen wir nun nach einem C-Mount-Objektiv mit dieser Brennweite. Eine gute Option ist das 'VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015'. Dieses 5-Megapixel-8-mm-Objektiv ist ideal, um mit der 1,6-MP-Kamera 'MER2-160-227U3M' kombiniert zu werden, um hervorragende Bilder von verschiedenen Sportarten zu liefern.
Objektiv-Rechner
Beleuchtung der Maschinenvision für die Sportanalyse
Bei diesem speziellen Projekt gab der Kunde an, dass er keine Machine Vision-Beleuchtung verwenden möchte. Dies liegt daran, dass die Bilder nur bei Tageslicht aufgenommen werden. Wenn Sie eine ähnliche Anwendung im Dunkeln entwickeln möchten, ist es natürlich ratsam, hierfür Beleuchtung zu verwenden. Eine gute Beleuchtungslösung hierfür wäre unser NIR-LED-Strahler, Industrial LED Spot NIR 940nM. Dieser LED-Strahler eignet sich für den NIR-Bereich von 940NM und verfügt über 28 Watt. Wenn der horizontale Öffnungswinkel Ihres Kamera- und Objektivaufbaus größer als 20 Grad ist, empfehlen wir dringend, mindestens 2 dieser LED-Strahler zu verwenden. Auf diese Weise erzeugen Sie eine gleichmäßigere Beleuchtung.
Wenn Sie Beratung dazu wünschen, welche Beleuchtung am besten zu Ihrer Anwendung passt, kontaktieren Sie uns bitte.
Bildverarbeitungssoftware für die Sportinspektion
Eine Machine Vision Anwendung ist ohne den Einsatz geeigneter Computer Vision Software nicht vollständig. Zur Steuerung der Kameras muss außerdem unser SDK installiert werden. Dieses SDK kann kostenlos von unserer Download-Seite heruntergeladen werden.
Der Kunde gab an, dass er sich auf Empfehlung des Machine Vision Softwareanbieters Kinovea an VA Imaging für diese Anwendung gewandt hat. Kinovea ist eine Open-Source-Software, die für Studien der menschlichen Bewegung entwickelt wurde. Die Software eignet sich perfekt für die Bildaufnahme, Beobachtung und Messungen. Unsere Kameras funktionieren mit Kinovea Version 0.93 oder höher.
Möchten Sie weitere Informationen zur Verwendung unserer Kameras in Verbindung mit Kinovea? Dann lesen Sie mehr darüber in diesem Artikel aus unserem Wissenszentrum: So verwenden Sie Kinovea mit Machine Vision Kameras.
Expertenunterstützung für Ihr Kamerasystem zur Sportanalyse
Die Maschinenvision übertrifft die Fähigkeiten des menschlichen Auges, indem sie komplexe Bewegungen aus verschiedenen Sportarten wie Leichtathletik, Baseball, Basketball und mehr bei 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 Experten für Maschinenvision erhalten, um Ihr eigenes System zur Sportanalyse zu erstellen? Wir freuen uns darauf, Ihnen bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung zu helfen. Kontaktieren Sie uns über das untenstehende Formular!