Solución de cámara para el análisis de atletismo y el análisis del movimiento deportivo
Max Reijngoudt
La tecnología de cámaras de visión por máquina no solo se utiliza para observar o inspeccionar procesos de producción, sino que también puede emplearse en el análisis de atletas y eventos deportivos. Estamos observando un aumento en las solicitudes de aplicaciones donde la tecnología de cámaras debe utilizarse en todo tipo de deportes, como atletismo, béisbol, baloncesto, golf, etc.
Cámaras industriales de visión por máquina pueden detectar ciertos movimientos mejor y enfocarlos con mayor nitidez que el ojo humano. Determinar qué configuración de visión por máquina sería la mejor para esta aplicación puede ser difícil, por lo que este artículo explicará en unos pocos pasos qué cámara, objetivo, iluminación y software serían los más adecuados para usted.
En esta aplicación, el cliente quería capturar saltos de longitud, vallas y salto con pértiga con la ayuda de cámaras de visión por máquina. La tecnología de cámara de visión por máquina, por supuesto, también puede utilizarse para analizar otros deportes como golf, tenis, ciclismo, baloncesto, fútbol y muchos otros.
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Cámara de visión por máquina para análisis deportivo
El cliente ya tenía experiencia con la tecnología de cámara para su configuración anterior. Utilizaban una cámara GigE monocroma de baja resolución a 120 frecuencias de imagen por segundo. Las imágenes que obtenían con esto no siempre eran de calidad suficiente, por lo que buscaban una nueva configuración de cámara que sí ofreciera la calidad necesaria para capturar los distintos deportes.
El cliente ya había indicado que anteriormente utilizaba una cámara de baja resolución a 120 fps. Por lo tanto, la configuración de reemplazo también podría tener una resolución más baja, pero con al menos una frecuencia de imagen de 120. El cliente ya había realizado un trabajo preliminar respecto a la selección de la cámara, ya que tenía algunas cámaras en mente a través de nuestro sitio web fácil de usar.
Otro dato importante era que las imágenes se tomarán cuando la cámara esté en movimiento, en cuyo caso recomendamos una cámara con obturador global. Una explicación adicional sobre la diferencia entre cámaras con obturador global y rolling shutter se explica en este artículo de nuestro centro de conocimiento: Rolling Shutter vs Global Shutter
Con base en esta información, el cliente dudaba entre la cámara de 0,4 MP 'MER2-041-528U3M' y la cámara de 1,6 MP 'MER2-160-227U3M'. Al cliente le preocupaba que la cámara de 0,4 MP no tuviera suficiente resolución y no quería arriesgarse a elegir esta cámara. Por ello, en casos similares, a menudo aconsejamos a los clientes optar también por la cámara de 1,6 MP. Esta ofrece mucha más resolución y la diferencia de precio es mínima.
Analizando el atletismo con un objetivo para sensor IMX273
La cámara seleccionada ‘MER2-160-227U3M’ dispone de un sensor Sony IMX273 con un tamaño de sensor de 1/2.9”. Para seleccionar un objetivo adecuado para la cámara, recomendamos a los clientes utilizar nuestra calculadora de objetivos. La calculadora de objetivos está disponible en nuestro sitio web y es muy fácil de usar. Introduciendo las especificaciones de la cámara, el campo de visión deseado y la distancia de trabajo, se obtiene una longitud focal recomendada para el objetivo.
La aplicación del cliente ya indicaba que habían construido una instalación con una distancia de trabajo fija de 11 metros. Por lo tanto, al calcular el objetivo adecuado, esa distancia de trabajo se mantuvo fija. El campo de visión aún no estaba definido, pero querían lograr un campo de visión de al menos 6 por 5 metros. Así que, en consulta con el cliente, lo establecimos en 6,8 metros, para llegar a una longitud focal de 8 mm.
Una vez determinada la longitud focal deseada de 8 mm, busquemos un objetivo C-mount con esta longitud focal. Una buena opción es el 'VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015'. Este objetivo de 8 mm y 5 megapíxeles es un objetivo ideal para combinar con la cámara de 1,6 MP 'MER2-160-227U3M' para obtener imágenes excelentes de diversos deportes.
Calculadora de Objetivo
Iluminación de visión por máquina para análisis deportivo
En este proyecto en particular, el cliente indicó que no quería utilizar iluminación para visión por máquina. Esto se debe a que las imágenes solo se tomarán a la luz del día. Si desea desarrollar una aplicación similar en la oscuridad, por supuesto es recomendable utilizar iluminación para ello. Una buena solución de iluminación para esto sería nuestro foco LED NIR, Industrial LED Spot NIR 940nM. Este foco LED es adecuado para el rango NIR de 940NM y cuenta con 28 vatios. Si el ángulo de apertura horizontal de su cámara y objetivo es superior a 20 grados, recomendamos encarecidamente utilizar al menos 2 de estos focos LED. De este modo, creará una iluminación más uniforme.
Si desea asesoramiento sobre qué iluminación se adapta mejor a su aplicación, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
Software de procesamiento de imágenes para inspección deportiva
Una aplicación de visión por máquina no está completa sin el uso del software de Visión por computadora adecuado. Para controlar las cámaras, también debe instalarse nuestro SDK, el cual puede descargarse de forma gratuita desde nuestra página de descargas.
El cliente indicó que se puso en contacto con VA Imaging para esta aplicación por recomendación del proveedor de software de visión por máquina Kinovea. Kinovea es un software de código abierto desarrollado para estudios del movimiento humano. El software es perfecto para la captura de imágenes, observación y mediciones. Nuestras cámaras funcionan con Kinovea versión 0.93 o superior.
¿Desea más información sobre el uso de nuestras cámaras en conjunto con Kinovea? Entonces lea más al respecto en este artículo de nuestro centro de conocimiento: Cómo utilizar Kinovea con cámaras de visión por máquina.
Soporte experto para su sistema de cámara de análisis deportivo
La visión por máquina supera las capacidades del ojo humano al capturar movimientos intrincados de diversos deportes, incluyendo atletismo, béisbol, baloncesto y más, a altas velocidades y resoluciones. Esta tecnología permite a los analistas deportivos obtener conocimientos más profundos sobre el rendimiento atlético, lo que conduce a técnicas de entrenamiento mejoradas y a una toma de decisiones estratégicas más eficaz.
¿Le gustaría contar con el soporte de uno de nuestros expertos en visión por máquina para crear su propio sistema de visión por máquina para el análisis deportivo? Esperamos poder ayudarle a encontrar la configuración adecuada; por favor, contáctenos a través del siguiente formulario.
