Kameraløsning for analyse av friidrett og bevegelsesanalyse i sport
Machine vision-kamerateknologi brukes ikke bare til å observere eller inspisere produksjonsprosesser, men kan også brukes ved analyse av idrettsutøvere og sportsarrangementer. Vi ser en økning i forespørsler om applikasjoner der kamerateknologi må brukes i alle typer idretter, som friidrett, baseball, basketball, golf osv.
Industrielle kameraer kan registrere bestemte bevegelser bedre og bringe dem i skarpere fokus enn det menneskelige øyet. Det kan være vanskelig å finne ut hvilket maskinsynsoppsett som passer best for denne applikasjonen, så denne artikkelen forklarer i noen få trinn hvilket kamera, objektiv, belysning og programvare som passer best for deg.
I denne applikasjonen ønsket kunden å fange opp lengdehopp, hekkeløp og stavsprang ved hjelp av maskinsynskameraer. Machine vision-kamerateknologi kan selvsagt også brukes til å analysere andre idretter som golf, tennis, sykling, basketball, fotball og mange andre.
Machine vision-kamera for sportsanalyse
Kunden hadde allerede erfaring med kamerateknologi fra sitt tidligere oppsett. De brukte et monokromt GigE-kamera med lav oppløsning ved 120 bilder per sekund. Bildene de fikk med dette, hadde ikke alltid tilstrekkelig kvalitet, så de var på utkikk etter et nytt kameraoppsett med tilstrekkelig kvalitet for å fange de ulike sportsgrenene.
Kunden oppga allerede at de tidligere brukte et kamera med lav oppløsning ved 120 fps. Erstatningsoppsettet kunne derfor også ha lavere oppløsning, men med minst en bildehastighet på 120. Kunden hadde allerede gjort noe forarbeid med hensyn til kameravalg og hadde allerede noen kameraer i tankene via vår brukervennlige nettside.
Et annet viktig forhold var at bildene skulle tas mens kameraet beveger seg, og i slike tilfeller anbefaler vi et global shutter-kamera. En nærmere forklaring av forskjellen mellom global og rolling shutter-kameraer finnes i denne artikkelen fra vårt kunnskapssenter: Rolling Shutter vs Global Shutter
Basert på denne informasjonen var kunden usikker mellom 0,4 MP-kameraet «MER2-041-528U3M» og 1,6 MP-kameraet «MER2-160-227U3M». Kunden var bekymret for at 0,4 MP-kameraet ville ha for lav oppløsning og ønsket ikke å risikere å velge dette kameraet. I lignende tilfeller anbefaler vi derfor ofte kundene å velge 1,6 MP-kameraet også. Dette har langt høyere oppløsning, og prisforskjellen er minimal.
Analyse av friidrett med et objektiv for IMX273-sensoren
Det valgte kameraet ‘MER2-160-227U3M’ har en Sony IMX273-sensor med en sensorstørrelse på 1/2,9”. For å velge et egnet objektiv til kameraet anbefaler vi at kundene bruker vår objektivkalkulator. Objektivkalkulatoren er tilgjengelig på nettstedet vårt og er svært brukervennlig. Ved å angi spesifikasjonene til kameraet samt ønsket synsfelt og arbeidsavstand får du en anbefalt brennvidde for objektivet.
Kundens applikasjon indikerte allerede at de hadde bygget et oppsett med en fast arbeidsavstand på 11 meter. Derfor ble denne arbeidsavstanden fastsatt ved beregning av riktig objektiv. Synsfeltet var ennå ikke fastsatt, men de ønsket å oppnå et synsfelt på minst 6 x 5 meter. I samråd med kunden satte vi det derfor til 6,8 meter for å komme frem til en brennvidde på 8 mm.
Etter å ha kommet frem til ønsket brennvidde på 8 mm, ser vi etter et C-mount-objektiv med denne brennvidden. Et godt alternativ er «VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015». Dette 5-megapikslers 8 mm-objektivet er et ideelt objektiv å kombinere med 1,6 MP-kameraet «MER2-160-227U3M» for utmerkede bilder av ulike idretter.
Objektivkalkulator
Machine vision-belysning for sportsanalyse
I dette spesifikke prosjektet oppga kunden at de ikke ønsket å bruke machine vision-belysning. Dette er fordi bildene kun vil bli tatt i dagslys. Hvis du ønsker å utvikle en lignende applikasjon i mørket, er det selvsagt tilrådelig å bruke belysning til dette. En god belysningsløsning for dette vil være vår NIR LED-spotlight, Industrial LED Spot NIR 940nM. Denne LED-spotlighten er egnet for NIR-området på 940NM og har 28 watt. Hvis den horisontale åpningsvinkelen til ditt kamera- og objektivoppsett er større enn 20 grader, anbefaler vi på det sterkeste å bruke minst 2 av disse LED-spotlightene. På denne måten vil du skape mer jevn belysning.
Hvis du ønsker råd om hvilken belysning som passer best til din applikasjon, vennligst kontakt oss.
Bildebehandlingsprogramvare for sportsinspeksjon
En machine vision-applikasjon er ikke komplett uten bruk av egnet computer vision-programvare. For å styre kameraene må også vår SDK installeres. Denne SDK-en kan lastes ned gratis fra vår nedlastingsside.
Kunden oppga at han kontaktet VA Imaging for denne applikasjonen etter anbefaling fra leverandøren av machine vision-programvaren Kinovea. Kinovea er programvare med åpen kildekode som er utviklet for studier av menneskelig bevegelse. Programvaren er perfekt til bruk for bildeopptak, observasjon og målinger. Kameraene våre fungerer med Kinovea versjon 0.93 eller nyere.
Ønsker du mer informasjon om bruk av kameraene våre sammen med Kinovea? Les mer om dette i denne artikkelen fra vårt kunnskapssenter: Slik bruker du Kinovea med maskinsynskameraer.
Ekspertstøtte for ditt kamerasystem for sportsanalyse
Machine vision overgår det menneskelige øyets evner ved å fange opp detaljerte bevegelser fra ulike idretter, inkludert friidrett, baseball, basketball og mer, med høye hastigheter og oppløsninger. Denne teknologien gjør det mulig for sportsanalytikere å få dypere innsikt i idrettsprestasjoner, noe som fører til forbedrede treningsteknikker og strategiske beslutninger.
Ønsker du support fra en av våre machine vision-eksperter for å lage ditt eget maskinsynssystem for sportsanalyse? Vi ser frem til å hjelpe deg med å finne riktig oppsett. Kontakt oss via skjemaet nedenfor!