Kinovea jest używana na wielu rynkach, takich jak:
- sport (śledzenie ruchu sportowców w celu poprawy techniki lekkoatletycznej)
- laboratoria (analiza obrazów wykonanych mikroskopem)
- automatyka przemysłowa (użyj funkcji zwolnionego tempa do diagnozowania problemów mechanicznych maszyny)
Ten artykuł zawiera instrukcję krok po kroku wyjaśniającą, jak zainstalować Kinovea na urządzeniu, skonfigurować parametry nagrywania oraz wykonywać podstawowe pomiary i adnotacje.
Należy pamiętać, że VA Imaging nie zapewnia dalszego wsparcia dla Kinovea. W celu uzyskania wsparcia skontaktuj się z Kinovea.
Krok 1: Instalacja Kinovea i pluginu Daheng
Aby zainstalować oprogramowanie Kinovea, przejdź do strony pobierania Kinovea i zainstaluj zarówno Kinovea, jak i plugin Daheng.
Otwórz plik readme.txt i postępuj zgodnie z instrukcjami.
Krok 2: Pozyskiwanie obrazów z kamery
Czy nadal potrzebujesz pomocy w wyborze odpowiedniej kamery do tego zastosowania? Wypełnij poniższy formularz.
Po zainstalowaniu Kinovea i wymaganego pluginu możesz rozpocząć przechwytywanie obrazów na żywo. Kliknij dwukrotnie nazwę kamery. Powinien pojawić się obraz na żywo z kamery.
Aby zmienić parametry kamery, kliknij mały klucz w lewym dolnym rogu
Zobaczysz teraz okno podręczne z parametrami kamery
Krok 3: Przechwytywanie obrazu lub nagrywanie filmu w Kinovea
Możesz teraz nagrywać filmy lub zapisywać pojedyncze obrazy. Na pasku narzędzi poniżej dostępnych jest kilka opcji.
Aby przechwycić pojedynczy obraz, kliknij ikonę aparatu fotograficznego pod ekranem przechwytywania.
Aby nagrać film, kliknij czerwoną kropkę pod ekranem przechwytywania.
Aby zmienić domyślne parametry przechwytywania / nagrywania, przejdź do opcji -> preferencje->Przechwytywanie. Więcej informacji o ustawianiu optymalnych parametrów przechwytywania znajduje się w dodatku 1, zaawansowanych ustawieniach przechwytywania wideo oraz akapicie dotyczącym nagrywania z dużą prędkością na końcu tego artykułu.
Krok 4: odtwarzanie w zwolnionym tempie
Kinovea jest powszechnie używana do odtwarzania nagrań o wysokiej prędkości w zwolnionym tempie. Podczas odtwarzania zarejestrowanego filmu można użyć tego menu do sterowania prędkością odtwarzania, pomiaru czasu i wykonywania zrzutów ekranu.
Więcej informacji można również znaleźć na stronie internetowej Kinovea:
https://www.kinovea.org/help/en/userinterface/preferences/capture.html
https://www.kinovea.org/help/en/capture/recording.html#performances
Krok 5: dodawanie adnotacji do zarejestrowanego obrazu / filmu
W Kinovea można dodawać adnotacje do obrazów i filmów. Oto podsumowanie najczęściej używanych przykładów adnotacji:
Przykład 1: Pomiar odległości na równoległej powierzchni
Dzięki zaawansowanym narzędziom adnotacji zintegrowanym z Kinovea możliwe jest mierzenie odległości. Aby mierzyć linie na zarejestrowanym obrazie, najpierw narysuj linię za pomocą przycisku linii oznaczonego poniżej na żółto.
Następnie kliknij linię lewym przyciskiem myszy, wybierz Wyświetl pomiar -> Długość. Zostanie wyświetlona długość w pikselach.
Aby uzyskać dokładny pomiar w milimetrach, potrzebna jest linijka lub obiekt o znanym rozmiarze widoczny na obrazie. Umieść obiekt na obrazie i narysuj linię, której długość znasz (jak pokazano na obrazie poniżej).
Wiemy, że ta linia ma dokładnie 26 centymetrów długości. Klikamy linię lewym przyciskiem myszy i przechodzimy do kalibracji. Tutaj wprowadzamy rzeczywistą długość linii (w naszym przypadku 26 centymetrów) i klikamy zastosuj. Od tego momentu każda rysowana linia jest wyświetlana w centymetrach i możemy rozpocząć pomiar obiektów na naszych obrazach. Ta kalibracja linii działa tylko na płaszczyznach 2D, które są równoległe do kamery.
Przykład 2, pomiar odległości nie-równoległej powierzchni
Aby skalibrować trójwymiarowe nierównoległe powierzchnie lub płaszczyzny, należy nałożyć siatkę na płaszczyznę o znanych wymiarach. Dlatego kliknij ikonę siatki, oznaczoną poniżej na żółto, i umieść siatkę we właściwej pozycji.
Kliknij lewym przyciskiem myszy narożnik i otwórz menu kalibracji.
Wprowadź wymiary płaszczyzny i kliknij „Zastosuj”.
Teraz można mierzyć odległość za pomocą linii, nawet jeśli mają one określoną głębokość. Bardziej szczegółowe wyjaśnienia lub trudniejsze zastosowania znajdują się w dokumentacji Kinovea.
Mechanizmy kalibracji — dokumentacja Kinovea 0.9.5
Przykład 3: Śledzenie ruchu i pomiary
Aby rozpocząć śledzenie poruszającego się obiektu w nagranym wideo, kliknij obiekt prawym przyciskiem myszy i wybierz śledzenie ścieżki. Śledzenie zostanie wykonane automatycznie, ale można je dostosować w dowolnym momencie. W tym celu użyj przycisku klatki „Dalej” lub kółka myszy i dostosowuj punkt śledzenia klatka po klatce.
Wewnętrzny prostokąt to okno obiektu, a zewnętrzny prostokąt to okno wyszukiwania. Gdy automatyczne śledzenie zawiedzie, skoryguj je, przeciągając okno obiektu do właściwej lokalizacji. Po wznowieniu śledzenia ten punkt zostanie użyty jako odniesienie.
Można również śledzić kąty, linie lub modele, klikając prawym przyciskiem myszy linię, kąt lub model, a następnie wybierając Śledzenie > Rozpocznij śledzenie. Procedura korekty pozostaje taka sama.
Jak wykonywać nagrania z dużą prędkością?
Kinovea jest idealna do krótkich nagrań wideo z dużą prędkością. Jednak aby wykonywać nagrania z dużą prędkością, ważne jest dostosowanie ustawień w celu uzyskania najlepszej wydajności. Gdy urządzenie przetwarzające nagranie (komputer PC) nie jest wystarczająco szybkie, aby przetwarzać obrazy z kamery, obrazy są pomijane i tracone. Te utracone obrazy mogą zakłócać pomiary czasu wykonywane na wideo wyjściowym, ponieważ wymaga ono stabilnej liczby klatek na sekundę.
Utracone obrazy z nagrania można zobaczyć na pasku informacji u góry.
Jeśli występuje zbyt wiele utraconych klatek, należy znaleźć wąskie gardło w systemie i zoptymalizować ustawienia nagrywania w Kinovea.
Pierwszym krokiem jest sprawdzenie, czy wąskim gardłem jest CPU czy prędkość zapisu dysku twardego. Unikaj używania dysku systemowego jako miejsca docelowego zapisu, ponieważ jest on już zajęty obsługą systemu operacyjnego.
Nagrywanie i zapisywanie filmów zawsze będzie kompromisem między pamięcią masową a prędkością. Jeśli na przykład masz duży bufor, możesz zwiększyć jego rozmiar i użyć trybu nagrywania „Retroactive”, co powinno zapobiec utracie klatek, ale jednocześnie zwiększy wykorzystanie pamięci.
Nie ma uniwersalnego rozwiązania określającego, które ustawienia są najlepsze. Należy wypróbować różne ustawienia i sprawdzić, które działają najlepiej.
Sprawdź załączniki 1 i 2, aby dowiedzieć się, jak dostosować parametry Kinovea w celu zwiększenia wydajności nagrywania z dużą prędkością.
Masz pytania?
Czy po przeczytaniu tego artykułu nadal masz pytania? Sprawdź stronę internetową Kinovea. Aby otrzymywać aktualizacje dotyczące nowych artykułów w centrum wiedzy, obserwuj naszą stronę LinkedIn.
Załącznik 1: Zaawansowane ustawienia przechwytywania wideo
Na karcie ogólnej preferencji przechwytywania można ustawić następujące parametry:
- Nagrywaj nieskompresowane wideo. Gdy ta opcja jest zaznaczona, filmy są nagrywane bez wcześniejszej kompresji klatek wideo do MP4. Nieskompresowane obrazy zawierają więcej danych, ale nie wszystkie odtwarzacze wideo mogą odtwarzać nieskompresowane pliki. Nagrywanie nieskompresowanego wideo zmniejsza wymaganą moc CPU, ale zwiększa wymaganą prędkość zapisu dysku twardego
Gdy ta opcja nie jest zaznaczona, klatki wideo są kompresowane do MP4 z użyciem ustawień wysokiej jakości w celu zachowania integralności. Skompresowane wideo ma mniejszy rozmiar i może być szybciej zapisywane. Korzystając ze skompresowanych obrazów, minimalizujesz wymaganą pojemność pamięci masowej i prędkość zapisu dysku twardego, ale zwiększa to wymaganą moc CPU.
- Częstotliwość odświeżania wyświetlania. Ta opcja określa częstotliwość aktualizacji obrazów z kamery na ekranie przechwytywania. Podczas nagrywania zasoby komputera są współdzielone między wyświetlaniem strumienia z kamery a zapisywaniem go na nośniku pamięci masowej. Najwyższy priorytet zawsze ma nagrywanie, ale obniżenie tej wartości może pomóc zmniejszyć ogólne obciążenie komputera i poprawić wydajność nagrywania.
- Format obrazu. W Kinovea można zapisywać pojedyncze obrazy. Tutaj określasz format zapisywanego obrazu.
- Format wideo. Ustawienie formatu wideo określa format nagranego strumienia wideo. Wybierz format wideo zgodny z używanym odtwarzaczem wideo. Aby uzyskać najlepsze wyniki, zalecamy MP4.
- Nieskompresowany format wideo. W przypadku nagrywania w trybie nieskompresowanym można tutaj wybrać format wideo dla nieskompresowanego wideo.
Kolejnym krokiem jest zakładka nagrywania w preferencjach przechwytywania.
Poniższe ustawienia można skonfigurować w zakładce nagrywania:
- Tryb nagrywania i opóźnienie. Opcja trybu nagrywania określa, w jaki sposób system nagrywania współdziała z buforem opóźnienia. Obrazy z kamery są zawsze umieszczane w buforze opóźnienia. System nagrywania pobiera obrazy z tego bufora, aby utworzyć film. Dostępne są 3 opcje:
- W trybie Camera wartość opóźnienia ustawiona na ekranie przechwytywania jest ignorowana. Nagrywanie jest wykonywane na bieżąco, a zapisana klatka jest zawsze najnowszą klatką wysłaną przez kamerę.
- W trybie Delayed uwzględniana jest wartość opóźnienia ustawiona na ekranie przechwytywania. Nagrywanie jest wykonywane na bieżąco, a zapisana klatka jest pobierana z bufora opóźnienia na podstawie wartości opóźnienia. Można tego użyć do nagrywania działań mających miejsce przed momentem naciśnięcia lub wyzwolenia przycisku nagrywania. Ta funkcja jest szczególnie przydatna, jeśli chcesz nagrywać zdarzenia przed naciśnięciem przycisku nagrywania. Gdy ta opcja jest aktywna, zapisana klatka jest pobierana z bufora opóźnienia na podstawie wartości ustawionej na ekranie przechwytywania.
- W trybie Retroactive nagrywanie nie jest wykonywane na bieżąco. Zamiast tego, po zakończeniu procesu nagrywania, po kliknięciu przycisku zatrzymania nagrywania lub po osiągnięciu maksymalnego czasu trwania nagrywania, obraz z kamery zostaje wstrzymany, bufor opóźnienia zostaje zamrożony, a plik wideo jest tworzony jednocześnie. Wartość opóźnienia jest uwzględniana podczas tworzenia nagrania. Ten tryb zapewnia najlepszą wydajność nagrywania i minimalizuje utratę klatek, kosztem skróconej maksymalnej długości tworzonych filmów oraz tymczasowego zamrożenia obrazu z kamery. Maksymalna długość nagranych filmów zależy od rozmiaru bufora opóźnienia. Można to skonfigurować na stronie preferencji Pamięć.
Załącznik 2: prędkość zapisu dysku twardego dla nagrywania wysokiej prędkości
Prędkość zapisu dysku twardego jest istotna podczas nagrywania filmów. Przepustowość nie powinna być wyższa niż maksymalna prędkość zapisu dysku. Wysoka przepustowość spowoduje utratę klatek. Prędkość zapisu można przetestować za pomocą bezpłatnej aplikacji porównawczej. Na poniższym zrzucie ekranu znajduje się kolorowa kamera 6MP przy 60fps. Ta kamera wymaga przepustowości około 1100mb/s. Najlepsze dyski twarde SSD obsługują prędkość zapisu około 500mb/s. Dlatego potrzebne byłyby 3 dyski SSD w konfiguracji RAID0.
Aby zmniejszyć wymaganą prędkość zapisu dysku twardego, w przypadku kamery kolorowej można zdecydować się na przechwytywanie wideo nie w formacie RGB, lecz RAW. Demosaikowanie obrazu zostanie wykonane podczas odtwarzania zamiast podczas rejestracji. W rezultacie więcej mocy procesora jest dostępne dla rejestracji, a przepustowość zostaje zmniejszona. Aby zmienić to ustawienie, otwórz parametry kamery i wybierz jako format strumienia Raw, patrz obraz poniżej.
Przepustowość jest teraz zmniejszona z 1100mb/s do 368mb/s. W rezultacie nie potrzebujemy trzech dysków SSD, lecz tylko jednego.
Jeśli dysk jest wystarczająco szybki i ma wystarczającą pojemność, można rejestrować nieskompresowane filmy (patrz zrzut ekranu poniżej). Zmniejszy to moc obliczeniową potrzebną do rejestracji, ale dramatycznie zwiększy rozmiar pliku wideo. Jeśli nie jest to możliwe, wybierz rejestrację skompresowaną. Będzie ona wymagać znacznie większej mocy procesora i może powodować więcej gubionych klatek.
Kolejnym parametrem, który można dostosować, aby zapobiec gubieniu klatek, jest ustawienie trybu rejestracji (patrz zrzut ekranu poniżej). Rejestracja retrospektywna jest najlepszą opcją, jeśli system spełnia wymagania. Zalecane są 16 GB pamięci RAM i dobry procesor. Jeśli komputer nie spełnia tych wymagań, należy wybrać rejestrację „Kamera” lub „Opóźniona”, w zależności od potrzeb. Zobacz także załącznik 1.
Zastępcza liczba klatek na sekundę
Zastępcza liczba klatek na sekundę nadpisuje liczbę klatek na sekundę zapisaną w metadanych pliku wyjściowego. Wpływa to na ilość zasobów wymaganych do odtworzenia pliku oraz pozorną prędkość akcji.
Kamera może być zdolna do generowania i przesyłania 1000 klatek na sekundę, ale komputer nie będzie w stanie odtworzyć pliku z taką prędkością, a monitor również nie będzie mógł odświeżać obrazu wystarczająco szybko. Aby obejść ten problem, zwykle zmniejsza się liczbę klatek na sekundę pliku wyjściowego do bardziej typowej wartości. Urządzenia rejestrujące zazwyczaj stosują tę transformację automatycznie. Rezultatem jest wideo, które wygląda jak odtwarzane w zwolnionym tempie.
Próg zastępczej liczby klatek na sekundę
Ta opcja określa, przy jakiej liczbie klatek na sekundę plik wyjściowy zostanie zmieniony na niższą zastępczą liczbę klatek na sekundę.
Jeśli ustawisz próg na 100 FPS, a kamera rejestruje z częstotliwością większą niż 100 fps, wideo zostanie zapisane z ustawioną zastępczą liczbą klatek na sekundę. Oznacza to, że po późniejszym otwarciu wideo będzie ono wyświetlane z zapisaną zastępczą liczbą klatek na sekundę i będzie widoczne w zwolnionym tempie.
Zapoznaj się z oficjalną dokumentacją Kinovea, aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje.
Podręcznik referencyjny Kinovea — dokumentacja Kinovea 0.9.5