Rozwiązanie kamerowe do analizy ruchu w lekkoatletyce i sporcie
Technologia kamer do widzenia maszynowego jest wykorzystywana nie tylko do obserwacji lub kontroli procesów produkcyjnych, ale może być również stosowana podczas analizy sportowców i wydarzeń sportowych. Obserwujemy wzrost liczby zapytań dotyczących zastosowań, w których technologia kamer musi być wykorzystywana we wszelkiego rodzaju sportach, takich jak lekkoatletyka, baseball, koszykówka, golf itp.
Kamery przemysłowe mogą wykrywać określone ruchy lepiej niż ludzkie oko i przedstawiać je z większą ostrością. Ustalenie, która konfiguracja widzenia maszynowego byłaby najlepsza do tego zastosowania, może być trudne, dlatego w tym artykule wyjaśnimy w kilku krokach, która kamera, obiektyw, oświetlenie i oprogramowanie będą dla Ciebie najlepsze.
W tym zastosowaniu klient chciał rejestrować skok w dal, bieg przez płotki oraz skok o tyczce za pomocą kamer wizyjnych. Technologia kamer wizyjnych może oczywiście być również wykorzystywana do analizy innych sportów, takich jak golf, tenis, kolarstwo, koszykówka, piłka nożna i wielu innych.
Kamera do widzenia maszynowego do analizy sportowej
Klient miał już doświadczenie z technologią kamer w swojej poprzedniej konfiguracji. Używał monochromatycznej kamery GigE o niskiej rozdzielczości przy 120 klatkach na sekundę. Obrazy uzyskiwane w tej konfiguracji nie zawsze miały wystarczającą jakość, dlatego poszukiwał nowej konfiguracji kamery o jakości wystarczającej do rejestrowania różnych sportów.
Klient wskazał już, że wcześniej używał kamery o niskiej rozdzielczości przy 120 fps. Zastępcza konfiguracja mogła zatem również mieć niższą rozdzielczość, ale z liczbą klatek na sekundę wynoszącą co najmniej 120. Klient wykonał już pewne prace wstępne dotyczące wyboru kamery, miał już na uwadze kilka kamer za pośrednictwem naszej przyjaznej dla użytkownika strony internetowej.
Kolejnym istotnym faktem było to, że obrazy będą wykonywane podczas ruchu kamery, w takim przypadku zalecamy kamerę z migawką globalną. Dalsze wyjaśnienie różnicy między kamerami z rolling shutter i migawką globalną znajduje się w tym artykule z naszego centrum wiedzy: Krocząca Migawka vs Globalna Migawka
Na podstawie tych informacji klient wahał się między kamerą 0,4 MP „MER2-041-528U3M” a kamerą 1,6 MP „MER2-160-227U3M”. Klient obawiał się, że kamera 0,4 MP będzie nieznacznie niewystarczająca pod względem rozdzielczości i nie chciał ryzykować wyboru tej kamery. Dlatego w podobnych przypadkach często doradzamy klientom również wybór kamery 1,6 MP. Ma ona znacznie wyższą rozdzielczość, a różnica w cenie jest minimalna.
Analiza sportowa z wykorzystaniem obiektywu dla sensora IMX273
Wybrana kamera ‘MER2-160-227U3M’ posiada matrycę Sony IMX273 o rozmiarze matrycy 1/2.9”. Aby wybrać odpowiedni obiektyw do kamery, zalecamy klientom skorzystanie z naszego kalkulatora obiektywu. Kalkulator obiektywu jest dostępny na naszej stronie internetowej i jest bardzo łatwy w obsłudze. Po wprowadzeniu specyfikacji kamery oraz żądanego pola widzenia i odległości roboczej otrzymuje się zalecaną ogniskową obiektywu.
Zastosowanie klienta wskazywało już, że zbudował on zestaw ze stałą odległością roboczą wynoszącą 11 metrów. Dlatego podczas obliczania odpowiedniego obiektywu ta odległość robocza została ustalona. Pole widzenia nie było jeszcze ustalone, ale klient chciał uzyskać pole widzenia o wymiarach co najmniej 6 na 5 metrów. Dlatego, w porozumieniu z klientem, ustaliliśmy je na 6.8 metra, aby uzyskać ogniskową 8 mm.
Po określeniu wymaganej ogniskowej 8 mm poszukajmy obiektywu C-mount o tej ogniskowej. Dobrym wyborem jest 'VA-LCM-5MP-08MM-F1.4-015'. Ten obiektyw 5-megapikselowy 8 mm jest idealnym obiektywem do połączenia z kamerą 1.6 MP 'MER2-160-227U3M' w celu uzyskania doskonałych obrazów różnych sportów.
Kalkulator obiektywu
Oświetlenie do widzenia maszynowego do analizy sportowej
W tym konkretnym projekcie klient wskazał, że nie chce używać oświetlenia do widzenia maszynowego. Wynika to z faktu, że obrazy będą rejestrowane wyłącznie przy świetle dziennym. Jeśli chcesz opracować podobne zastosowanie w ciemności, oczywiście zaleca się użycie do tego oświetlenia. Dobrym rozwiązaniem oświetleniowym w tym przypadku byłby nasz reflektor LED NIR, Industrial LED Spot NIR 940nM. Ten reflektor LED jest odpowiedni dla zakresu NIR 940NM i ma moc 28 watów. Jeśli poziomy kąt widzenia konfiguracji kamery i obiektywu jest większy niż 20 stopni, zdecydowanie zalecamy użycie co najmniej 2 takich reflektorów LED. W ten sposób uzyskasz bardziej równomierne oświetlenie.
Jeśli chcesz uzyskać poradę, które oświetlenie najlepiej pasuje do Twojego zastosowania, skontaktuj się z nami.
Oprogramowanie do przetwarzania obrazu do inspekcji sportowej
Zastosowanie widzenia maszynowego nie jest kompletne bez użycia odpowiedniego oprogramowania do wizji komputerowej. Do sterowania kamerami należy również zainstalować nasze SDK, które można bezpłatnie pobrać z naszej strony pobierania.
Klient wskazał, że zwrócił się do VA Imaging w sprawie tego zastosowania z polecenia dostawcy oprogramowania do widzenia maszynowego Kinovea. Kinovea to oprogramowanie Open Source rozwijane do badań ruchu człowieka. Oprogramowanie doskonale nadaje się do przechwytywania obrazów, obserwacji i pomiarów. Nasze kamery współpracują z Kinovea w wersji 0.93 lub nowszej.
Czy chcesz uzyskać więcej informacji na temat używania naszych kamer w połączeniu z Kinovea? Więcej informacji znajdziesz w tym artykule z naszego centrum wiedzy: Jak używać Kinovea z kamerami wizyjnymi.
Eksperckie wsparcie dla Twojego systemu kamer do analizy sportowej
Widzenie maszynowe przewyższa możliwości ludzkiego oka, rejestrując złożone ruchy w różnych dyscyplinach sportowych, w tym lekkoatletyce, baseballu, koszykówce i innych, z dużą prędkością i w wysokiej rozdzielczości. Technologia ta umożliwia analitykom sportowym uzyskanie głębszego wglądu w wyniki sportowe, co prowadzi do ulepszonych technik treningowych i podejmowania strategicznych decyzji.
Czy chcieliby Państwo otrzymać wsparcie od jednego z naszych ekspertów ds. widzenia maszynowego w tworzeniu własnego systemu wizyjnego do analizy sportowej? Z przyjemnością pomożemy Państwu w znalezieniu odpowiedniej konfiguracji, prosimy o kontakt za pośrednictwem poniższego formularza!