Системы высокоскоростной съемки и ее анализа от немецкой компании Signum Bildtechnik: видеть невидимое

В конце 2011 года была представлена высокоскоростная камера signum. PrimeVision от немецкого производителя Signum Bildtechnik. 

Была продемонстрирована работа камеры. На сцене разбивались стаканы, трескался лед,переливалась вода, и одновременно все это в Full HD (1920 х 1080) со скоростью 1000, 2000 или 2500 кадров/сек с помощью signum.PrimeVision транслировалось на плазменный экран.

Камера оснащена оптимизированным сенсором CMOS от немецкого производителя рсо.imaging. Сенсор отличается особо высокой чувствительностью и в комбинации со специально разработанными алгоритмами позволяет получить очень низкий параметр DSNU (dark signal non-uniformity), т. е. максимально низкий уровень шума в условиях низкой освещенности в сравнении со стандартными для высокоскоростных камер сенсорами CMOS. Таким образом, даже для мало освещенных сцен можно получить видео высокой четкости.

При максимальном разрешении 2016 х 2016 (2К) камера способна осуществлять съемку с частотой до 1279 кадров/сек, при разрешении 1920×1080-до 2740 кадров/ сек. Максимальная на данный момент скорость съемки — 152 000 кадров/сек.

Камера Signum.PrimeVision отличается высоким качеством цветопередачи и по показателям скорости светочувствительности попадает в категорию Excellent ISO speed. С большой широтой в 12 бит можно извлечь больше деталей из изображения. Возможные установки для выдержки: от 2 us до 40 ms, также камера имеет Global shutter (кадровый затвор).
Signum.PrimeVision имеет следующие выходы и интерфейсы: USB2.0, GigE, CamLink, DVI, HD-SDI, trigger input/output, time code Input (IRIG-B, modulate & unmodulated), sync и т. д. Сегментированная внутренняя память (36 GB) позволяет делать одну за другой многократные съемки без необходимости загрузки данных из камеры.

VisionFactory.FLY

Так как высокоскоростная съемка имеет свою специфику и сложности, компания Signum Bildtechnik разработала систему VisionFactory.FLY для максимальной мобильности. Камера имеет аккумулятор с функцией Smart Battary Control, с помощью которой возможна съемка при полной производительности в течение одного часа или 6-часовое хранение записей. Переключение с сетевого режима на аккумулятор никак не влияет на данный процесс работы. Можно «налегке» выезжать в поле и осуществлять «мобильную съемку.

Все настройки камеры, пред-просмотр, редактирование и сохранение съемок в оригинальном RAW-формате или последующее преобразование их в TIFF, QuickTime, AVI и множество других форматов осуществляются с помощью системы VisionFactory.FLY в виде ноутбука. Также прилагается профессиональный софт SigiStudio, позволяющий составлять даже эфирный плэйлист и с помощью док-станции через HD-SDI отправлять материал в эфир. Поэтому данная конфигурация системы называется VisionFactory. FLY. Она в особенности пригодна для работы в сфере художественной съемки, кино, рекламных роликов, документальных фильмов и для лабораторных испытаний.

На данный момент завершается разработка и вскоре будет доступна система замедленной съемки в 3D: Vision Factory. 3D.

VisionFactory. CrashTest

Самое широкое применение на сегодняшний день камера signum. PrimeVision находит в сфере промышленности и космонавтики, где контролируются высокоскоростные процессы. Компания Signum Bildtechnik, являясь мировым лидером в области анализа краш-тестов, использует камеры signum. PrimeVision в комплексных системах для анализа движений и деформаций автомобилей в тестировании набезопасность Audi. BMW, Mercedes, VW и других производителей, в том числе и Lada.

Vision Factory. SportHSA

Опираясь на свой многолетний опыт в сфере краш-тестов, с 2007 года компания Signum Bildtechnik начала разрабатывать системы High Speed Analysis (HSA), используемые для анализа высокоскоростной съемки в спорте. Главной разработкой в данной сфере с использованием высокоскоростных камер стала система Vision Factory. SportHSA, которая применялась летом 2010 года на чемпионате Европы по стендовой стрельбе в Казани. С помощью стереосъемки выстрелов и последующего отслеживания траектории тарелки и дроби производился анализ их перемещений в кадре, выдаваемый в виде 30-координат. Далее эти данные обрабатывались в графической машине реального времени и предоставлялись телезрителю как замедленный анализ выстрела в виде 30-анимации. С разных ракурсов, например виртуальная камера из дула ружья, зрителю давалась возможность увидеть прицеливание и выстрел с позиции стрелка, а комментатор имел возможность наглядно объяснить нюансы такого высокоскоростного вида спорта. Также высокоскоростная съемка позволила вычислять время реакции стрелка, расстояние промаха и другие интересные моменты, ранее не доступные телезрителю. Чемпионат Европы транслировался на канале «Россия-2»и «Евроспорт».

Компания Signum Bildtechnik имеет возможность адаптировать данную систему под любой вид спорта.

Vision Factory. SportRTA

Другой разработкой компании Signum Bildtechnik является анализ съемки в реальном времени (RTA). Прямо на видеосигнал транслирующей камеры в реальном времени осуществляется анализ перемещения спортсменов, попадающих в ракурс камеры. Данная система также адаптируется почти под любой вид спорта.

VIS.TRACK для футбола

Данная тема более чем актуальна. Россия получила право проводить у себя чемпионат мира по футболу в 2018 году. Чтобы в футболе в реальном времени иметь
комплексный анализ всех игроков на поле, даже соперника, компания Signum Bildtechnik применяет систему VIS.TRACK. Данная система создана на инновационных алгоритмах обработки изображения и позволяет тренеру и бродкастерам иметь полную информацию обо всех перемещениях игроков на поле во время всей игры. Так накапливается база данных, позволяющая следить за развитием каждого игрока и команды не только во время игры, но и на протяжении нескольких сезонов. Данная система имеет сертификат Технического университета Мюнхена, подтверждающий ее точность на 99,4%.

Данная система способна вести полный мониторинг игроков и мяча, непрерывно следить за маршрутом перемещений игроков на поле с пройденным расстоянием, текущей средней максимальной скоростью каждого игрока/команды, тактической игрой команды, фиксировать число передач, общее время ходьбы/ пробега/ускорений игроков и команды.

Во время игры тренер имеет возможность в реальном времени, допустим, на 20-ой минуте игры, увидеть у себя на ноутбуке или смартфоне анализ последних 20 минут. Данная система установлена на стадионах «Бавария- (Мюнхен). «Шальке 04», «Боруссия» (Дортмунд), «Первый ФК Кельн», «Вердер Бремен», «Ред Буль Залцбург», «Левски» (София) и других европейских клубах. Также данной системой анализируются игры в Лиге чемпионов, игры сборной Германии, Австрии и Швейцарии.

Система имеет приложения для фитнес-тренеров, следящих за здоровьем и развитием игрока, а также она применяется телевизионными каналами при трансляции матчей и для последующего анализа в 3D.

Подробнее на сайте Signum Bildtechnik