Kamerasystemer til langtidsoptagelse på PC


I disse systemer har kameraet ikke indbygget billedhukommelse, men benytter i stedet PC-ens RAM og/eller disk som billedlager. Den maksimale billedhastighed er bestemt af overføringshastigheden mellem kamera og PC og af kompleksitet og ydeevne af den tilsluttede PC.

Denne type optagesystemer dækker to forskellige anvendelsesområder:
  • Priseffektive optagesystemer med et eller flere kameraer med billedhastigheder fra 25bps op til 200 - 300bps til overvågning og dokumentation. Kameraer er typisk forsynet med Firewire, GigE eller USB interface.
  • High-speed optagesystemer i klassen 500 – 1000bps, hvor man har brug for at kunne optage lange sekvenser. Kameraet vil typisk have en Cameralink interface for at opnå høj billedhastighed.

Mengel Engineering leverer standard- og special-konfigurerede systemer i alle ydelsesklasser.

Fordele

Optagelse af high-speed video kontinuert direkte til harddisk finder anvendelse overalt hvor de kritiske hændelser i et forløb:
  • Ikke kan identificeres ved et triggersignal, der kan starte optagelsen
  • Varer længere end et par sekunder
  • Forekommer så ofte at der ikke er tid til download af videodata mellem hændelser

Anveldelser

  • Fejlsøgning i produktionsanlæg
  • Natur- og sports optagelser
  • Dokumentarfilm
  • Biomekanik, ergonomi, og genoptræning
  • Strømningsmekanik
  • Material- og strukturtest
  • Particle Tracking
  • Mikroskopi

Kameramodeller

For detaljeret information og datablade, se Højhastighedskamera siden
Standardsystemer

 

 

Sensor opløsning @ hastighed*…

Optagetid

min**…

Anvendelse /
Specielle egenskaber

AOS PROMON SCOPE

640x480@ 300bps

640x480@
500fps

50

Industriel troubleshooting

Styres fra kontrolenhed med touchskærm.
Meget let at sætte op og anvende.
Transportabelt, kompakt, simpelt og robust.

MotionGrabber 300

MotionGrabber
500

640x480@ 300bps

640x480@
570fps

30 - 60

Industriel troubleshooting, maskinovervågning, fjernovervågning.

CMOS kameraer med høj lys-følsomhed.
Software med stor funktionalitet.
Bredt udvalg af tilbehør og udvidelser.
Meget kosteffektivt.

AOS PROMON HD2

1 - 4 kameraer
640x480@ 200fps

30 - 60

Industriel troubleshooting.

Transportabelt system.
Kontinuert optagelse til disk.
Simpel betjening.

Fastec HiSpec DVR

1280x1024 @ 500bps

1710x1696 @ 230bps

1980x1024 (1080p HD) @ 430bps

60

Maskinovervågning, dokumentar-, sport- og naturoptagelser.
Optagelser i køretøjer eller fly.

Kompakt, letvægt og robust.
Lavt effektforbrug, batteridrevet.
Udskiftelige SSD diske i kassette.

Fastec HiSpec LTR Portable

1280x1024 @ 500bps

55

Maskinovervågning, dokumentar-, sport- og naturoptagelser.

Komplet system med simpel. opsætning og anvendelse.

*Billedhastighed ved fuld opløsning. Afhænger af model. **Ved fuld opløsning, fuld hastighed. Med reduceret billedopløsning og hastighed forøges optagetiden. Optagetid angivet med hhv minimum og maksimum installeret RAM.

Specialkonfigurerede systemer

Når standardsystemerne ikke slår til, kan vi levere specialkonfigurerede systemer tilpasset opgaven. Vores video optagesystemer udmærker sig ved at opnå høj ydeevne med brug af standard PC komponenter uden speciel og dyr hardware.

Systemerne kører på laptop, transportable eller stationære PC-er med et eller flere GigE, Cameralink eller Firewire kameraer.

Vores videosystemer er opbygget over softwareapplikationerne TroublePix til enkeltkamerasystemer eller StreamPix til flerkamerasystemer. Afhængigt af anvendelsen udvælger vi de rette kameraer og PC hardware for at opnå den bedste ydelse til attraktiv pris. For mere information om software specifikationerne, se de respektive produktsider.


Fordele
  • Understøtter kameraer med GigE, firewire, USB eller Cameralink interface.
  • Fuld automatiseret optagelse, trigget af eksterne signaler, timet efter systemtid, trigget af bevægelser i billedet
  • Automatisk filoprettelse, navngivning, kompression og konvertering til AVI format
  • Markering af hvert enkelt billede med klokkeslet og GPS koordinater
  • Billedsynkron optagelse af analoge eller digitale signaler
  • Synkronisering af flere kameraer på billedniveau med µs nøjagtighed.
  • Optagelse med høje datahastigheder med almindeligt computerhardware

System eksempler

Tidstagning og målvideo til hundevæddeløb

Systemet anvendes til tidstagning og optagelse af målvideo på to de to hundevæddeløbsbaner i Danmark: Kallerup Væddeløbsforening i Hedehusene og Midtjysk Greyhound Stadium i Bjerringbro. Kravene til systemet var:

  • Slowmotion optagelse med helt skarpe enkeltbilleder ved passagen af målstregen
  • Præcis tidstagning af hele løbet, der kan tage op til 2 minutter
  • Skal fungere i udendørs med varierende belysning
  • Kompakt system der kan transporteres i en enkelt kuffert

Systemet består af et Motiongrabber 200 system, som optager med 200 bps. Kameraets lukkertid kan reduceres til <1/10.000 sek for at få helt skarpe billeder. Da optagelserne foregår udendørs, hvor belysningen varierer kraftigt når fx en sky går for solen, udnyttes systemets autoeksponerings funktion, der automatisk tilpasser kameraets forstærkning og belysningstid så videoen altid bliver korrekt belyst

Kameraet er placeret ved mållinjen og startes gennem et radiolink fra en kontakt på hundenes startbokse. Kameraet optager med 200 billeder/sekund indtil den sidste hund har passeret mållinien. Ved at afspille videoen i slow-motion, kan hver enkelt hunds banetid aflæses.

Systemet udnytter Motiongrabber systemets unikke evne til at optage high-speed video kontinuert til harddisken på en almindelig laptop PC i de par minutter som et løb varer og kan bruges batteridrevet, transporteres i en kuffert og sættes op på få minutter.

Systemet kan anvendes i andre sportsgrene som håndbold eller tennis til tidstagning, målvideo og linieovervågning.

Videoptagelse af mållinien, optaget med 200fps og afspillet med 20fps.




Stereoskopisk tracking af bevægelser af mikroskopiske partikler i laser fælde.

Dette system anvendes til at optage bevægelserne af mikroskopiske partikler, fanget i en fælde dannet af to modsatrettede laserstråler. Formålet er at studere dynamikken i partilernes bevægelser, der er bestemt af laserfældens og partiklernes karakteristika.

Systemet består af to Photonfocus CMOS kameraer, der gennem to mikroskopobjektiver vinkelret på hinanden er fokuseret på en partikel i midten af laserfælden. Ved at partiklens position i to på hinanden vinkelrette retninger kan partiklens bane rekonstrueres i 3D koordinater..

De to kameraer af typen MV1-D1312-240-CL-8 kan optage 1.3Mpixel video ved 170fps, hvilket gør det til det hurtigste Cameralink base kameraer på markedet. Ved at reducere billedopløsningen fås højere billedhastighed, fx 750fps ved 576x480 pixel.

Systemet kører på en desktop PC med 6 harddiske i RAID, der sikrer kontinuert optagelse med fuld hastighed fra begge kameraer samtidig. De to kameraer sidder på en prisbillig to-port Cameralink base frame grabber, der trigger kameraerne så de optager synkront med en nøjagtighed bedre end 1 µs.

System til videodokumentation af brudtest af ankerkæder

Systemet anvendes til dokumentation af træk- og brudtest af tov og kæder til maritim brug, fx ankerkæder og trosser til bugsering af offshore moduler.

Kæden trækkes til brud i en hydraulisk trækbænk, og brudforløbet optages med et 1.2Mpixel GigE kamera med samtidig optagelse af lyd. Kraft og elongation af kablet måles med transducere i trækbænken og resultaterne overlejres videoen.

Kameraet et monteret på en fjernstyret pan/tilt platform og forsynet med et fjernstyret zoomobjektiv, der betjenes fra et afskærmet kontrolrum.  Videoerne optages med StreamPix 5 software med DAQ input option til optagelse af kraft- og flytning signalerne, og med audio input modul til optagelse af lydsporet. Systemet kører på en desktop PC med multiport GigE interface kort og SSD diske i RAID.

Særlige fordele ved dette system er muligheden for at optage audio over PC-ens indbyggede lydkort og synkronisere audioen til video optaget med et kamera med ikke-standard billedhastighed. De analoge sensorsignaler optages med en simpel USB AD-enhed og overlejres videoen, der gemmes som AVI fil, så den komplette videodokumentation færdiggøres med det samme.

 

Kameraer med indbygget billedhukommelse


 
Kameraet fungerer både som kamera og som videooptager. Billerne fra kameraet gemmes under optagelsen i den indbyggede hukommelse. Efter at optagelsen er stoppet, downloades data til PC-en, typisk over en Gigabit Ethernet forbindelse.
Denne type kameraopbygning anvendes specielt til de hurtigste kameraer, men også til kameraer i mellemklassen.

I modsætning til et almindeligt videokamera, der starter når man trykker på optageknappen og fortsætter så længe der er plads på videolageret, så gemmes videoen i et højhastighedskamera i en intern RAM bank på typisk 2 – 32GB svarende til 2-20 sekunders optagelse. Kameraet optager billeder hele tiden, men overskriver konstant de ældste billeder.



Videooptagelsen stoppes med en trigger, fx tryk på en udløserknap. Man kan ligesom med et almindeligt videokamera vælge at gemme videoklippet efter triggerhændelsen (post-trigger).

Man kan alternativt sætte kameraet op til ved trigning at fastfryse de billeder, der allerede er i kameraets hukommelse, dvs at der gemmes video tilbage i tiden (pre-trigger), eller en blanding af de to, både før og efter triggerhændelsen (pre/post trigger).

Man kan altså optage en hændelse, efter at den er sket, og dermed fange uforudsigelige fænomener. Triggeren kan være et museklik i sotwaren, et signal fra en PLC eller kontakt, et digitalt eller analogt signal, eller genereres af softwaren gennem analyse af billedstrømmen.

Efter at optagelsen er stoppet og det ønskede videoklip ligger gemt i kameraets RAM, overføres det til PC-en over en dataforbindelse, typisk en Gigabit Ethernet forbindelse.

Kameramodeller

For detaljeret information og datablade, se Højhastighedskamera siden
High-end kameraer
Photron er verdens ledende producent af high-end højhastighedskameraer. Photrons kameraer benyttes af kunder inden for forskning, udvikling, forsvar og medie verden over. Photron er kendt for ikke alene at være teknologisk i front, men også for at levere kompromisløs kvalitet og pålidelighed til de mest krævende applikationer. Photrons kameraer benyttes også af spille- og reklamefilm fotografer til optagelse af special-effekt scener i fuld HD kvalitet, som blandt andet kan ses i den populære serie som ”Time Warp” på Discovery Channel.

 

 

Sensor opløsning

Maksimal hastighed
bps *

Optagetid
12 bit data
sek**…

Specielle egenskaber

Photron SA-X Photron
SA X
1024x1024 10.000 0,6 - 2,2
Photrons topmodel. Verdens hurtigste megapixel højhastighedskamera
Photron SA5

Photron
SA 5

1024x1024

7500

0,7 – 3

Excellent billedkvalitet, høj billedhastighed

Photron SA1

Photron
SA 1.1

1024x1024

5400

1 – 4

Attraktiv løsning hvor de højeste hastigheder ikke er krævet

Photron SA4

Photron
SA4

1024x1024

3600

1,5 – 6

Høj ydeevne til attraktiv pris

Photron SA3

Photron
SA3

1024x1024

2000

1,5 – 6,1

Robust til 100G acceleration, støvtæt, 8 eller 12 bit data

Photron SA7 Photron SA7 1280x1024 3500 0,6 - 1,2
Nyudviklet sensor med høj billedkvalitet. Kompakt.
Photron SA2

Photron
SA2

2048x2048

1080

1,3 – 5,4

Høj opløsning, 2000bps ved HD 1080p, HD-SDI output

Photron SA6 Photron
SA6
1920x1440 1125 1,7 - 6,9
Økonomiudgave af SA2
HD1080 til 1500fps
Photron BC2

Photron BC2

2048x2048

1000

1,3 - 5,4

Medieversion af SA2, Sony viewfinder, live HD-SDI outputs


Ved optagelse i 8 bit forlænges optagetiden med 50%.

Mid-range kamerasystemer
Schweiziske AOS Technologies producerer kompakte og robuste kameraer i klassen 500-1000 billeder/sekund. S-PRI serien har markedets bedste pris/ydelse forhold i denne klasse, og er modulært opbygget, så det præcist kan tilpasses det aktuelle behov.

 

 

Sensor opløsning

Maksimal hastighed
bps *

Optagetid
8 bit data
sek**…

Specielle egenskaber

AOS S-PRI

1280x1024

500

2 - 16

Høj lysfølsomhed, modulært, batteri. 5, 8 eller 10 bit data

AOS S-Motion

1280x1024

500

2 - 16

Høj lysfølsomhed, op til 50000fps ved reduceret opløsning

AOS Q-PRI

1696x1710

500

1,8 - 7,2

Kompakt, høj opløsning, 1000bps ved 1280x1024



Kamerasystemer til specielle anvendelser
High-G kameraer er konstrueret til at blive udsat for acceleration op til 100G og primært udviklet til brug ved crash-test af biler. High-G kameraer benyttes også i miljøer med høj vibration, fx ved test af motorer.

 

 

Sensor opløsning

Maksimal hastighed
bps *

Optagetid
8 bit data
sek**…

Specielle egenskaber

AOS S-VIT

1280x1024

500

2 – 16

Modulært, Robust til 100G (High-G)

AOS S-EMA

1280x1024

500

2 – 16

Ekstremt robust, MIL-810 certificeret, kompakt, CF flash kort

AOS Q-VIT AOS Q-VIT 1696x1710 500 1,8 - 7,2
Modulært, Robust til 100G (High-G)
AOS Q-EM AOS Q-EM 1696x1710 500 1,8 - 7,2
Ekstremt robust, MIL-810 certificeret, kompakt, CF flash kort

AOS TRI-VIT

1280x1024

1000

1,5 – 6

High-G robust, kompakt, indbygget flash memory (option)

Photron MC2

512x512

2000

2 – 4

Ultrakompakt remote kamera hoved, controller til 2 kameraer



Håndholdte kameraer
HHC kameraerne fra canadiske Mega-Speed er specielt udviklet til brug ved fejlfinding på automatiseret produktionsudstyr. De har indbygget LED belysning og er lige så enkle at anvende som almindelige videokameraer. Slow-motion videoen kan afspilles på den indbyggede skærm eller gemmes på SD kort.
 

 

Sensor opløsning

Maksimal hastighed
bps *

Optagetid
8 bit data
sek**…

Specielle egenskaber

Mega Speed
X1

640x480

500

27

Håndholdt, batteridrevet, dual SD flash kort

Mega Speed
X4

1280x1024

600

22

PC kontrol over GigE forbindelse.

Mega Speed X6 Mega Speed
X6
512x512 5000 13
PC kontrol over GigE forbindelse.

*Billedhastighed ved fuld opløsning. Afhænger af model.
**Ved fuld opløsning, fuld hastighed. Med reduceret billedopløsning og hastighed forøges optagetiden. Optagetid angivet med hhv minimum og maksimum installeret RAM.
 




Mengel Engineering     Brovaenget 7     DK-2830 Virum     Denmark     Ph: +45 4585 0359     Fax: +45 4585 0310     info@mengelengineering.dk