izpis_h1_title_alt

Sinhronizacija signalov iz kamer in brezžičnih senzorjev gibanja
MODERC, KEVIN (Avtor), Umek, Anton (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,87 MB)

Izvleček
Diplomska naloga obravnava problem sinhronizacije video signalov in signalov različnih senzorjev. Najprej sem raziskoval možnosti sinhroniziranega zajema in shranjevanja senzorskih signalov in signalov dveh različnih video kamer: spletne kamere in GoPro kamere. Obe vrsti kamer sta zelo široko dostopni: spletna kamera je danes že vgrajena skoraj v vsak prenosni osebni računalnik, GoPro kamera pa se najbolj pogosto uporablja pri snemanju različnih aktivnosti na odprtem prostoru. GoPro kamera je popolnoma avtonomna naprava, spletna kamera pa deluje le v povezavi z računalnikom. Video signal spletne kamere sem zato lahko sinhronizirano zapisoval v aplikaciji za zajem skupaj s signali ostalih senzorjev. Tega ni bilo mogoče doseči z GoPro kamero, saj je količina podatkov prevelika za obdelavo v realnem času. Pri GoPro kameri sem zato uporabil možnost lokalnega shranjevanja v pomnilniku kamere z natančnim časovnim upravljanjem in postavljanjem časovnih značk. Aplikacija na osebnem računalniku upravlja delovanje GoPro kamere z uporabo kontrolnih sporočil, ki jih pošilja preko brezžične Wi-Fi povezave. V uvodu diplomske naloge je zajet opis pomena pravilne tehnike športnika pri športu in posledično uporabo tehnologije pri doseganju boljših rezultatov. Prikazanih je tudi nekaj izdelkov s trga, ki pa imajo določene pomanjkljivosti oziroma bi jih bilo mogoče nekoliko nadgraditi. Zaradi tega je nastala ideja za izdelave sistema, ki omogočajo natančno analizo z združitvijo video analize in analize s senzorskimi signali, ravno tako mora sistem omogočati sočasno sinhronizirano zajemanje in shranjevanje signalov brezžičnih senzorjev gibanja in slikovnih signalov iz kamere ter ponujati interaktivni prikaz posnetkov signalov za namen analize gibanja v športu. Drugo poglavje podaja zasnovo sistema za zajem, shranjevanje in prikaz senzorskih signalov. Strojno opremo merilnega sistema sestavlja prenosni računalnik z USB spletno kamero, brezžični senzor gibanja z vgrajenim pospeškometrom in žiroskopom, GoPro kamera in brezžični usmerjevalnik. Povezavi med osebnim računalnikom ter GoPro kamero in osebnim računalnikom ter senzorjem gibanja potekata ločeno preko dveh različnih Wi-Fi vmesnikov osebnega računalnika. Tretje poglavje podaja opis strojne in programske opreme načrtovanega sistema. Posebej so najprej opisane tehnične lastnosti video kamer, sledi opis izvedenih meritev pri uporabi različnih video predvajalnikov ter podrobnejši opis video predvajalnika VLC, ki sem ga uporabljal. Kameri se razlikujeta predvsem po kakovosti slike, posledica tega pa so tudi velike razlike v količini zajetih podatkov. Razlike so tudi v formatu video posnetkov. V tretjem poglavju sem se zato osredotočil tudi na obravnavo različnih formatov video datotek in različnih video kodirnikov. Podan je tudi opis programske kode avtonomne senzorske naprave, ki je izdelana v okolju Arduino IDE. Glavna aplikacija se poganja na osebnem računalniku in je izdelana v programskem okolju LabVIEW. Četrto poglavje opisuje delovanje izdelanih aplikacij za zajem, pregledovanje in analizo signalov senzorjev in video signalov iz obeh kamer. Podana so tudi navodila za uporabo vseh aplikacij z opisom nastavitev različnih parametrov. Sistem je grajen modularno in zato so ločeno predstavljene štiri aplikacije. Prva aplikacija upravlja delovanje spletne kamere in GoPro kamere in izvaja sinhronizirani zajem vseh signalov ter shranjevanje na disk osebnega računalnika. Druga aplikacija je namenjena pregledovanju in analizi posnetih senzorskih signalov in video posnetkov spletne kamere. Ta deluje v režimu, ki dovoljuje ustavljanje in predvajanje z nastavljivo hitrostjo. Naslednja aplikacija je namenjena za sinhroniziran prikaz senzorskih signalov skupaj z video posnetki GoPro kamere. Ločeno pa je opisana še aplikacija za zajem slik iz posnetkov GoPro kamere v izbranih časovnih trenutkih z ločljivostjo, ki smo jo nastavili v prvi aplikaciji. V zaključku četrtega poglavja je podan tudi praktični preizkus delovanja izdelanega sistema za sinhronizirani zajem, prikazovanje in analizo senzorskih signalov. Diplomska naloga v zaključku podaja glavne ugotovitve in tudi ideje za nadaljevanje dela. Izdelani sistem je mogoče razširiti z dodatnimi senzorji, aplikacijske module za zajem in prikaz posnetih signalov pa je že mogoče uporabiti v aplikacijah za pomoč pri učenju gibanja v športu.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Brezžični senzorji gibanja, spletna kamera, GoPro kamera, LabVIEW aplikacija, sinhronizacija signalov, šport, LabVIEW, video analiza, interaktivni prikaz signalov
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga (mb11)
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2019
Število ogledov:171
Število prenosov:87
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na:AddThis
AddThis uporablja piškotke, za katere potrebujemo vaše privoljenje.
Uredi privoljenje...

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Synchronization of signals from cameras and wireless motion sensors
Izvleček:
The thesis deals with the problem of synchronization of video signals and signals of different sensors. First, I investigated the possibilities of synchronized capture and storage of sensor signals and signals from two different video cameras: webcams and GoPro cameras. Both types of cameras are very widely available: the webcam is now installed almost in every personal laptop, and the GoPro camera is most often used for recording various outdoor activities. The GoPro camera is a completely autonomous device, webcam however only works in conjunction with the computer. In the capture application, the video signal from the webcam can be recorded in synchronization with the signals of other sensors. This could not be achieved with the GoPro camera, as the amount of data is too large for real-time processing. With the GoPro camera, I therefore used the option of local storage in the camera's memory with precise time management and placement of time tags. The application on the PC manages the operation of the GoPro camera using the control messages it sends through a wireless Wi-Fi connection. The introduction of the thesis includes a description of the importance of the correct technique of a sportsman in sport, and consequently the use of technology in achieving better results. Some products from the market are also shown, but they have some shortcomings or could be slightly upgraded. For this reason, an idea has been created for making a system that allows for precise analysis by combining video analysis and analysis with sensor signals, and the system must also allow simultaneous synchronization of capture and storage of signals from wireless motion sensors and image signals from the camera, and provide an interactive display of recorded signals for the purpose of analyzing movement in sports. The second section gives the design of a system for capturing, storing and displaying sensor signals. The hardware of the measuring system consists of a laptop with a USB webcam, a wireless motion sensor with built-in accelerometer and gyroscope, a GoPro camera and a wireless router. The connection between the PC and the GoPro camera and between PC and the motion sensor are carried out separately through two different Wi-Fi interfaces of the PC. The third chapter provides a description of the hardware and software of the planned system. In particular, the technical characteristics of video cameras are described first, followed by a description of the performed measurements when using different video players and a more detailed description of the VLC video player I used. Cameras differ primarily in image quality, and the result is the large differences in the amount of data captured. The differences are also in the video format. In the third chapter, I therefore focused on dealing with various video file formats and various video encoders. A description of the program code of the autonomous sensor device, which is produced in the Arduino IDE environment, is also given. The main application runs on a PC and is made in the LabVIEW programming environment. Chapter four describes the operation of designed applications for capturing, viewing and analyzing sensor signals and video signals from both cameras. Instructions for using all the applications describing settings of different parameters are given. The system is built modularly and therefore four applications are presented separately. The first application controls the operation of the webcam and the GoPro camera and performs synchronized capture of all signals and storage on a personal computer disk. Second application is designed for viewing and analyzing recorded sensor signals and video clips of the webcam. This works in a mode that allows stopping and playback with adjustable speed. The next application is intended for synchronized display of sensor signals along with the GoPro camera video footage. Another application is described Separately, for capturing images from clips of GoPro camera at selected times, with resolution that we set in the first application. The conclusion of the fourth chapter also provides a practical test of the operation of the designed system for synchronized capture, display and analysis of sensor signals. The thesis in conclusion summarizes the main findings and ideas for continuing work. The system can be expanded with additional sensors, and application modules for capturing and displaying recorded signals can already be used in applications to help with the learning of motion in sports.

Ključne besede:Wireless motion sensors, webcam, GoPro camera, LabVIEW application, synchronization of signals, sport, LabVIEW, video analysis, interactive display of signals

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj