Frame grabber BitFlow Axion-CL napędza badania nad szybkim śledzeniem lotki do badmintona

Lotka może osiągnąć prędkość 400 km/h. Przy takiej prędkości zlewa się z tłem, zajmuje zaledwie kilka pikseli i bezlitośnie obnaża każdy stos akwizycji, który gubi klatki. Dlatego recenzowany naukowo system rozpoznawania i śledzenia lotki do badmintona, opracowany przez Zhihao Cui (Uniwersytet Pingdingshan) i Ting Zheng (Uniwersytet Lishui), umieścił kartę akwizycji obrazu Camera Link BitFlow Axion 2xE (PCIE-1122-AE) na początku potoku przetwarzania — nie jako eksponowany produkt, lecz jako warstwę umożliwiającą przetwarzanie danych z dwóch kamer z szybkością 250 kl./s.

Firma BitFlow, obecnie będąca oddziałem Advantech, poinformowała o tym wdrożeniu w sierpniu 2026 roku. Dwie szybkie kamery o rozdzielczości 2 megapikseli przesyłają obraz do Axion 2xE — niskoprofilowej, połówkowej karty PCIe Gen 2.0 x4 z DMA StreamSync, obsługującej do dwóch niezależnych lub zsynchronizowanych kamer Camera Link. Problem jest bezlitosny i dobrze znany inżynierom widzenia maszynowego: algorytmy nie mają nic do powiedzenia, jeśli karta akwizycji nie jest w stanie utrzymać przepustowości magistrali.

Axion 2xE należy do rodziny kart Camera Link BitFlow Axion szóstej generacji — zaprojektowanych do przechwytywania obrazu o dużej przepustowości i niskich opóźnieniach w analizie sportowej, robotyce oraz innych systemach widzenia w czasie rzeczywistym.

Detekcja działa tylko wtedy, gdy klatki docierają

Na warstwie akwizycji naukowcy zbudowali dwa detektory. Metoda wyznaczania punktów narożnych kortu, wykorzystująca analizę konturów i histogramów w obrębie zdefiniowanego obszaru pomiarowego, zapewniała podobno ponad 10-krotnie większą dokładność niż tradycyjne detektory narożników. Eliptyczny detektor środka lotki — wybierający spośród czterech kandydujących konturów — zmniejszył błąd pozycjonowania o około 3 mm w porównaniu z konwencjonalnymi detektorami kołowymi. Jako czynniki powodujące błędy wskazano zmienne oświetlenie hali, szum tła kortu oraz zasłanianie lotki przez zawodników; system dostrojono tak, aby radził sobie z tymi problemami.

W przeciwieństwie do większych piłek lotka jest rzadkim i odkształcalnym obiektem — wraz z odległością łatwo ją zgubić, gdy rozmycie ruchu pochłania jej krawędzie.

Donal Waide, dyrektor ds. rozwoju biznesu działu iSystems w firmie Advantech, ujął to bez zbędnego romantyzmu: szybkie śledzenie obiektów sportowych zależy od warstwy akwizycji. Najdokładniejszy detektor jest bezwartościowy, jeśli nie można w czasie rzeczywistym utrzymać podwójnego strumienia 250 kl./s.

Rejestry lotu uzyskane dzięki niezawodnej akwizycji dostarczają trenerom danych o położeniu i taktyce — tej samej dyscypliny w zakresie opóźnień wymagają przemysłowe stanowiska wizyjne do inspekcji i naprowadzania robotów.

Dlaczego ma to znaczenie także poza kortem

Analityka sportowa jest wymagającym testem warunków, z którymi mierzą się również fabryki w szybkiej inspekcji wizyjnej i systemach pobierania oraz odkładania: zsynchronizowane strumienie z wielu kamer, deterministyczne DMA i zerowa tolerancja dla gubienia klatek. Zespoły, które już łączą stanowiska wizyjne z układami ruchu i sterowania — niezależnie od tego, czy skanują napędy i sprzęt automatyki ABB, czy realizują sekwencjonowanie na platformach PLC i PAC — znają tę zasadę: spryt oprogramowania nie naprawi zagłodzonego łącza PCIe.

Opinia

Karty akwizycji obrazu wychodzą z mody aż do chwili, gdy projekt zawodzi przy 250 kl./s. Historia Axion firmy BitFlow przypomina, że zwrot z inwestycji w widzenie komputerowe wciąż zaczyna się na interfejsie kamery. Jeśli chcesz, kup produkt wyróżniony w nagłówku dotyczącym detektora — ale zaplanuj warstwę akwizycji tak, jakby od niej zależał cały produkt. Bo tak właśnie jest.