[image]

Видеофиксация эксперимента

 

ADP

опытный
★★
Планирую эксперимент по колебаниям пружин.
Установка ЭГВ-10-100. Электрогидравлический стенд до 100 Гц. Под это дело изготовляю очень мягкие пружины, чтобы понизить частоту собственных колебаний. Нижняя часть пружины нагружается кинематически с определенной частотой.
Ищу резонанс. Он, как правило, фиксируется неплохо (хотя известных мне экспериментов в мире три с половиной). Собираюсь фиксировать электротензометрическим способом. Наклеивается тензорезистор, который фиксирует деформацию, ищу частоты, на которых деформации максимальны. Расчеты мои лично. С этим проблем, не то, чтобы нет, но они решаемы. Нужен тензометр, датчики, пружины такие, чтобы было куда их наклеить.
Я хочу фиксировать не просто частоты и не только частоты. Но и более тонкие вещи.
И вот в планах записывать формы колебаний. Более-менее качественно их в мире никто не писал, совсем. Формы пространственные, имеют три линейных координаты. Одну, бинормаль (самую неинформативную. увы) можно на просвет, другую, нормаль, можно по отклонению от контура, т.е. в определенных точках, третью, тангенциальную, попробую по смещению контрастных меток.
Хочу использовать видео. Сам в видео — темный. Ситуация ограничена тем, что эксперимент на свои, мои личные деньги. Есть ли бюджетный вариант снимать такое видео? Обработка видео, в принципе дело решаемое.
Какие возможны варианты? Очень хорошо бы снимать одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, или даже еще с точки под углом сверху.
Можно ли использовать для этого видеорегистраторы, работающие на один накопитель? Высота пружины максимальная порядка 800 мм. Желательно не очень широкоугольную камеру. Частоты хотя бы 100 Гц. Хотя на бесптичье можно обойтись и 25 кадр/секунду. Процесс установившийся (большая часть). Можно писать 20-30 циклов и рассчитывать амплитуду. Можно с использованием стробоскопического эффекта.
Что можно тысяч за 30..50, сейчас возможности бытовой техники могут быть достаточными?
пока предположу, что устанавливается на расстоянии таком, чтобы не было больших искажений из-за широкоугольности.
Крайний случай — снимать с одной камеры.
Просьба накидать и обсудить в первом приближении варианты:
Видеорегистратор типа уличного;
Видеокамера обычная;
Смартфон;
Может веб-камера. но угол захвата меньше. Могут ли такие камеры работать в паре?
Что-то еще?
   115.0115.0
+
-
edit
 
ADP> И вот в планах записывать формы колебаний.
Если правильно понимаю, речь об обычных спиральных пружинах?
По идее, если хорошая синхронизация, то 2 камер в перпендикулярных плоскостях достаточно: каждая меряет перемещение маркера (точки) в 2 плоскостях, одна плоскость общая..

ADP> Можно ли использовать для этого видеорегистраторы
Видеорегистраторы пишут до 24 кадров,в сек. Им нет логики гнать столько, им важнее чтоб меньше места занимало. По идее, дешевле 2 бытовые вебкамки или вообще с мобилок.
Благо, старые стоят как мусор, а стандарты записи (кадров/сек) давно общие.
Если 60 или 120к/сек, то опять же, б/ушные мобилки поновее. Напр, у меня на huawei p40pro, емнис, 120/сек фича была.
В качестве носителя (если вебкамки), ессно, лучше ссд, иначе может не успевать писать. Если телефоны, то просто потом 2 ролика в любом редакторе синхронить по какой-то точке (напр, стробу или хлопушке)
Штативы под мобилы на али по 3 евро примерно, ни о чем тож.

ADP> Видеокамера обычная;
Если уже есть и ее формат записи идентичен имеющимся другим - почему нет?
Но если у нее формат записи, скажем, 29,92 к/сек, или 25, или 24, а у мобилы 30к/сек - это только по многодесятков циклов синхронить, гемор лишний.
   122.0.0.0122.0.0.0
+
-
edit
 

ADP

опытный
★★
ADP>> И вот в планах записывать формы колебаний.
Bredonosec> Если правильно понимаю, речь об обычных спиральных пружинах?
Винтовые цилиндрические пружины.
Bredonosec> По идее, если хорошая синхронизация, то 2 камер в перпендикулярных плоскостях достаточно: каждая меряет перемещение маркера (точки) в 2 плоскостях, одна плоскость общая..
Как синхронизировать? Если есть стробоскоп, то понятно.
ADP>> Можно ли использовать для этого видеорегистраторы
Bredonosec> Видеорегистраторы пишут до 24 кадров,в сек. Им нет логики гнать столько, им важнее чтоб меньше места занимало. По идее, дешевле 2 бытовые вебкамки или вообще с мобилок.
Видеорегистраторы пишут до 30. Видеорегистраторы наблюдения, а не авто. Но там проблема — излишняя широкоугольность, которая будет давать искажения.
Пара камер видеорегистраторов с базовой AHD без накопителя может уложиться в 4-8 тыс. руб.
Вебкамки смущают совсем уж рыбим глазом.

Bredonosec> Благо, старые стоят как мусор, а стандарты записи (кадров/сек) давно общие.
Bredonosec> Если 60 или 120к/сек, то опять же, б/ушные мобилки поновее. Напр, у меня на huawei p40pro, емнис, 120/сек фича была.
У меня, посмотрел 30 fps.
Bredonosec> В качестве носителя (если вебкамки), ессно, лучше ссд, иначе может не успевать писать. Если телефоны, то просто потом 2 ролика в любом редакторе синхронить по какой-то точке (напр, стробу или хлопушке)
Bredonosec> Штативы под мобилы на али по 3 евро примерно, ни о чем тож.
ADP>> Видеокамера обычная;
Bredonosec> Если уже есть и ее формат записи идентичен имеющимся другим - почему нет?
Bredonosec> Но если у нее формат записи, скажем, 29,92 к/сек, или 25, или 24, а у мобилы 30к/сек - это только по многодесятков циклов синхронить, гемор лишний.
   115.0115.0

spam_test

аксакал

ADP> Что можно тысяч за 30..50, сейчас возможности бытовой техники могут быть достаточными?
DJI Action 2 ~30тыс FHD 240К/сек
самсунговские камеры флагманских телефонов, начиная с S9 умеют 720p 960fps Эта модель снята с производства, но на маркетплейсах попадается по цене менее 20тыс
Сяоми вообще разгоняется до 1920fps, но уже за негуманные деньги.
   132.0.0.0132.0.0.0
Это сообщение редактировалось 13.02.2025 в 07:23
+
-
edit
 
ADP> Винтовые цилиндрические пружины.
да, по идее, один маркер у конечной точки достаточно передает характер колебаний..

ADP> Как синхронизировать? Если есть стробоскоп, то понятно.
или по хотя бы одиночному внешнему источнику (вспышка чего угодно, хоть другой мобилки, как наиболее обиходного хлама)

Bredonosec>> Видеорегистраторы пишут до 24 кадров,в сек. Им нет логики гнать столько, им важнее чтоб меньше места занимало. По идее, дешевле 2 бытовые вебкамки или вообще с мобилок.
ADP> Видеорегистраторы пишут до 30. Видеорегистраторы наблюдения, а не авто.
Да, я про них же.
Они предназначены писать события максимально длительно и с учетом возможности отследить что-то интересное для полиции (лица, чаще просто сам факт вторжения или там драки, кражи). И чтоб на один DVR помещалось минимум 2 недели непрерывной видеозаписи с каких 16 или более камер. То есть, у них не предусмотрена сама идея ускоренной записи в чем-то больше натуральной частоты. Более редкий fps встречается, более частый - нет в принципе (специально вчера спросил чела, который с ними работает)

ADP> Пара камер видеорегистраторов с базовой AHD
а сегодня еще имеет смысл играться с аналоговым? Или смысл в полном исключении возможных задержек кодирования цифрового? Хотя, цена 40-80 евро - это да..

Bredonosec>> Если 60 или 120к/сек, то опять же, б/ушные мобилки поновее. Напр, у меня на huawei p40pro, емнис, 120/сек фича была.
ADP> У меня, посмотрел 30 fps.
ээ.. та же модель? Хм. посмотрел.. ошибся, 60 даёт. (фото 1)
на старом самсунге S7 - тоже 60 fps есть. (скрин 2)
Впрочем, спамтест вон понакидал варианты, где и больше фпс есть на старичках.

в общем, если смотреть насчет повышенной частоты сьёмки, то старые мобилки сегодня вне конкуренции: за счет миллиардов подростков, которым надо "самое новое", такое же число б/ушных устройств с хорошими камерами по цене почти мусора можно найти...
Прикреплённые файлы:
20250213_085033.jpg (скачать) [1134x1734, 503 кБ]
 
 
   62.062.0
EE Татарин #13.02.2025 11:24
+
+2
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Может, дурацкая идея, но: может, наоборот? Не быстро, а очень медленно?

В смысле, вначале лепим яркий светодиод на движущуюся платформу.
Снимаем камерой в ночном режиме с большой выдержкой, многие телефоны могут.

Получаем кадры с размазанной точкой светодиода с нескольких ракурсов (раз уж у нас 3д + угловое движение, как я понял), оцениваем амплитуду и всё такое.

Потом - если нужно - на втором этапе запитываем светодиод от управляемого источника звука (с компа или того же телефона), звук сочиняем программными методами так, чтобы вспышки появлялись в нужные моменты.
Типа, "суперстробоскоп", стробоскоп только с фиксированной частотой умеет, а мы можем спокойно всеми частотами и таймингами управлять, если сами wave сочиняем.

Заодно обработка упрощается.
   133.0.0.0133.0.0.0
LT Bredonosec #13.02.2025 13:23  @Татарин#13.02.2025 11:24
+
-
edit
 
Татарин> Снимаем камерой в ночном режиме с большой выдержкой, многие телефоны могут.
на телефонах сложно заставить, а на старых зеркалках уже можно выставить выдержку 30 сек.
Но процесс должен быть абсолютно стационарен на один опыт. Иначе не понять, где чей трек. Очень много "площадок" снимать придется.
запитка светодиода от аудио (через диодный мост, ессно), - тож идея. 2-4 строба (большей яркости, а не 1-0. или стробы 1-0 и просто горение малой яркостью, чтоб наложилось) на колебание - и можно привязываться с достаточной точностью.
   51.0.2704.10651.0.2704.106
EE Татарин #13.02.2025 14:18  @Bredonosec#13.02.2025 13:23
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> Снимаем камерой в ночном режиме с большой выдержкой, многие телефоны могут.
Bredonosec> на телефонах сложно заставить, а на старых зеркалках уже можно выставить выдержку 30 сек.
Bredonosec> Но процесс должен быть абсолютно стационарен на один опыт. Иначе не понять, где чей трек. Очень много "площадок" снимать придется.
Как раз вся идея в том, чтобы множество колебаний усреднилось.
В одном кадре получишь и траектории, и средние, и отклонения от средних. Очень понятная, КМК, картинка. Потом хоть в графическом редакторе, хоть линейкой на распечатке измеряй, только шкалу рядом присобачь. Прям вот сразу измеряешь ширину засвеченных траекторий и получаешь разброс значений в каждой точке, меряешь по самому яркому пятну - получаешь то самое среднее.

Правда, для трёх измерений минимум два кадра понадобится (а лучше, три), ну так и не вопрос.

Bredonosec> запитка светодиода от аудио (через диодный мост, ессно), - тож идея. 2-4 строба (большей яркости, а не 1-0. или стробы 1-0 и просто горение малой яркостью, чтоб наложилось) на колебание - и можно привязываться с достаточной точностью.
Идею со стробами от самостоятельно сделанного звука я сам пробовал в другом проекте, это очень удобно, если нужно знать, где находится точка в конкретный момент времени. В звуковом редакторе стробу можно поставить с точностью до миллисекунды, и располагать их можно по временной шкале как угодно, ну а частоту повторения "кадровых" звуков и синхронизировать её с колебаниями - тоже несложно.
   133.0.0.0133.0.0.0
RU ADP #13.02.2025 16:51  @Татарин#13.02.2025 11:24
+
-
edit
 

ADP

опытный
★★
Татарин> В смысле, вначале лепим яркий светодиод на движущуюся платформу.
Татарин> Снимаем камерой в ночном режиме с большой выдержкой, многие телефоны могут.
Татарин> Получаем кадры с размазанной точкой светодиода с нескольких ракурсов (раз уж у нас 3д + угловое движение, как я понял), оцениваем амплитуду и всё такое.
Татарин> Потом - если нужно - на втором этапе запитываем светодиод от управляемого источника звука (с компа или того же телефона), звук сочиняем программными методами так, чтобы вспышки появлялись в нужные моменты.
Татарин> Типа, "суперстробоскоп", стробоскоп только с фиксированной частотой умеет, а мы можем спокойно всеми частотами и таймингами управлять, если сами wave сочиняем.
Татарин> Заодно обработка упрощается.

Похожую идею я и сам обдумываю. Может просто сфотографировать с длительной выдержкой? С нескольких ракурсов. Не знаю, хватит ли четкости.
Единственное, что нагружение кинематическое. Предположительно ход порядка 20 мм. Но граничные условия симметричные, следовательно формы колебаний будут симметричны или антисимметричны относительно середины пружины.
Короче, хватит и верхней половины пружины.

Стробоскоп можно (и нужно сделать с изменяемой скважностью).
   115.0115.0

ADP

опытный
★★
Вариант купить под это дело экшн-камеру с 120 fps и с относительно малым углом (90 градусов)?
   115.0115.0

ADP

опытный
★★
Сколько времени надо, чтобы сформировалось фото?Пусть импульс длится 1/1000 секунды.
Сколько времени, условно, отрабатывает затвор фотоаппарата? Я помню, что на "Зените" из-за шторок могла сформироваться только часть снимка на быстрой скорости.
Отсюда вопросы:
Какая минимальная скорость срабатывания для:
-- Фотокамеры, например Canon PowerShot A500 (дома лежит);
-- камера смартфона сяоми сильно нефлагманоского;
-- экшн-камеры с 120 fps?
   115.0115.0
Это сообщение редактировалось 13.02.2025 в 17:14

ADP

опытный
★★
А еще возможны нестационарные задачи в этой же серии опытов.
Предполагаю элементы перекачки энергии между близкосовпадающими модами. И вот тут бы мне нащупать механизм взаимодействия,косвенно вычислительно это есть (но не механизм).
И есть эксперимент, который те, кто делали, ни черта не поняли, что они нашли. Его бы повторить, но пока по деньгам похоже на соревнование между Эллочкой-людоедкой (это я) и Вандербильдихой. ;)
   115.0115.0
EE Татарин #13.02.2025 17:43  @ADP#13.02.2025 16:51
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
ADP> Стробоскоп можно (и нужно сделать с изменяемой скважностью).
Стробоскоп лучше делать с кастомным профилем импульсов.
А самый простой способ - говорю же, вывести звуковой файл через обычный звуковой усилитель на (цветные, не белые) светодиоды. Звуковой выход на любом компе есть, до 20кГц пропускание там норм. Звуковые файлы можно отредактировать стандартным способом.
   133.0.0.0133.0.0.0
Это сообщение редактировалось 13.02.2025 в 18:33
EE Татарин #13.02.2025 17:56  @ADP#13.02.2025 17:09
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
ADP> Сколько времени надо, чтобы сформировалось фото?Пусть импульс длится 1/1000 секунды.
ADP> Сколько времени, условно, отрабатывает затвор фотоаппарата?
На цифре всё сложнее, там идёт "выезд" данных матрицы, практически то же самое, что построчный скан. То есть, у тебя в каждый момент времени "снимается" своя строка со всем накопленым до этого.
   133.0.0.0133.0.0.0
LT Bredonosec #13.02.2025 18:14  @Татарин#13.02.2025 14:18
+
-
edit
 
Bredonosec>> Но процесс должен быть абсолютно стационарен на один опыт. Иначе не понять, где чей трек. Очень много "площадок" снимать придется.
Татарин> Как раз вся идея в том, чтобы множество колебаний усреднилось.
Татарин> В одном кадре получишь и траектории, и средние, и отклонения от средних. Очень понятная, КМК, картинка.
имел в виду, что на коротких можно за один опыт отработать сразу кучу режимов. Кучу площадок. И переходных процессов - то есть, ловить резонанс можно "на живца" - просто плавно меняя нагружение или частоту вынужденных и ловя резонанс.
А на кадрах медленного - только строго 1 площадку и никак иначе.

>То есть, у тебя в каждый момент времени "снимается" своя строка со всем накопленым до этого.
Так и в аналоге тож самое. Это не пленка, где одновременно засвечивается вся плоскость. И то, по памяти, в Зените выдержки короче, емнис, 1/64, шли уже неполным кадром - ака едущей щелью переменной ширины.
Аналог - это тоже матрица, где идет считывание. Но если выдержка короткая, то всё должно закончиться в пределах этой выдержки.
А формирование кадра - в кеш, и уже с него пишется на карту. То есть, затупы памяти или проца не должны влиять на скорость формирования кадра.

зы. Посмотрел настройки имеющихся под рукой камер мобилок -
самсунг - оба аппарата не имеют настроек выдержки.
хуавей P40pro - можно ставить начиная от 1/4000 (4 тысячи). но это на фото, не видео. Формирование видеокадра - неясно, сколько времени занимает, там настроек приоритета нет.
Впрочем, вижу у него еще какой-то режим - "замедление" - можно выставить замедление до 256 раз, но нужно, чтоб он как-то нашел движущиеся предметы на неподвижной сцене. У меня такого нет, потому проверить режим не вышло.
   62.062.0
RU ADP #13.02.2025 21:22  @Татарин#13.02.2025 17:43
+
-
edit
 

ADP

опытный
★★
Татарин> Стробоскоп лучше делать с кастомным профилем импульсов.
Татарин> А самый простой способ - говорю же, вывести звуковой файл через обычный звуковой усилитель на (цветные, не белые) светодиоды. Звуковой выход на любом компе есть, до 20кГц пропускание там норм. Звуковые файлы можно отредактировать стандартным способом.
Не понял. Что дает звуковой файл? Т.е., ты предлагаешь звуковой файл вместо стробоскопа с звуковым генератором?
А кастомный профиль что даст?
   115.0115.0
+
-
edit
 

ADP

опытный
★★
Bredonosec> имел в виду, что на коротких можно за один опыт отработать сразу кучу режимов. Кучу площадок. И переходных процессов - то есть, ловить резонанс можно "на живца" - просто плавно меняя нагружение или частоту вынужденных и ловя резонанс.
Ловить резонанс собираемся через тензоизмерение. Тензорезисторы, тензостанция — ловим максимум. Резонанс сразу видно.


Bredonosec> А формирование кадра - в кеш, и уже с него пишется на карту. То есть, затупы памяти или проца не должны влиять на скорость формирования кадра.
Bredonosec> зы. Посмотрел настройки имеющихся под рукой камер мобилок -
Насчет минимального времени на формирование кадра, кто-нибудь может сказать?
   115.0115.0

spam_test

аксакал

ADP> Не понял. Что дает звуковой файл? Т.е., ты предлагаешь звуковой файл вместо стробоскопа с звуковым генератором?
Генератором частоты/испульсов он является. Если у тебя есть стробоскоп с регулировкой частоты, то очевидно, тебе не нужно обходной способ делать его из подручных элементов.

Правда, через звук можно переменную частоту нарисовать типа 1110000000011100111.
   132.0.0.0132.0.0.0
+
+1
-
edit
 

spam_test

аксакал

ADP> Насчет минимального времени на формирование кадра, кто-нибудь может сказать?
в стандартном приложении андроид 1/1000-1/1600
   132.0.0.0132.0.0.0

ADP

опытный
★★
ADP>> Насчет минимального времени на формирование кадра, кто-нибудь может сказать?
s.t.> в стандартном приложении андроид 1/1000-1/1600

А механика успевает отработать. Тут ведь возможны нюансы...
А сколько света надо для этого, в смысле, какая требуется освещенность?
   115.0115.0
EE Татарин #14.02.2025 11:04  @ADP#13.02.2025 21:22
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
ADP> Не понял. Что дает звуковой файл? Т.е., ты предлагаешь звуковой файл вместо стробоскопа с звуковым генератором?
ADP> А кастомный профиль что даст?
Ну да.
А кастомный профиль позволит тебе надёжно фиксировать именно ключевые моменты траектории - пики амплитуд, например, в каждом направлении, они не совпадают в общем случае (и почти наверняка у тебя не совпадут).
   133.0.0.0133.0.0.0
+
-
edit
 
ADP> А механика успевает отработать. Тут ведь возможны нюансы...
В камерах мобилок нет никакой механики. Затворы есть только в цифрозеркальных аппаратах. В беззеркалках, емнис, уже постоянная работа видоискателя через сенсор.
Как и в мобилах. Формирование кадра чисто программно, сенсор под светом всегда.

ADP> А сколько света надо для этого, в смысле, какая требуется освещенность?
Далее как в классической фотографии - смотришь относительное отверстие и фокусное (эквивалентное), и из этого потребное соотношение исо, выдержки для сценариев
Но в общем случае чем больше света на обьекте, тем лучше: меньше требуется усиливать сигнал, виртуально задирая исо, и тем меньше шума на выходе.
   122.0.0.0122.0.0.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
ADP> И вот в планах записывать формы колебаний. Более-менее качественно их в мире никто не писал, совсем. Формы пространственные, имеют три линейных координаты.

Хм. Ну так навскидку по ассоциациям первыми в голову приходят классические фигуры Лиссажу с высыпающимся песочком. Вторыми - аналогичное с перьями. Третье - классика осциллографии со световым зайчиком и фотобумагой. Последнее как бы наиболее подходящее по сути, но нынче фотоматериалы и работа с ними уже по разряду экзотики. А лазерный зайчик, обугливающий бумагу - как-то сложновато :)
(в порядках мозгового штурма - может быть, можно сколхозить какой-нибудь химсостав, чтобы пропитать обычную миллиметровку или ватман, и при длительной засветке чего-то наблюдаемое появлялось).
Но в общем у меня чего-то все мысли крутятся вокруг лазерного (хоть от указки) зайчика, отражаемого зеркальцем, укреплёным на изучаемом объекте. Отражать на экран (хоть бы и миллиметровку), и снимать уже её. Угол съёмки не смертелен - в крайнем случае по видео и разграфленной бумаге можно уже на бумаге восстановить-вычертить фигуру. Ну колхоз, да... Муторно и трудоёмко, но менее деньгоёмко.
   97.0.4692.9997.0.4692.99

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
ADP> Похожую идею я и сам обдумываю. Может просто сфотографировать с длительной выдержкой? С нескольких ракурсов. Не знаю, хватит ли четкости.

...или, может, большое число снимков/кадров - а "суммировать"-наложить потом в фоторедакторе, можно и обработать.
Что-то подобное делали когда-то, правда, с небольшим числом кадров (до десяти), ну больше у нас просто и не было.
   97.0.4692.9997.0.4692.99

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Можно еще попробовать подумать в сторону лазерных дальномеров/рулеток - если бюджет позволяет. И тогда снимать смещения по трём осям, трёмя изделиями, потом строить графики уже программно.
Или с "дальномерами" на телефонах - хотя там точность фиг знает какая. Но доступнее. Может быть, нарисовав на изучаемом объекте подходящую контрастную фигуру, и подобрав расстояние - можно добиться разумной точности.
   97.0.4692.9997.0.4692.99

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки






Статистика
Рейтинг@Mail.ru
АвиаТОП
 
Яндекс.Метрика
website counter
 
free counters