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RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - Atanvarno - 26.06.2020
(25.06.2020, 22:45)alex72 schrieb: Einer der Hauptgründe für den Mangel an Vetanstaktungen sind einfach die Kosten der Zeitmessanlage und der im.Vergleich zu anderen Sportarten irrwitzige Personalaufwand !!
Welcher irrwitzige Personalaufwand? Eine Zeitmessanlage kann eine Person aufbauen und bedienen (zu zweit oder dritt ist natürlich schöner), bei Handzeitmessung brauchte ich pro Bahn einen Zeitnehmer.
Die korrekte Bedienung zu erlernen ist mit etwas Aufwand verbunden, aber das ist der Preis der gewünschten Genauigkeit, die ich im Wettkampf nicht missen möchte.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - Robb - 26.06.2020
Wie ist denn die Zeitmessung aufgebaut? Sind die Lichtschrankenmessung und Zielfilm alles ein Gerät? Ansonsten könnte die App die Lichtschranke ersetzen, die ja eh nur inoffizielle Zeiten liefert. Da erinnere ich mich an Meetings, wo die offiziellen Resultate mehr als 0,1s von der Lichtschrankenmessung abwichen.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - Sprunggott - 26.06.2020
(26.06.2020, 00:02)Kotl schrieb: Hi, leider verstehe ich nicht ganz, was du mit Kalibrierung, Übertragungsverlust und Bildrate meinst.
Meinst du die Übertragung zwischen den Geräten?
Da gibt es keinen zeitlichen Verlust. Die Geräte werden am Anfang auf 0.0025 Sekunden Genauigkeit synchronisiert. Danach arbeitet das System mit den synchronisierten Uhren. Ein kleines delay bei der Übertragung ist also egal.
Die Bildrate beträgt 30fps. Dann wird das Bild vor und das hinter der Zielline genommen und die Zeit gemittelt. Damit wird diese äußerst Höhe Genauigkeit erzielt
Danke für die Anwort. Übertragungsverluste entstehen IMMER (zumindest laut Einstein, und meinen Experimenten per Lidar Laser- Detektion und Zeitwaage). Es wird bestimmt auch keine "Uhr" synchronisiert, sondern eine digitales Programm auf dem Handy. Je weiter diese nun auseinanderstehen, oder sich vom Puffer (Server) entfernen desto höher der Datenverlust beim "Austausch-Transfer" - das Grundproblem aller Messungen (am schnellsten wäre derzeit die neueste generation Glasfaserkabel). Weitere Daten-Verluste bei dem Tracker der Erkennung, der Umsetzung in die Software, der weiteren Übertragung zurück auf das ander Gerät etz. Das Problem Bildrate also nach euch 30 fps (frames pro second - optisch oder digital?!) hatte ja schon Atanvarno schon angedeutet.
Trotz allem wie schon geschrieben eine tolle Idee für den schnellen Gebrauch für jederman und Alternative zu Einzelmessungen per L-Schranke oder L-Taster. Vieleicht gelingt es euch ja auch mal die "Großen" Hersteller neugierig zu machen, und zur Kooperation zu überzeugen.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - Robb - 26.06.2020
(26.06.2020, 08:03)Sprunggott schrieb: Danke für die Anwort. Übertragungsverluste entstehen IMMERAber die machen bei 100m doch keinen Unterschied.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - diwa - 26.06.2020
(26.06.2020, 07:50)Robb schrieb: Wie ist denn die Zeitmessung aufgebaut? Sind die Lichtschrankenmessung und Zielfilm alles ein Gerät? Ansonsten könnte die App die Lichtschranke ersetzen, die ja eh nur inoffizielle Zeiten liefert. Da erinnere ich mich an Meetings, wo die offiziellen Resultate mehr als 0,1s von der Lichtschrankenmessung abwichen.Ja, so was soll es geben...
Liegt u.U. an
- der verwendeten Lichtschranke
- deren Aufbau (Höhe)
- deren Aufbau (Enfernung zur tatsächlichen Ziellinie)
- der Art, wie sich ein Läufer in Ziel wirft
- der Konfiguration der Software
Hat aber auf die tatsächliche Zeitmessung beim Wettkampf keinen Einfluss, da durch die Lichtschranke je nach System nur die Zeit auf der Anzeige angehalten und die Aufnahme des Zeitmessystems getriggert wird.
Bei uns passiert das in der Regel bei den ersten Läufen, da sich dann zeigt, ob der Aufbau passt.
Dann kann in der Software die "Lichtschranken-Zeit" angepasst werden...
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - diwa - 26.06.2020
(26.06.2020, 08:18)Robb schrieb:Er schreibt doch, dass die Geräte über das Internet miteinander verbunden sind.(26.06.2020, 08:03)Sprunggott schrieb: Danke für die Anwort. Übertragungsverluste entstehen IMMERAber die machen bei 100m doch keinen Unterschied.
D.h. vom Gerät A müssen die Daten an den nächsten Mobilfunkempfänger geschickt werden. Von dort dann über diverse, nicht kalkulierbaran Zwischenstellen wieder zu einem Mobilfunksender und von dort an Gerät B.
Der WEG kann also durchaus länger sein.
Wenn aber der Zeitpunkt des Starts übermittelt wird (und nicht ein Startsignal), so kann das GPS- oder NTP-genau sein...
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - diwa - 26.06.2020
(26.06.2020, 07:44)Atanvarno schrieb:Wohl war.(25.06.2020, 22:45)alex72 schrieb: Einer der Hauptgründe für den Mangel an Vetanstaktungen sind einfach die Kosten der Zeitmessanlage und der im.Vergleich zu anderen Sportarten irrwitzige Personalaufwand !!
Welcher irrwitzige Personalaufwand? Eine Zeitmessanlage kann eine Person aufbauen und bedienen (zu zweit oder dritt ist natürlich schöner), bei Handzeitmessung brauchte ich pro Bahn einen Zeitnehmer.
Die korrekte Bedienung zu erlernen ist mit etwas Aufwand verbunden, aber das ist der Preis der gewünschten Genauigkeit, die ich im Wettkampf nicht missen möchte.
Vom Luxus der direkten Datenübernahme und der - für die Freaks hier - auch direkten Veröffentlichung der Ergebnisse mal ganz abgesehen ;-)
Leider sind immer weniger Jugendliche bereit, beim Ende der aktiven "Karierre" auf die "andere Seite" zu wechseln. Es gibt durchaus Gegenbeispiele aber es wäre mal Interessant zu sehen, wieso es in manchen Gegenden gelingt, so Nachwuchs heranzuziehen und in anderen nicht.
Aber das gehört in einen eigenen Faden...
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - JL2579 - 26.06.2020
Hi, ich bin der Bruder Johannund ich habe den Detektionsalgorithmus für Photo Finish entwickelt und möchte kurz erklären, warum Photo Finish trotz "nur" 30 fps sehr genau ist.
Das Nyquist theorem findet nur Anwendung, wenn es sich bei jedem Frame um einen einzelnen Datenpunkt handelt.
Tatsächlich wird aber hier für jeden Frame die Brustposition auf einen Pixel genau bestimmt, bei einer horizontalen
Auflösung von 144 pixel. Daher habe ich hier nicht 30 punkte pro Sekunde, sondern 30*144, allerdings einmal in der Raumdimension und einmal in der Zeit. Die zeitliche Auflösung hängt dann von der Geschwindigkeit ab, ist aber groß genug, um die 0.02 Sekunden Genauigkeit zu ermöglichen, weil bei typischen Läufergeschwindigkeiten von 5-10m/s in 0.01 sekunden 5-10cm überquert werden,was
ca 4-8 pixel bei dem Empfohlenen Kameraabstand enspricht.
Der Zeitpunkt der Überquerung wird mittels Dreisatzes ermittelt. D.h. wenn auf dem Frame davor zum Zeitpunkt 12.400
die Brust 8 pixel vor der Linie und auf dem Frame danach zum Zeitpunkt 12.433 die Brustposition 4 Pixel danach, dann wird
der Überquerungszeitpunkt auf 12.400 + 8/(4+8)*(12.433-12.400) = 12.422 bestimmt.
Dies setzt eine konstante Geschwindigkeit innerhalb des Zeitraums zwischen zwei Frames voraus. Dies ist jedoch innerhalb einer 1/30tel Sekunde mit sehr hoher Genauigkeit gegeben, selbst mehrere G Beschleunigung ändern das Ergebnis nur minimal.
Zum Testen kann jeder gerne mal zwei Smartphones nehmen und die App installieren und sie auf die gleiche
Linie von zwei Seiten ausrichten. Bei genauer Ausrichtung und optimaler Genauigkeit der Kamera Uhren
zeigen beide Smartphones bei schnellerem Lauf meist auf
die gleiche Zeit oder 0.01 Sekunden Abweichung an. Selbst bei langsamen Gehen beträgt die Abweichung in den allermeisten Fällen 0.02 Sekunden.
(26.06.2020, 07:11)Atanvarno schrieb:(25.06.2020, 23:56)Kotl schrieb: Wie ich unten beschrieben habe, ist Photo Finish sogar genauer als ein Lichtschrankensystem. Weil Photo Finish ja die Brust erkennt und diese Lichtschrankensysteme auch fehlerhafterweise durch die Hand ausgelöst werden können. Ein Fehler von 0.02 Sekunden ist bei Photo Finish auch die Obergrenze in unseren Tests gewesen. Dafür müssen ja auch die Handys perfekt ausgerichtet sein, was vielleicht nicht immer der Fall war.
Mal muss sich mal vor Augen führen, dass man in 0.01 Sekunden bei 9m/s Sprinttempo gerade einmal 9cm zurücklegt.
An den Herren Shannon und Nyquist kommt auch ihr nicht vorbei, d.h. die maximale Genauigkeit mit einer 30fps Kamera beträgt 1/15 Sekunde. Fürs Training ist die App natürlich trotzdem hochinteressant.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - JL2579 - 26.06.2020
Hallo Sprunggott,
erstmal vielen dank für dein Feedback. Ich bin der Johann und ich habe den Detektionsalgorithmus von Photo Finish entwickelt. Jedes Handy hat tatsächlich eine innere Uhr, die mit einem Quarzkristall funktioniert. Dieser hat natürlich einen gewissen Drift und wird daher regelmäßig übers Internet auf die Atomzeit syncronisiert. Trotzdem müssen die Uhren der Handys natürlich vor der Zeitmessung nochmal miteinander synchronisiert werden, weil die teilweise um mehrere Sekunden unterschiedlich laufen. Bei einer Synchronisierung entsteht ein Fehler von MAXIMAL der hälfte des Pings, d.h. bei unserer WIFI direct syncronisierung von <= 2.5ms . Der host schickt dazu ein Datenpaket und wartet auf die Antwort des clients und misst die Zeit bis dahin. Der Client schreibt auf, wann er das Datenpaket bekommt und definiert diesen Zeitpunkt als "Null". Der host weiß, wann er das Paket los geschickt hat und wann es angekommen ist und nimmt an, das der Client die Uhr genau zum Zeitpunkt dazwischen (halber Ping) gestartet hat, was in den meisten Fällen eine sehr gute Abschätzung ist, da normalerweise das Übertragungsdelay symmetrisch ist. Der Host weiß aber in jedem Fall, dass irgendwo dazwischen die Uhr gestartet wurde und somit ist der Fehler maximal der halbe Ping. Danach ist nur noch der Drift der Uhren relevant (läuft eine schneller als die andere ? ). Dazu ein Zitat von Wikipedia:"https://en.wikipedia.org/wiki/Quartz_clock" :
"that is, a typical quartz clock or wristwatch will gain or lose 15 seconds per 30 days"
Heruntergerechnet auf eine halbstündige Sitzung bedeutet dies ein Fehler von +-0.01 Sekunden.
Übertragungsverluste sind vollkommen irrelevant: entweder, der Host kriegt eine Antwort vom client, dann sind die Uhren syncronisiert, oder er kriegt keine, dann verbindet sich das Handy nicht und eine neuer Verbindungsversuch wird gestartet.
Mit freundlichen Grüßen,
Johann-Lukas Voigt
M.Sc. in Computational Physics
(26.06.2020, 08:03)Sprunggott schrieb:(26.06.2020, 00:02)Kotl schrieb: Hi, leider verstehe ich nicht ganz, was du mit Kalibrierung, Übertragungsverlust und Bildrate meinst.
Meinst du die Übertragung zwischen den Geräten?
Da gibt es keinen zeitlichen Verlust. Die Geräte werden am Anfang auf 0.0025 Sekunden Genauigkeit synchronisiert. Danach arbeitet das System mit den synchronisierten Uhren. Ein kleines delay bei der Übertragung ist also egal.
Die Bildrate beträgt 30fps. Dann wird das Bild vor und das hinter der Zielline genommen und die Zeit gemittelt. Damit wird diese äußerst Höhe Genauigkeit erzielt
Danke für die Anwort. Übertragungsverluste entstehen IMMER (zumindest laut Einstein, und meinen Experimenten per Lidar Laser- Detektion und Zeitwaage). Es wird bestimmt auch keine "Uhr" synchronisiert, sondern eine digitales Programm auf dem Handy. Je weiter diese nun auseinanderstehen, oder sich vom Puffer (Server) entfernen desto höher der Datenverlust beim "Austausch-Transfer" - das Grundproblem aller Messungen (am schnellsten wäre derzeit die neueste generation Glasfaserkabel). Weitere Daten-Verluste bei dem Tracker der Erkennung, der Umsetzung in die Software, der weiteren Übertragung zurück auf das ander Gerät etz. Das Problem Bildrate also nach euch 30 fps (frames pro second - optisch oder digital?!) hatte ja schon Atanvarno schon angedeutet.
Trotz allem wie schon geschrieben eine tolle Idee für den schnellen Gebrauch für jederman und Alternative zu Einzelmessungen per L-Schranke oder L-Taster. Vieleicht gelingt es euch ja auch mal die "Großen" Hersteller neugierig zu machen, und zur Kooperation zu überzeugen.
RE: Photo Finish - vollautomatische Zeitmessung fürs Android Smartphone! - Gertrud - 26.06.2020
(26.06.2020, 11:08)JL2579 schrieb: Mit freundlichen Grüßen,
Johann-Lukas Voigt
M.S
c. in Computational Physics
Erst einmal mein Kompliment zur Entwicklung in der Zeitmessung durch ein Handy!!!
Es ist erstaunlich, wie viel Potential hier bei den Teilnehmen im Forum auf den verschiedenen Gebieten steckt. Wir könnten ruckzuck eine taskforce bilden, die einiges in die Wege leiten könnte. Wir haben nur einen Nachteil: wir sind nicht "systemgeschmeidig". In der Industrie läuft es heute durch den Einfluss auch der Wirtschaftspsychologen anders. Es werden taskforces gebildet, denen man Gelder zur Verfügung stellt. Sie dürfen auch ruhig Fehler machen. Oft ist Voraussetzung, dass sie sich ganz von Traditionen lösen und völlig neue Sachen entwickeln. Das ist keine Frage des Alters, sondern der Haltung!!!
Gertrud