Dragon Vision® macht aus einem Video ein Werkzeug für die Schwingungsanalyse. Es verfolgt Tausende Punkte auf einer gewöhnlichen Aufnahme, wandelt ihre Bewegung in Wegsignale und Spektren um, vergrößert Bewegung, die das Auge nicht sieht, zeigt, wie sich ein Teil relativ zu einem anderen bewegt, und vermittelt das Ergebnis mit Animationen, Farbkarten und Anzeigen direkt auf dem Bild. Kein Sensor berührt die Maschine.
Was ist Dragon Vision®?
Dragon Vision® ist eine Schwingungsanalysesoftware, die Bewegung in einem Video misst. Sie vergleicht jedes Einzelbild der Aufnahme mit einem Referenzbild, folgt den Punkten, die Sie auf der Maschine setzen, und wandelt die Bewegung jedes Punkts in ein Zeitsignal und ein Spektrum um, im selben Viewer, der auch für Beschleunigungssensordaten verwendet wird. Ein einziges Video kann Tausende Messpunkte liefern, was es zum schnellsten Weg macht, zu untersuchen, wie sich eine ganze Maschine oder Struktur bewegt: welche Teile sich bewegen, wie stark, in welche Richtung und mit welcher Phase zueinander.
Die Technik dahinter, The Looking Glass, ist nach dem Aufklärungsflugzeug U-2 Dragonlady benannt: Dragon Vision® lässt Sie sehen, was andere nicht sehen können. Erfahren Sie, was die Looking-Glass-Technik leisten kann.
Wie aus einem Video Schwingungsdaten werden
Der Arbeitsablauf ist für eine Smartphone-Aufnahme derselbe wie für eine Industriekamera. Alles wird auf dem Gerät verarbeitet, auf dem die Software läuft.
- Öffnen Sie das Video und geben Sie die tatsächliche Aufnahmebildrate ein. Eine Zeitlupendatei wird mit 30 Bildern pro Sekunde abgespielt, egal mit welcher Rate sie aufgenommen wurde, und diese Rate ist die Abtastrate jedes Signals.
- Wählen Sie ein scharfes Referenzbild. Darauf werden die Punkte gesetzt, und jedes andere Bild wird damit verglichen.
- Setzen Sie Verfolgungspunkte, indem Sie auf Details mit Textur klicken, oder lassen Sie die Software sie in einem Bereich erkennen. Schrauben, Kanten und Aufkleber lassen sich gut verfolgen; eine glatte Fläche nicht.
- Kalibrieren Sie mit einem bekannten Abstand im Bild. Ohne ihn sind die Amplituden in Pixeln; mit ihm lesen sie sich in physikalischen Einheiten.
- Verarbeiten. Der Tracker folgt jedem Punkt durch die gesamte Aufnahme und liefert seinen X/Y-Weg.
- Lesen Sie die Signale. Jeder Punkt, oder der Mittelwert einer ausgewählten Gruppe, hat sein Zeitsignal und sein Spektrum. Wählen Sie die Frequenzen, die zählen, direkt an den Spitzen.
- Sehen Sie es sich bewegen. Vergrößern Sie die Bewegung auf dem Bild, kartieren Sie, wo sich die Maschine bewegt, fügen Sie Anzeigen hinzu und exportieren Sie das Ergebnis.
Zwei Arten, die Bewegung zu sehen
Die vergrößerte aufgezeichnete Bewegung spielt das Video ab und übertreibt in jedem Augenblick den Weg, der gemessen wurde. Sie sehen, wie sich die Schwingung über die Aufnahme entwickelt, mit beibehaltener Eigenbewegung der Kamera oder in einer stabilisierten Ansicht.
Die Frequenzsimulation rekonstruiert die Bewegung der von Ihnen ausgewählten Frequenzen über dem Referenzbild. Sie isoliert eine Komponente, etwa die Drehzahl und ihre Harmonischen, sodass die Form dieser Bewegung unverkennbar ist.
Eine Bewegungsfilterkette entscheidet, was vergrößert wird: Hochpass, Tiefpass, Bandpass, Bandsperre und Gleichanteil-Entfernung lassen sich kombinieren, um sich auf die interessierende Bewegung zu konzentrieren und langsame Drift auszublenden. Die Filter wirken auf die vergrößerte Bewegung, die Anzeigen, die Animations-Heatmap und den Export; die ursprünglichen Bahnen werden nie verändert, und der Viewer zeigt Original- und gefiltertes Signal nebeneinander.
Trennen, was sich bewegt, von dem, was sich nur zu bewegen scheint
Kamerakompensation
Ein Smartphone in der Hand fügt jedem Punkt seine eigene Bewegung hinzu. Dragon Vision® schätzt Translation und Rotation der Kamera in der Bildebene aus Referenzpunkten auf einem unbewegten Hintergrund und entfernt sie aus der Messung. Die Darstellung kann eine stabilisierte Ansicht zeigen oder die ursprüngliche Kamerabewegung beibehalten. Sie korrigiert die Kamerabewegung, nicht Perspektive, Zoom oder Unschärfe, und sie braucht eine wirklich statische Referenz.
Relativbewegung zwischen Teilen
Definieren Sie eine Zone als Referenz und analysieren Sie, wie sich andere Teile relativ dazu bewegen: ein Lagergehäuse relativ zu seinem Fundament, ein Rohr relativ zu seiner Halterung, ein Motor relativ zur Pumpe, die er antreibt. Das ist unabhängig von der Kamerakompensation und beantwortet eine gezieltere Frage zur Baugruppe, und das ist oft die Frage, auf die es bei Lockerheit, weichem Fuß und strukturellen Problemen ankommt.
Zwei Heatmaps, um zu finden, wo sich die Maschine bewegt
Die Bewegungs-Heatmap liest die Bewegung direkt aus den Bildern, ganz ohne Verfolgungspunkte. Sie zeigt Intensität und Hauptrichtung über die ganze Szene, lässt sich auf einen Frequenzbereich begrenzen, auf Abruf beim Durchspulen oder über ein ausgewähltes Intervall berechnen, und jede Region kann angeheftet werden, um ihr eigenes Geschwindigkeitsspektrum zu erhalten. Es ist der schnellste Weg, das Teil zu finden, das niemand im Verdacht hatte.
Die Animations-Heatmap färbt den Weg des verformten Bildes, einschließlich der Bereiche zwischen den Punkten, über der vergrößerten Bewegung ein. Überlagerung, Deckkraft und Empfindlichkeit sind einstellbar, und sie hält mit dem Bild an, für Inspektion und Screenshots.
Beide Karten zeigen, wo die Energie ist. Die Messung selbst ist das Spektrum jedes Punkts.
Anzeigen, Indikatoren und eine Zeitleiste, die die Geschichte erzählt
Amplitude und Phase pro Zone
Jede Gruppe von Punkten kann ihre eigenen Anzeigen auf dem Video tragen: Zeiger für den momentanen Weg in X, Y oder als XY-Betrag sowie Amplituden- und Phasenanzeigen für die ausgewählten Frequenzen, jede mit eigener Achse, eigenem Bereich, Nullpunkt und eigener Größe, automatischen oder manuellen Skalen mit runden Zahlen und einer kompakten Phasenansicht für kleine Bildschirme. Die Anzeigen folgen der Bewegung während der Animation und zeigen gemessene Werte, unabhängig von der visuellen Vergrößerung.
Kurven entlang der Zeitleiste
Drei Kurven formen eine Präsentation über die Länge des Videos: Vergrößerung, um die Übertreibung der Bewegung zu erhöhen oder zu senken; Geschwindigkeit, um die Momente zu verlangsamen, die Aufmerksamkeit verdienen; und Heatmap-Sichtbarkeit, um die Farbe ein- oder auszublenden. Eine Sequenz kann mit der ursprünglichen Bewegung beginnen, sie schrittweise vergrößern und dann die Heatmap enthüllen, und genau das überzeugt die Menschen, die die Reparatur freigeben.
Mehrere Videos, eine Maschine
Eine Maschine passt selten in eine Aufnahme, und ein Detail braucht manchmal eine nähere. Dragon Vision® organisiert mehrere Aufnahmen in einem Projekt mit gemeinsamer Zeitleiste. Jedes Video behält seine eigenen Punkte, seine Aufnahmerate, seine Kalibrierung und seine Referenzen, und die Aufnahmen werden so miteinander verknüpft, wie es die Aufnahme erlaubt:
- Nach Phase, für aufeinanderfolgende Aufnahmen einer stationären Schwingung: Ein verfolgter Punkt, der in jedem Video dasselbe physische Detail zeigt, richtet die Phase jeder ausgewählten Frequenz aus, sodass sich alle Aufnahmen im Gleichschritt bewegen und wie eine Maschine animieren.
- Nach Zeit, für zwei Kameras, die dasselbe Ereignis gleichzeitig filmen: Markieren Sie in jeder Aufnahme denselben Augenblick oder ziehen Sie die Clips auf der Zeitleiste, und spielen Sie das Projekt ab.
Crop & Join schneidet die Aufnahmen zu, positioniert und skaliert sie zu einer einzigen Gesamtansicht, und kalibrierte Videos lassen sich auf denselben physikalischen Maßstab bringen. Die Komposition wird als Bild exportiert, und das Projekt behält sein Layout.
Messen, analysieren, teilen
Ein bekannter Abstand kalibriert die ganze Aufnahme, und dasselbe Lineal hält weitere Maße auf dem Bild als Referenz fest. Weg- und Geschwindigkeitseinheiten sind wählbar, und jedes Video eines Projekts behält seine eigene Kalibrierung.
Die Analyse nutzt denselben Viewer wie die übrige Erbessd-Software: Zeitsignal und Spektrum eines Punkts oder des Mittelwerts einer ausgewählten Region, Harmonische, Seitenbänder, Bandfilter, Fensterung und Marker. Original- und gefiltertes Signal lassen sich vergleichen, bevor die zu simulierenden Frequenzen gewählt werden.
Eine .dvproject-Datei bewahrt die Videos, das verarbeitete Tracking, Kalibrierungen, Referenzen und Einstellungen, sodass die Arbeit ohne erneute Verarbeitung fortgesetzt wird. Ergebnisse werden als MP4-Animationen, Bilder der Komposition und CSV- oder JSON-Dateien mit den Messwerten geteilt. Eingebaute Prüfungen kontrollieren Kalibrierung, Tracking sowie die Zeit- und Frequenzgrenzen jeder Aufnahme.
Was es erkennt, und was nicht
Dragon Vision® misst Weg, deshalb glänzt es bei den Fehlern, die bei niedriger Frequenz und in der Phase leben:
- Unwucht
- Ausrichtungsfehler
- Mechanische Lockerheit
- Verbogene Welle
- Exzentrizität
- Resonanz
- Eigenfrequenzen, per Anschlagtest
- Elektrisches Rauschen
Lagerschäden leben bei hoher Frequenz und kleinem Weg, und dort ist ein Beschleunigungssensor wie der WiSER 3x das richtige Instrument. Ein Video misst außerdem nur, was die Kamera sieht, in der Bildebene; Bewegung auf die Kamera zu oder von ihr weg wird nicht erfasst.
Technische Daten
| Eingabe | Videoaufnahme (MP4 oder MOV), idealerweise in Zeitlupe |
|---|---|
| Messung | X/Y-Weg der verfolgten Punkte, Bild für Bild |
| Wegauflösung | 0,1 mil (2,5 µm) bei 1 m in Full HD mit dem Hauptobjektiv eines Smartphones, gemessen; skaliert damit, wie viel Maschine das Bild füllt |
| Maximale analysierte Frequenz | Die halbe Aufnahmebildrate (7 200 CPM bei 240 fps) |
| Kalibrierung | Ein bekannter Abstand rechnet Pixel in mm, µm, in oder mil um |
| Bewegungsfilter | Hochpass, Tiefpass, Bandpass, Bandsperre, Gleichanteil-Entfernung |
| Kamerakompensation | Starre 2D-Translation und -Rotation aus statischen Referenzpunkten |
| Bewegungskarten | Bewegungs-Heatmap per optischem Fluss und Animations-Heatmap |
| Mehrvideo-Projekte | Mehrere Aufnahmen auf einer Zeitleiste, synchronisiert nach Zeit oder Phase |
| Ausgaben | MP4-Animation, PNG-Komposition, CSV- und JSON-Messwerte, .dvproject |
| Verarbeitung | Lokal, auf dem Gerät, auf dem die Software läuft |
Dragon Vision® läuft unter Microsoft Windows®, iOS und Android, und die Online-Version verarbeitet Videos, die auf jedem davon aufgenommen wurden. Die Windows-Lizenz schließt die mobile App ein. Verkauft wird es in unserem Online-Shop zu einem veröffentlichten Einmalpreis ohne Jahresgebühr.
Fallstudien: Bereit, das Unsichtbare zu sehen?
Schwingungsanalyse eines Hyundai Sonata Verbrennungsmotors mit Dragon Vision®
Nicht sicher, ob Ihr Smartphone reicht? Beginnen Sie mit Brauchen Sie eine Kamera zur Bewegungsvergrößerung, oder reicht Ihr Smartphone? und, für die Zahlen, mit dem ausführlichen Vergleich.
Mehr über die Technik: Videoablenkung und Bewegungsvergrößerung und Die Looking-Glass-Technik.
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Weitere Optionen für die Schwingungsanalyse
- Triaxialer Beschleunigungssensor
- Volle Bandbreite 10 kHz
- Große Reichweite bis 20 m
- Edelstahlgehäuse
- Betriebstemperatur bis 80 °C (185 °F)
- Ideal für ODS unter realen Bedingungen und routenbasierte Datenerfassung
- Einachsiger Beschleunigungssensor
- Volle Bandbreite 10 kHz
- Extrem rauscharmer Beschleunigungssensor
- Große Reichweite bis 15 m
- Schutzart IP67
- Wiederaufladbarer Li-Ion-Akku
- Ideal für ODS unter realen Bedingungen und routenbasierte Datenerfassung
- Schwingungsanalyse + dynamisches Auswuchten
- Alle DigivibeMX-Werkzeuge an einem Ort
- Kabelgebunden oder drahtlos, Ihre Wahl
- Auf bis zu 3 verschiedenen Computern nutzbar
- Kompatibel mit PHANTOM
- Cloud-Anbindung und Speicherung Ihrer Daten
- Machine-Learning-Modelle für eine bessere Analyse
- ODS-Analyse
Häufig gestellte Fragen
Braucht man eine spezielle Kamera?
Nein. In Full HD hat eine Smartphone-Kamera so viele Pixel wie die Industriekameras, die für Bewegungsvergrößerung verwendet werden, und eine höhere Bildrate (240 fps gegenüber 160 bis 180), sodass die Ergebnisse vergleichbar sind. Nur eine Hochgeschwindigkeitskamera tastet schneller ab, und das tut sie, indem sie das Bild auf einen Streifen oder ein Feld verkleinert; die Zahlen stehen im ausführlichen Vergleich. Die Kamera, die Sie ohnehin dabeihaben, ist in der Regel die richtige.
Welche Kameraauflösung brauche ich?
Keine bestimmte, aber je mehr Pixel auf der Maschine liegen, desto besser die Schwingungsauflösung. Entscheidend ist, wie viel Maschine das Bild füllt, nicht der Abstand an sich. Bei 1 m mit dem Hauptobjektiv eines Smartphones löst Full HD etwa 0,1 Tausendstel Zoll auf (2,5 µm, gemessen auf einem iPhone XS), 4K etwa die Hälfte. Mit demselben Objektiv halbiert der Schritt auf 2 m die Pixel auf der Maschine und verdoppelt den Wert auf 0,2 Tausendstel; ein Teleobjektiv aus 2 m gibt zurück, was der Abstand genommen hat.
Wie hoch ist die Auflösung im Weg?
0,1 Tausendstel Zoll (2,5 µm) bei 1 m in Full HD mit dem Hauptobjektiv des Smartphones, und etwa die Hälfte in 4K. Der Wert skaliert mit der Breite des Bildausschnitts: dasselbe Objektiv bei 2 m ergibt 0,2 Tausendstel, und ein 5×-Teleobjektiv bei 1 m sollte etwa ein Fünftel davon ergeben (Schätzung, Messung ausstehend). Wie man es für jede Kamera und jedes Objektiv berechnet, steht im ausführlichen Vergleich.
Aus welcher Entfernung muss ich filmen?
Nah genug, oder weit genug herangezoomt, dass die gesuchte Schwingung größer ist als die Auflösung dieses Bildausschnitts. Als Anhaltspunkt: Mit dem Hauptobjektiv beträgt die Auflösung 0,1 Tausendstel Zoll bei 1 m, und eine Schwingung von 2 bis 5 Tausendstel ist auf 5 m gut zu sehen. Je weiter Sie entfernt stehen, desto größer muss die Bewegung sein, es sei denn, Sie zoomen mit einem optischen Objektiv heran; digitaler Zoom fügt keine Pixel hinzu.
Welche maximale Frequenz liefert die Software?
Das hängt von der Bildrate der Kamera ab: Die maximale FFT-Frequenz ist die Hälfte davon. Bei einer Aufnahme mit 240 Bildern pro Sekunde reicht die FFT bis 120 Hz, also 7 200 CPM.
Wie viele Auflösungslinien bekomme ich in der FFT?
So viele, wie die Aufnahmelänge zulässt: Je länger die Aufnahme, desto höher die Auflösung. Hunderttausende Linien sind erreichbar.
Brauche ich ein Stativ, oder kann ich das Telefon in der Hand halten?
Fast immer in der Hand, und das ist kein Kompromiss. Der menschliche Körper dämpft sehr gut, und die Handbewegung liegt bei so niedriger Frequenz, dass sie sich leicht herausfiltern lässt.
Ein Stativ verbessert die Amplitudenauflösung nur, wenn der Boden nicht schwingt. Schwingt der Boden, wandert diese Schwingung über das Stativ in die Kamera und das Video ist unbrauchbar. Freihändig kostet ein wenig Auflösung, die man zurückgewinnt, indem man näher herangeht. Ein Gimbal ist eine ausgezeichnete Option.
Was macht die Kamerakompensation?
Sie entfernt die Eigenbewegung der Kamera aus der Messung. Referenzpunkte auf einem unbewegten Hintergrund lassen die Software Translation und Rotation der Kamera in der Bildebene schätzen und von jedem verfolgten Punkt abziehen. Die Ansicht kann stabilisiert oder mit beibehaltener Kamerabewegung gezeigt werden. Sie korrigiert nicht Perspektive, Zoom oder Unschärfe, und die Referenz muss wirklich statisch sein.
Was ist der Unterschied zwischen den beiden Heatmaps?
Die Bewegungs-Heatmap misst die Bilder; die Animations-Heatmap färbt die vergrößerte Bewegung ein. Die Bewegungs-Heatmap liest die Bewegung direkt aus den Einzelbildern ohne Verfolgungspunkte, lässt sich auf einen Frequenzbereich begrenzen und gibt jeder angehefteten Region ihr eigenes Geschwindigkeitsspektrum. Die Animations-Heatmap färbt den Weg des verformten Bildes, einschließlich der Bereiche zwischen den Punkten, während der vergrößerten Animation ein. Keine von beiden ist eine Schweregradskala: Rot bedeutet das obere Ende des gewählten Bereichs, nicht einen Schaden.
Warum sollte ich einem Projekt ein zweites Video hinzufügen?
Weil die Maschine nicht in eine Aufnahme passt oder ein Detail eine nähere braucht. Aufeinanderfolgende Aufnahmen einer stationären Schwingung werden über einen verfolgten Punkt, der in jedem Video dasselbe physische Detail zeigt, nach Phase ausgerichtet, sodass alle Aufnahmen wie eine Maschine animieren. Zwei Kameras, die dasselbe Ereignis gleichzeitig filmen, werden nach Zeit ausgerichtet. Crop & Join baut dann eine einzige Gesamtansicht.
Was bewahrt eine Projektdatei?
Alles, was nötig ist, um ohne erneute Verarbeitung fortzufahren. Eine .dvproject speichert die Videos, das verarbeitete Tracking, Kalibrierungen, Referenzen, Filter, Kurven und das Layout des Projekts. Ergebnisse werden separat als MP4-Animationen, Bilder der Komposition und CSV- oder JSON-Dateien mit den Messwerten geteilt.
Kann ich eine GoPro verwenden?
Ja. Sie nehmen in Zeitlupe auf, und Schwingungen zeigen sich sehr gut. Ein Vorbehalt: Fisheye-Objektive verringern die Amplitudengenauigkeit, ein anderes Objektiv ist daher vorzuziehen.
Kann ich Resonanzprobleme erkennen?
Ja, das ist eine seiner besten Anwendungen. Es erlaubt auch, Eigenfrequenzen per Anschlagtest zu finden und die Schwingungsformen visuell zu bewerten, was sich weit schneller deuten lässt als eine Frequenztabelle.
Kann ich Ausrichtungsfehler erkennen?
Ja, und das ist ein weiterer starker Fall. Weil es die Phase an jedem Punkt misst, sehen Sie jedes Lager gleichzeitig und in welche Richtung es sich relativ zum anderen bewegt. Mit vergrößerter Bewegung ist die visuelle Klarheit für diese Diagnose unerreicht.
Lässt sich Unwucht erkennen?
Ja, sehr gut. Sie können auch vergrößerte Videos der ganzen Maschine und der von dieser Schwingung betroffenen Struktur erzeugen, was in der Regel das ist, was die Menschen überzeugt, die die Reparatur freigeben müssen.
Kann ich mit dieser Software Lagerschäden erkennen?
Unwahrscheinlich. Das System misst Weg und zielt daher auf niedrige Frequenzen, und Lagerschäden treten bei hohen auf. Für Lager ist der Beschleunigungssensor das richtige Instrument.
Kann ich die Schwingungsspektren herunterladen?
Ja, in einem Format, das mit Digivibe MX® und WiserVibe kompatibel ist.
Lassen sich die Spektren exportieren?
Ja, nach ASCII und nach UFF 58. UFF 58 ist das übliche Austauschformat, sodass die Daten in andere Analyseprogramme übernommen werden können.
Fällt eine Jahresgebühr an?
Nein.
Schließt die Lizenz Mobilgeräte ein?
Die Windows-Lizenz schließt Mobilgeräte ein. Umgekehrt nicht: Die mobile Lizenz kann separat gekauft werden, schließt aber Windows nicht ein.