Instrumental — Aquatics Lab

SISTEMA ASPA · 8 CÁMARAS · 25 M · PISCINA PRINCIPAL

Sistema ASPA — Automatic Swimming Performance Analysis

Sistema ASPA: cámaras industriales Basler avA1000-100gc (Basler AG, Ahrensburg, Alemania); estación de captura Intel Core i7-5930K, 32 GB de RAM, GPU Nvidia RTX 4070, S.O. Windows 8.1 Pro; PLC de disparo Mitsubishi MELSEC FX3G (Mitsubishi Electric Corporation, Tokio, Japón). Software propio en Python 3.11 + OpenCV 4.10 + pypylon 2.2.1.

El Sistema ASPA (Automatic Swimming Performance Analysis) es la infraestructura principal de adquisición y análisis técnico instalada sobre la piscina principal de 25 m del Aquatics Lab. Es la herramienta heredada de los proyectos SWIM I y SWIM II que SWIM III ha modernizado y mantiene en producción.

Clúster de cámaras. Ocho cámaras industriales Basler avA1000-100gc con sensor monocromo/color Bayer GB8 capturan a 740 × 740 px por cámara y 83,33 Hz (modo competición) o 50 Hz (modo entrenamiento). Las ocho imágenes se ensamblan en panorama 2.584 × 1.632 px que cubre la piscina completa con la perspectiva cenital corregida. La toma de imagen es bruta en formato Bayer, sin conversión a BGR previa, para preservar la compatibilidad bit-a-bit con la cadena de procesado legado.

Disparo sincronizado. Un PLC industrial Mitsubishi MELSEC FX3G genera la señal de disparo común a todas las cámaras, garantizando que los ocho cuadros que se ensamblan en cada instante corresponden estrictamente al mismo momento físico, requisito imprescindible para que la reconstrucción panorámica no introduzca distorsión temporal en los splits de 5 m.

Conexionado de red. La topología es punto-a-punto GigE sin switch, organizada en dos NICs de cuatro puertos cada una. NIC 1 (TOMA 03–06) atiende a las cámaras CAM01–CAM04 en el rango 192.168.10–40.x; NIC 2 (TOMA 07–10) atiende a las cámaras CAM05–CAM08 en el rango 192.168.50–80.x. Esta arquitectura agregada ofrece el ancho de banda dedicado por cámara que el flujo de 83,33 Hz exige y elimina las colisiones que un switch convencional introduciría en una captura síncrona.

Estación de captura WS-Piscina. Procesador Intel Core i7-5930K de seis núcleos y doce hilos, 32 GB de RAM, GPU Nvidia RTX 4070 y sistema operativo Windows 8.1 Pro. El i7-5930K se eligió por su compatibilidad con la cadena heredada del proyecto SWIM I; la RTX 4070 añadida en SWIM III permite la inferencia YOLO en tiempo casi real. La captura escribe BMP Bayer en bruto a disco, codificándose el panorama a vídeo H.265 en una segunda pasada offline, dado que la codificación en tiempo real a 2.584 × 1.632 no es viable en este procesador.

Pila de software propio. El stack se ha reescrito en SWIM III sobre Python 3.11 + OpenCV 4.10 + Basler pypylon 2.2.1, sustituyendo el binario FAICONATACION.exe (C# / .NET / OpenCV 2.4.10) heredado y sin código fuente disponible. Las aplicaciones GUI son cuatro: aspa_gui para la captura sincronizada de las ocho cámaras; aspa_8_cam_control_gui para el ajuste de ROI, exposición y ganancia con escritura de perfiles .pfs; aspa_exporter_qt para el ensamblado del panorama y la codificación H.265 con líneas de calle superpuestas; y aspa_analyzer_qt para el análisis (detección YOLO, tracking, splits cada 5 m, FFT de frecuencia de brazada, detección de emersión). Toda la cadena está validada contra el Gold Standard de las competiciones 2017 con media absoluta de error inferior a 0,15 s.