编写SPnenu安卓软件分析单摆视频计算重力加速度

黄继鹏，刘进伟，李金环，高志华

(东北师范大学 物理学院，吉林 长春 130024)

智能手机配备了加速度计、磁力计、陀螺仪、光强度计等多种传感器，可以辅助学生测量物理量，智能手机已经成为移动物理实验室[1]。现有的Phyphox[2]、Sensor kinetics[3]、Geogebra[4]等手机应用程序可以很容易地捕捉和分析来自传感器的数据，允许用户研究不同的物理现象，能够为教师开展物理实验教学、揭示物理规律提供新的方法和途径。然而，当前运动视频的物理实验分析手机应用程序还很匮乏，本文使用手机图像传感器设计了基于安卓系统的运动视频物理实验分析应用程序SPnenu，以单摆运动的视频分析为例讲述该应用程序在手机物理实验中的具体应用，消除了由于单摆实验过程中计时不准确等原因对实验结果造成的影响。

1 SPnenu安卓运动视频分析软件

SPnenu是一款由东北师范大学自行设计的手机物理实验应用软件，是基于OpenCV的运动视频分析安卓应用程序，经过简单设置后即可自动跟踪视频中的运动目标，并测量、计算出视频中的物理实验参数，生成原始数据供师生分析。视频可以是手机拍摄的或来自其他来源，格式推荐MP4格式，视频中的运动目标物理颜色应和背景颜色有较大的差别(且只包含一种颜色)。视频拍摄时应保证摄像头垂直于运动目标和参照物构成的平面拍摄。

SPnenu由三个主要部分构成，第一个部分是参照物检测，该部分的目的是通过手动设置视频中的参照物来确定视频中每个像素代表的实际长度。……