Обнаружение препятствий в лесу

raxp, Здравствуй еще раз) у меня тут новая задачка уже по другому проекту, но по той же теме. Подскажите пожалуйста, вот представьте, у меня на голове какое-то устройство и я хожу по лесу, и вот это устройство должно впереди меня определить деревья или какие-то другие препятствия. Насколько я понимаю для этого надо использовать радиолокацию? Расстояние 10-15 метров где-то. Есть ли какие-то готовые устройства для этого? Или что-то другое лучше использовать?

0

Сообщение от Hippey А мне вертикальной линией,

А повернуть тот на 90 градусов(ос вращения горизонталь)? А вращать когда он вращается(ось вращения вертикаль)? Сканирование все направления сфера 3д.

Сообщение от Hippey А мне вертикальной линией

А что есть линия по сути? Просто плотно сидящие точки, какраз для быстрой матрицы =)

Сообщение от Hippey какой выбрать ИК линейный лазер,

А они есть в природе? Может и можно притулить оптику с красного.А есть выбор? Полупроводниковые все на 850 нм вроде.Это газовые могут быть на 10 мкм и другая экзотика и цена и размеры.

Сообщение от Hippey чтобы он был виден с 15 метров

Наверно лучше наоборот, очень слабый, чтобы его видела только электроника с бешеным усилиением. Ведь это лазер, глаза у вас запасные есть, сколько пар?

Сообщение от Hippey И главное не опасен

Кто? ИК лазер выжигающий сетчатку на который глаз не реагирует ибо не видит?
А когда будет ожог уже будет позно.
Вы ниче не путаете? =))

С камерой можно пробовать “Сканеры структурированного света”.Структуру получать пропуская лазер через насадки для дискотечных лазеров, а математика наверно также что и для линии.Можно проецировать лазерную сетку разверткой лазера, если заставить камеру держать выдержку 1 кадра пока лазер не обрисует все, либо рисовать сетку так быстро чтобы за время каждого кадра лазер успел рисовать сетку, суть фризлайт техника фотографий. А может есть насадки на лазер рисующие сетку сразу? Но сколько там вычислений по тригонометрии…нужен аппаратный решатель тригонометрических функций наверно как в компе сопроцессор, только наверно быстрей и на ПЛИС, а лучше наверно конвейером на ПЛИС сразу в несколько потоков.
“В аналог лазеру можно сканировать тенью. Для этонам понадобится палочка или какой-либо узкий длинный предмет и источник освещения” и наверно источник по сути лазер только без оптики, рассеянный свет. А дальность такого?

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Hippey как-то там у него все очень медленно

По-моему на видео с пылесосом даже галочки стоят сколько точек сканить, 350 , 500 а в даташите была цифра 2 мГц…

Добавлено через 2 минуты
Кстати можно сделать небольшую линейную матрицу из отдельных фотодиодов и оптоволокна, но будет ли она точна? Зато быстродействие может быть огромно, и весь сканер можно построить только одном этом элементе, только сканить очень очень
Быстро механически…

0

Excalibur921,

Кстати можно сделать небольшую линейную матрицу из отдельных фотодиодов и оптоволокна, но будет ли она точна? Зато быстродействие может быть огромно, и весь сканер можно построить только одном этом элементе, только сканить очень очень

да, но увидит ли фотодиод лазер с расстояния 15 метров, от дерева например? И потом, автор пылесоса жаловался, что 128 пикселей линейка слишком мало, из-за этого даже на 1-2 метрах ошибка приличная и базу пришлось расширить. Но опять же, нужны вертикальные линии, а не одна горизонтальная, двигать линию еще и вверзх вниз ввобще не вариант, тогда точно медленно получится. Было бы круто, если бы можно было бы вращать зеркало вместо камеры и лазера. Но тут искажение приличное. Второе, зеркало даст лишь точные углы где то на 4 и 8 часов, дальше все будет слишком кривое.

0

На кикстартете человек собрал 7к для такого проекта. Утверждает что лидар, но видно что это тупо Сканер структурированного света. Но ведь это наверно из методов лидара, термины это ж условность.
https://www.kickstarter.com/pr... ar-project
Еще и говорит что математика там элементарна. Может кстати и можно сделать график что там тангенса? Или вообще сразу график положение пиксела\расстояние. Тогда контроллер потянет наверно.

0

Excalibur921, но сетка из точек на улице не пойдет ведь. Ведь если хотя бы одну точку не будет видно, то код скорей вскего другую точку ближнюю за нее примет и полная фигня получится, ведь тут важно знать точно что это за точка, из какой позиции она выпущена и где оказалась. Какой код это будет) Поэтому я со второй-третьей страницы этот метод выкинул, точку на улице будет очень трудно найти, особенно не спутать с чем-нибудь.

Линию вертикальную найти гораздо легче, даже если ее часть не видно не страшно, тут уже экстраполяция.

По поводу вида лазера , подскажите, тогда что лучше использовать как лазер, чтобы был максимально видимым и максимально безопасным. Если ИК, то какой длины волны лучше юзать, чтобы засветок от солнца было меньше. А если видимый, то опять же, какой волны и мощности? Я в свете не очень силен) А купить у нас несколько десятков лазеров дороговато выйдет, если это не слабая китайская указка)

0

Сообщение от Hippey но увидит ли фотодиод лазер с расстояния 15 метров

А это от вас зависит, придумайте как поднять чувствительность. У гугла получилось 120 метров, есть замеры расстояния лазером до Луны…

Сообщение от Hippey то 128 пикселей линейка слишком мало

Я вам давал ссылку на линейки в 1500 пикселей.

Сообщение от Hippey вращать зеркало вместо камеры и лазера

Что то мне кажется тут вообще даже оптический шарнир нужен как в перископах подводных лодок И все из за тригонометрии. А может и зеркальце проканает нужно пробовать я вам уже 50 раз говорю.

Сообщение от Hippey даже на 1-2 метрах ошибка приличная

Правильно, я же говорил дальномеры так не делают =)

Сообщение от Hippey базу пришлось расширить

Я вам кидал ссылку на артиллерийские дальномеры, они вообще любят базу метров 5 и точность 4 % расстояния замера?

Сообщение от Hippey двигать линию еще и вверзх вниз ввобще не вариант

Пост #97

Сообщение от Hippey ошибка приличная

Я предлагал методы повышения точности, читайте посты.
А это из логики работы этого дальномера, чем дальше мишень, тем меньше изменяется угол который и определяет всю точность, чем дальше- тем хуже точность и вроде не линейно и даже не квадратично.

Сообщение от Hippey дальше все будет слишком кривое.

Пост #95

Добавлено через 14 минут

Сообщение от Hippey Excalibur921, но сетка из точек на улице не пойдет ведь.

Придумайте как сделать чтоб пошло. Других вариантов походу у вас нет .Но ведь делают же, придумайте как фильтровать.

Сообщение от Hippey особенно не спутать с чем-нибудь.

А ненужно распознавать образы. В ютубе чувак просто яркость покрутил вниз и фон стал черным, а лазер остался. Делают же. Почитайте как.

Сообщение от Hippey этот метод выкинул,

По-моему он очень крутой, и камера, и нет развертки бешеной.Реализация…да.

Сообщение от Hippey если ее часть не видно не страшно, тут уже экстраполяция.

Прямая линия когда перед вами абсолютно ровная стена. И это на стадии включения.
В лесу у вас их не будет, этот метод постоянно рисует кривую линию? Да еще и с обрывами. А как вы будете экстраполировать нелинейную функцию с разрывами ?

Сообщение от Hippey максимально видимым и максимально безопасным.

Сообщение от Hippey чтобы засветок от солнца было меньше

Понятия не имею.Но есть же лазеры в сканерах штрихкодов. Есть у лазеров классы опасности и т.д. Гугл лучше всего.И 3 раз говорю, можно поднять чувствительность используя целый ряд методов, по направлению приема, по длинне волны сигнала, по яркости, по модуляции и т.д.Ищите в каких книгах конкретные схемы есть.

Сообщение от Hippey А купить у нас несколько десятков лазеров

А зачем?
Читайте как из одного луча получить N где то тут я говорил и не раз, можн вообще взять старый компакт диск

Добавлено через 23 минуты

Сообщение от Hippey хотя бы одну точку не будет видно

А как такое возможно на практике? Камера возле лазера, вроде они всегда все видны. А если и так то сканер с линейной матрицей выигрывает, нет путаницы, действия однотипны только вопрос быстродействия и мех развертки, а если где то не увидит и черт с ней, есть интерполяция полиномами, много опорных точек даст и пару пропустит , строите гладкую кривую например B-spline или еще проще линейной интерполировать и точно и быстро. Но вам же хочется только камеру, у нее свои плюсы.В теории даже 30 фпс должны дать хорошую карту.Даже можно сделать например 5 кадров камеры на 360 град обзора. Вот 6 FPS подробной карты, и камеру крутить медленно 6 оборотов в сек.
Но разрешение и скорость зависит от разрешения камеры, от формы вашего узора, от типа лазера, от фазы луны…
Создайте 2 варианта:
1)камера
2)линейный сенсор.
Что будет круче на практике в тестах?

P.S и будет ли вообще работать?

Добавлено через 5 минут
А фазовый светодальномер глянули схему? На хабре была, и на робофоруме реверс инжиниринг был дальномера. Но раскачать их до реального времени сможете?
Книгу почитали про нормальные дальномеры и их типы?

Добавлено через 19 часов 1 минуту
Вот вам цитатка из форума:
“Я никогда не видел этих дальномеров, но, почему- то, так думаю, что вряд ли наши китайские друзья стали заморачиваться с точной механикой, или наносекундными импульсами.
Когда мне лет двадцать назад надо было решить подобную задачу, я поступил следующим образом.
Луч светодиода, промодулированный меандром, направлял на измеряемый объект, а фотодиодом снимал полезный сигнал. Дальность определялась по смещению фронта зондирующего и отражённого импульсов, несложно догадаться, что пропорциональность прямая, и для этого измерения достаточно двух элементов И-НЕ, и простейшего интегратора на двух деталях. Дальность отображалась стрелочным прибором. По всей видимости, узкоглазые братья, слегка модифицировали моё изделие, добавив АЦП, и соответствующую фокусирующую оптику...”

А вот по поводу ваших страхов что не увидит лазер.
“Конечно, и фильтр световой только в плюс, а у лазера спектр очень узкий, отсеч мусор можно хорошо. По частоте модуляции селекция как контур колебательный увеилчивает дальность обнаружения плюс ко всему, вот и получается что чудо, а реально всё честно и не так и сложно. Фильры то по входу стоят, это само собой. Всё как в радио, оптический фильтр как диапазонный, отсекает мощные "внеполоски", а внутри диапазнона уже по частоте модуляции, на фиксинг частоту да ещё с известным сигналом можно бомбу сделать по чуйке.”

Добавлено через 24 минуты
На робофоруме на русском выложены схемы и пояснения к дальномеру, замер 40 раз в сек, дальность 8 метров, точность +- 10 мм.
Но это точный замер, а если загрубить до +- 5 см? Если разбираетесь в электронике Чип ATMega169P.

0

ТС почему затихли? =)
Создаете или забросили?
Есть еще пару идей, но не хочу добавлять какие то длиннопосты =\

0

Excalibur921, делаю уже, пока разбираюсь с линейным лазером. Нашел у нас контору, которые под заказ делают лазеры) Остановился либо на зеленом, либо на ИР лазере малой мощности, до 5мВт, используя фильтр, линию камера будет лучше видеть на улице днем, но вот было вообще супер, если бы камеру можно было смодулировать) Буду тестить

0

Сообщение от Hippey пока разбираюсь с линейным лазером

Я глянул, так там тупо стеклянный стержень тонкий на обычном лазере. Некоторые даже брали пипетку и через нее пропускали, кустарно зато дешево.

Сообщение от Hippey Нашел у нас контору, которые под заказ делают лазеры)

Суровый подход, а не разорят? А зачем прям на заказ? Я думал вы возьмете небольшой дешевый лазер и протестируете алгоритмы и улучшения точности. Лазер также почти халявный и мощный можно взять из CDROM CDRW приводов, в последних даже два лазера ИК и красный вроде по 100 мВт, я упоминал несколько раз. И линза там есть очень маленькая мм 2 диаметром, может и для оптики сходиться. И интерфереционые фильтры там есть но нужно искать какие там и зачем.

Т.е вы хотите дальномер на камере и вертикальную линию? Вы ж видели скорость скана такой системы…Я думал тогда уже анализ рисунка из точек. Я думал вы остановитесь на линейной матрице + улучшения точности, и дешевле и возможно много быстрей камеры.
http://www.eng.buffalo.edu/ubr/ff03laser.php на линейной матрице 1024 пикселя,
Даже придумал немного другие методы замера расстояний которые могут быть много точней триангуляционного, а оборудование тоже, лазер и матрица.

0

Excalibur921,

Я так там тупо стеклянный стержень тонкий на обычном лазере. Некоторые даже брали пипетку и через нее пропускали, кустарно зато дешево.

Да ну, лучше уже готовый купить. Можно на ибее заказать, но там месяц ждать когда еще неясно подойдет он и или нет

Суровый подход, а не разорят?

не, там один человек радиотехник сидит делает из делалей лазеры под нужные характеристики. Дешево. Мне сейчас даже не сам лазер получить главное, а вообще выбрать лазер, который будет виден утром, выбрать длину волны, линзу правильную, мощность, то есть надо выбрать удачную комбинацию мощности, яркости и безопасности, и тут нужен профессионал, в самый раз контора)

Т.е вы хотите дальномер на камере и вертикальную линию?

Да, просто мне надо именно 3D, а с линейной матрицей будет только одна линия. Плюс они размером больше чем целая камера, много не навешать их. Я нашел камеру с fps 60 1280×720 точек. Для меня скорость полного сканирования 1-1.5 секунды приемлимо. То есть если можно использовать только 1 камеру, то значит можно сделать шаг в 6 градусов, на дальности в 15-20 метров нормально. Либо можно шаг в 3 градуса, но за 2 секунды. Так зато получается очень хорошая 3д картинка обстановки. Плюс можно использовать 2 камеры и 2 лазера, таким образом можно за 1 секунду получить 3 градуса, или за 2 секунды 1.5 градуса, что на 15-20 метрах может быть даже излишне. Скорость 1-2 секунды меня устраивает. Скорость расчетов будет быстрой

0

А если скан линией, то может пару линий сразу? И если таки решили брать камеру и она цветная, может тогда три лазера RGB?
А разделить готовую линию просто кусочком стекла, или полупрозрачным зеркалом( можно глянуть у стеклорезов, там они метрами...Попросить даже кусочек из отходов даже, вам там надо с монету.

Сообщение от Hippey если бы камеру можно было смодулировать

Всмысле?

Сообщение от Hippey Скорость 1-2 секунды меня устраивает

И можно будет взяв потом кусочек фильтра для дискотечных насадок( или кусочек компакт диска) попробовать анализировать сетку из точек, все экспериментом. А если пропустить линию лазера через интерфереционный фильтр? Тогда много линий будет.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Hippey Да, просто мне надо именно 3D, а с линейной матрицей будет только одна линия.

Развертывают и по другой оси, получая скан 3д всего одним лазером и матрицей.
Что то мне кажется что с линейной матрицей и зеркалами несколько раз порвет алгоритм на камере+ математика там примитивна и путаницы не будет.

Добавлено через 8 минут
Кстати, а фокус у камеры ручной или авто? И будет ли успевать наводить фокус если вращать камеру, или может если поставить ручной фокус камеры на бесконечность то лазер всегда будет в фокусе?

0

Excalibur921,

Кстати, а фокус у камеры ручной или авто? И будет ли успевать наводить фокус если вращать камеру, или может если поставить ручной фокус камеры на бесконечность то лазер всегда будет в фокусе?

Тут уже эксперименты будут. Скорей всего бесконечность, так как у нее задержки нет.

Развертывают и по другой оси, получая скан 3д всего одним лазером и матрицей.

Всмысле? То есть помимо вращения вокруг своей оси еще нужно будет вверх вниз?

0

Сообщение от Hippey То есть помимо вращения вокруг своей оси еще нужно будет вверх вниз?

http://www.sapr.ru/article.aspx?id=8892&iid=368

0

Excalibur921, спасибо за ссылку, я правильно понял, что можно использовать пентазеркало или пентапризму вместо того, чтобы вращать на 360 градусов лазер с камерой? По поводу "То есть помимо вращения вокруг своей оси еще нужно будет вверх вниз" не понял немного где в этой статье ответ на этот вопрос. Можете объяснить?

0

Сообщение от Hippey где в этой статье ответ на этот вопрос.

Одна призма ( цилиндр с гранями) делает развертку луча зеброй в определенных углах, и работает быстрей камеры вроде.

Дело в том, что вам ненужно наверно подрят сканить линией, это избыточно точно, сложно и медленно. Я же вам говорил нужно сканить подобие зебры с интервалами.
Дело в том, что одна призма это просто набор зеркал, т.е хоть 1 лазер развертывает, хоть 1000 ей всеравно. Можно поострить призму таким образом, чтобы сканить горизонтальной зеброй определенный угол охвата, зато очень быстро и просто(ведь всегда 1 точка), и крутиться только одна призма.
А на другие углы охвата направить на эту же призму другой лазер и его приемник. Таким образом можно легко дорастить разрешение системы до необходимого, другой вопрос как это выглядит на практике, и то что дальномеру нужны большие зеркала все портит( большой размер призмы,(как комнатный вентилятор), зато простота, точность и универсальность. Количество граней призмы определяет количество плоскостей скана за 1 оборот и угол развертки луча, размер граней влияет ну угол осмотра камерой.

Сообщение от Hippey вместо того, чтобы вращать на 360 градусов лазер с камерой?

Возможно и поможет, в принципе можно для одной камеры вообще крутить 1 зеркало под 45 градусов, но математика там...

Добавлено через 24 минуты
Можно прикинуть даже грубо. Какой угол обзора камеры горизонталь?
Или лучше нетак. Допустим какой радиус нужно сканировать? Допустим 10 метров.
Какой интервал между точками в 3д карте нужен? К примеру 0.1 м при радиусе 10 м.
В одной плоскости получается: длинна окружности 2*Pi*R = 2*3.14*10= 63 м
63/0.1=630 точек в одной плоскости. Как скан камерой и линей даст столько точек в секунду хотя бы?
60 FPS, допустим камера делает 1 об\сек. Делает 60 кадров, т.е 60 точек, а нужно 630.
Тогда камера должна за 1 кадр анализировать сразу 10 точек по горизонтали. А ведь это и сразу охват других областей, значит нужно анализировать минимум что то подобное на сетку из точек 10 на 10= 100 точек за 1 кадр. Смысл брать оптику линии?

Добавлено через 6 минут
Получается если взять линию, то сложная математика наверно и путаница + будет огромное разрешение по вертикали( линия) и ничтожное по горизонтали 60 кадров.
А как вы будете анализировать 100 точек на камере сразу и чтобы не запутались понятия не имею.
Гуглите Справочник геодезиста Большакова в 2-х томах
Там походу целая глава метода для камеры, и формулы наверно есть полный фарш а не искать кусочки по инету .
Целая глава Фототопографические методы съемки.
Или еще лучше наверно отдельно книгу по этой теме, вдруг там все проще =).

0

Excalibur921, не понял немного расчеты.

Камера вот например стоит. Лазер вертикальной линией светит, линия 120 градусов. На камеру нацепить рыбий глаз, чтоб как минимум на 120 градусов видела. Вот камера делает снимок, находит линию, двигается (расчетом)сверху вниз, считает расстояния, заносит в память. Дальше делает например на 1.5-6 градусов поворот(в зависимости от кол-ва камер, и необходимой скорости сканирования) и повторяет и так далее

0

Только хотел предложить =))
Кстати, а если фоткать камерой сверху зеркальный конус? Тогда сразу осмотр всех углов.
И развертка лазеров дифракционная сетка. Камера неподвижна и лазер неподвижен.
Но как тут найти координаты это математическая жесть, можно взять полусферу? Зато 60 FPS и сразу 360 градусов =).По моему там просто хаос на картинках будет, как звездное небо =) А может можно взять объектив рыбий глаз и как-то с ним сделать?

Добавлено через 12 минут
Кстати про математическую жесть, вроде в астрономии есть метод получения координат звезд по фотке с двух ракурсов, может так?

Сообщение от Hippey Лазер вертикальной линией светит, линия 120 градусов

Сообщение от Hippey Дальше делает например на 1.5-6 градусов поворот

1.5 градуса при 60 фпс, детект одной линии, горизонтальное разрешение 90 градусов и 60 точек.
6 градусов при 60 фпс, детект одной линии, горизонтальное разрешение 360 град и 60 точек

Сообщение от Excalibur921 будет огромное разрешение по вертикали( линия) и ничтожное по горизонтали 60 кадров.

0

Excalibur921, можно при сьемке камерой добавить вертикальную линию, но дело в том, что тогда камера должна быть с лазером под углом и не параллельна

0

А еще время на поворот камеры? А ошибка при сотрясании камеры от резкой остановки...

0

Excalibur921,

еще время на поворот камеры? А ошибка при сотрясании камеры от резкой остановки...

С остановкой это я для примера сказал, двигатель будет вращать постоянно с постоянной скоростью, также планирую поставить цифровой энкодер чтобы знать точно-проточную положение камеры на компасе

0

Наверно оптимальный вариант искать метод полусферы двумя камерами с немного разных ракурсов. Никаких подвижных частей 60 FPS.Почитайте как делаеться на самом деле, может это не сработает. Кстати с трудом представляю как камера фоткает лазер с 10 метров…

0