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

Excalibur921,

Кстати с трудом представляю как камера фоткает лазер с 10 метров…

А в чем проблема, главное чтобы на дальности 15 метров лазер имел ширину границы в 40-90 мм по моим подсчетам, этого можно добиться расфокусировкой, что немного снижает точность, но не критично

0

Сообщение от Hippey лазер имел ширину границы в 40-90 мм

Если это толщина луча, то может возможно просто измерять диаметр каждого пятна на матрице и находить дальность без тригонометрии?

0

Excalibur921, все зависит от того какой длины волны будет лазер насколько я понимаю. Ведь если будет ИК, то тогда толщина днем и ночью будет разная, в принципе та же история и с зленым

0

Сообщение от Hippey какой длины волны будет лазер

А есть выбор больше чем 650 и 850? Портативный газовый лазер что ли?
Зеленые дорогие, синие очень дорогие, уф опасные. Зеленые хорошо видны глазу, а чувствительность матрицы максимальна в 1 мкм вроде. По-моему выбор очевиден.

Сообщение от Hippey толщина днем и ночью будет разная

Как это ? =))

Добавлено через 51 секунду
А может развить этот метод для ИК лазера.
Запускать два лазерных луча которые пересекаются в 10 метрах, пропускать через дифракционную сетку, и направить на зеркальную полусферу. Тогда карта расстояний будет как мелкие пары точек, чем ближе они друг к другу, тем дальше, а дальше 10 метров камера не увидит пару и будет всеравно дальность классифицировать как 10 метров

0

Excalibur921,

Как это ? =))

Ну потом что сольется с дневным ИК светом по концам ведь

850 нм диод 5мВт опасны для глаз? Зеленый можно найти за 20 баксов, купить могу.

По-моему выбор очевиден.

Имеете ввиду 650 нм?

0

А используя ИК разрешение камеру утроено.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Hippey 850 нм диод 5мВт опасны для глаз?

Вроде да.Погуглите форум по лазерам. Там все ответы и советы.

Сообщение от Hippey Ну потом что сольется с дневным ИК светом по концам ведь

Непонял. Фильтровать нужно лазер разными методами.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Hippey Имеете ввиду 650 нм?

На тестах. А потом 850, а лучше сразу, тогда через мобилку смотреть что он светит =)

Добавлено через 2 минуты
И это указки 20 баков, а вам нужен лазерный модуль, с хорошим радиатором, оптикой, рассчитанный на длительную работу, или нет? Вообще незнаю, читайте форум по лазерам.

Добавлено через 12 минут

Сообщение от Excalibur921 как камера фоткает лазер

Кстати, а если взять не камеру а фотик? Хороший такой с N мегапикселей =).
И фоткать им ИК карту точек, сферу к примеру, ведь если осмотр 360 град, смысл фоткать 60 раз в сек? Но это быстро будет убивать фотик наверно…

Добавлено через 7 минут
Если у фотика Электронно-оптический затвор то поидее не изнашивается, А разрешение там дикие, + фоткать ИК лазер, и читать с субпикселей тогда разрешение утраивается…
Что то типа 7 мпикселей 3072 x 2304 RGB станет 9210х 6912 монохром.

Добавлено через 21 час 51 минуту
Вообще нужно прикинуть правильно сколько точек сканить и как часто.
Радиус скана, интервал между точками, угол скана горизонталь, угол от скана вертикаль.
Вот к примеру.
Радиус скана 10 м.
Угол горизонталь 360.
Половинный угол горизонталь 30 градусов, итого 60.
Расстояние между точками 0.1 м
Сколько точек входит в дугу радиусом 10 метров, с шагом точек 0.1 м, угол раскрытия дуги 60 град? Получим кол-во плоскостей скана. Далее находим сколько точек в каждой плоскости. Далее какой FPS сканера? Сколько обновлений карты в секунду?

По грубой прикидке выходит для такого случая 180 сканеров, это в трое больше гугл кара.
Кроме того смысл сканировать объекты выше физ размеров робота? Лучше уменьшить углы скана и свести больше лучей вниз.
В общем прикиньте хорошенько ТЗ, тут элементарная геометрия. И зачем такая плотность 0.1 м к примеру на 10 метрах? Может 1 м?
Можно прикинуть по другому, какой минимальный радиус обнаружения целей, и их размер? Это и даст кол-во точек для 1 плоскости. На других плоскостях точек будет меньше.

0

Наколдовали что то?

0

Excalibur921, пока с лазером разбираюсь, буду уже от него с камерой ориентироваться

0

Мне кажется микроконтроллер не потянет вэбкамеру.
Что есть 1 кадр по сути? А например камера 640х480.
Кадр это двумерный массив чисел( у вас 16 битная?).
Например 640х480 это пиксели, а данные идут в три канала, т.е это двумерный массив 1920х1440 16 бит. Это 44 236 800 бит, это 1 кадр. Частота камеры 30 фпс к примеру, т.е это 1 327 104 000 бит/ сек. И это только чтение. А еще нужно анализировать каждое число в массиве( фильтр какие засвечены и убирать шум). А еще когда найдены засвеченные пиксели нужно где то хранить их значение и адрес. Затем понять что это пиксели одной точки, затем интерполирование или выбором самой яркой точки классифицировать ее как точку куда попал фокус лазера. И уже только потом считать тригонометрию.STM32 если 0.1 FPS успеет уже круто?
Тогда на компе нужно распознавать точки и счет тригонометрии? Тогда камера с робота на комп должна передавать видео, а на робот идут только команды движения. Наверно самый реальный вариант. И отлаживать легче намного.

Сообщение от Hippey пока с лазером разбираюсь

Наверно лучше всего на начальном этапе взять 1 мВт указку, и попробовать распознавать 5 точек отраженных от компакт диска. Далее уже наверно взять лазер от СД рома, схемы подключения и где взять оптику расписаны на лазерном форуме в картинках. А откуда вы знаете какая мощность будет увидена камерой? Можно взять отражение от стекла мощного лазера, и меняя угол отражения изменять мощность в луче подбирая минимально работающую, либо непрозрачный экран, либо полузеркало.

0

На всяк.случай запощу ссылку http://www.cs.nyu.edu/~yann/research/lagr/
Может, на робофоруме она и была - но в этой теме не было.
Робот ездил по пересечённой местности (т.е. по лесу - в том числе), из "органов зрения" только камера.
Проект делался для ДАРПЫ.
Ссылки на опубликованные статьи там тоже есть.
Шеф этой команды недавно стал директором по исследованиям в области ИИ в Фэйсбуке, но и без этого много лет являлся (на мой взгляд) самым крутым современным нейросетевиком в США (Джефф Хинтон - тот всё-таки из Канады, из Торонто).

0

VTsaregorodtsev, а можно ли без лазера а просто с двумя камерами находящиеся под углом друг к другу понять на каком расстоянии от тебя каждый пиксел?

0

Hippey, вы живы??

Сообщение от Hippey а можно ли без лазера а просто с двумя камерами

Конечно можно вы уже спрашивали, а я отвечал.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотограмметрия

Сообщение от VTsaregorodtsev из "органов зрения" только камера.

Точней только 4 камеры и 4 компьютера неизвестной архитектуры т.к

Сообщение от VTsaregorodtsev но и без этого много лет являлся (на мой взгляд) самым крутым современным нейросетевиком

.

0

Excalibur921, я так понял что с двумя камерами это называется стереоизображение. То есть можно узнать расстояние до какой-нибудь точки, умея 2 угла при основании и расстояние между камерами(база). Вопрос стоит только в том, как достать одинаковую точку из двух фото, снятых с разных ракурсов

0

Ну вот же было.

Сообщение от Excalibur921 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 =).

Добавлено через 1 минуту
Есть даже отдельная наука Фотограмметрия.

Добавлено через 1 час 28 минут
Выж видите даже проект для ДАРПА не делали 360 градусный обзор роботом, а сделал и как я предлагал вам ранее(скан только вперед), и делала команда профи + 4 компа.

Наиболее реальный вариант это собрать схему которую я раньше предлагал, не помню была ссылка или нет…
Журнал "Схемотехника" номер 11 за 2003 год стр. 10 "Высокоскоростной лазерный дальномер" Денис Селиванов.
>5000 измерений/сек
Или с робофорума(пылесос тот).Повторить, проиграться, может улучшить методами что я также предлагал ранее.
А если сканер быстрый то взять одну призму из зеркал на 8 граней и сканить лучами.
Врядли вы потяните что-то более крутое, тем более фотограмметрию анализ.
Больше плоскостей скана? Просто добавив еще сканер на эту же призму, тоже предлагал уже.
По поводу идентификации сотни точек на кадре поищите сканеры структурированного света, и скорей всего на английском…
Гляньте как работает Kinect. Как они решали вопрос с миллионом точек?
Походу там распознание образов в реальном времени, возможно используя этот принцип упростить до распознания по сути 100 точек и всеравно нужен будет мощный комп и аццкая математика(наверно нейросети, распознание образов).

Спросите где результат народного лидара? Вот тут:
https://www.kickstarter.com/pr... ar-project
Походу тут сканер не глубокого профиля, подходит ли он вам или деревья сведут его с ума .

1

Excalibur921,

Сегодняшнаяя новость по теме)
Уникальная разработка российских учёных: электронное зрение для тех, кто не видит

Итак, там насколько я понял просто параллельно друг другу установлены камеры



На картинке выше для примера база 10 см, а сколько должно быть в реальности чтобы была приемлимая точность на 15 метрах?

Я так понял надо найти тот же самый пиксел на двух фотках, получить углы, и рассчитать из полученного высоту

0

Только вот непонятно, от чего тут рассчитывать расстояние) То есть должна же быть какая-то точка отсчета

Добавлено через 18 минут
мне кажется должна быть хотя бы одна точка, расстояние до которой ты знаешь, и от нее уже плясать

0

Сообщение от Hippey просто параллельно друг другу установлены камеры

А ну это просто. Походу комп распознает на камерах одинаковые точки затем просто считает где эти точки на обеих картинах и находит угол по вашей же картинке. А быстро потому, что в реальном времени, метод из книжки ничего нового, вы ж сами нарисовали его. И у команды которую приводил VTsaregorodtsev, тоже просто 4 камеры и все, но тут походу быстрей коробочка же маленькая, а там медленней ведь 4 компа.

Сообщение от Hippey от чего тут рассчитывать расстояние

Наверно по формуле, а от чего в ней?

Триангуляционные не точные, лудше фазовые, вон ребята по 40 км меряют +- 0.1 мм норм? =) И датчик фотодиод а не целая матрица.

Странно что никто не хочет сделать фазовый светодальномер, литературы масса, найдены 3 адекатных книги, но нет конкретики схемных решений. Постоянно за эту затею берутся толи аматоры, толи недавние студенты…Вот если бы был человек с опытом в электронике или специалист по цифровой обработке сигналов в области радиолокации, то он бы сделал дальномер наверно за 1 вечер, частота смешная, 15 Мгц…Все узлы суть полное повторение радиолокационного метода фазоимпульсной радиолокации, только несущая лазер. Тогда передатчик лазер(либо светодиод что еще дешевле), приемник просто один фотодиод, отсюда и цена и скорость работы. Есть даже аналоговые фазометры, только АЦП прикрутить и сразу дальность. На радиокоте кто то делал фазовый радиодальномер даже на гигагерцах…

А если сделать замер фазы 10 битный на СВЧ модуляции лазера ( миллиметровая волна, а лучше субмм ) то можно сделать даже лазерный микрофон =)

0

Excalibur921,

То есть получается в этом методе имея только две фотки можно получить данные по дальности по всему обзору камер, и ничего не двигать?) как то просто)

0

Сообщение от Hippey мне кажется должна быть хотя бы одна точка, расстояние до которой ты знаешь, и от нее уже плясать

А смысл? Зачем локальной трехмерной карте глобальные координаты точки?
Это нужно если делать трехмерный сканер которым обходят всю местность и комп строит карту, но тогда нужно еще делать аналог локальной GPS большой точности, лепить наверно несколько фазовых радиодальномеров (3 на триангуляцию или два), и на углы наверно которые будут записывать очень часто координаты робота и его ориентацию по осям и складывать с локальными координатами точки со сканера.

0

все фазовое нафиг, потому что для трехмерного будет очень сложно и дорого для меня

0