Датчик света (зеленый спектр)

Всем добрый день! Недавно столкнулся с такой задачей: нужно с расстояния в 2 метра регистрировать в темном помещении мигание зеленого светодиода. Довольно слабого, мутного светодиода. Никто не подскажет, хватит ли чувствительности какого-либо фоторезистора/иного датчика для этого? Или только экспериментом такое выясняется?

0

http://vonger.cn/?p=1652
у vosore внутри абсолютно тоже самое что и в роутере за 8$ и в модуле HLK-RM04
ну и наверное https://www.google.som/#q=openwrt+web+camera

0

Сообщение от Skiifrus Хм. Вот чего-то подобного я и боялся. Как раз сам натолкнулся на этот датчик, он мне давал большие надежды. Но таких мощных расчетов, как Вы я делать, к сожалению, не умею. Видимо, действительно придется использовать несколько таких датчиков и какой-нибудь точный компаратор. Огромное Вам спасибо!

Можно и проще посчитать. И что значит "довольно темное" помещение? В обычном помещении света попадает через окно под 300 Вт/м, на фоне дневной засветки, светодиод мощностью 0.03 Вт утонет в шумах.

Никто не предложил еще узкополосный фильтр перед фотоприемником (или даже камерой), для увеличения соотношения сигнал/шум. Если нужен только зеленый, остальные цвета можно резать фильтром.

Проще всего, мне кажется, задача решается на Raspbery Pi с библиотекой обработки видео Open CV и простейшей цифровой камерой. Я купил себе такую, с цифровым интерфейсом за 5$

http://ru.otyexpress.som/item/-/2000688 ... dVersion=2

десяток строчек кода буквально. Яркие точки найти просто. Мощный процессор позволит не заморачиваться с кодом и решать задачу простым кодом.

Для истинных маньяков есть вот камера
http://ru.otyexpress.som/item/1280-720P ... dVersion=2

Как с такой работать не представляю, но показывает на удивление четко, и днем и ночью. Светодиод в темноте, думаю, увидит метров за 500.

0

Сообщение от Skiifrus А есть какая-либо информация по связке роутера и камеры? А то я в этой теме ни в зуб ногой. Понимаю, Гугл в помощь, но вдруг вы уже имели с этим дело.

У меня коллеги имели дело с дешевыми роутерами, больше с ними не связываются. Проблемы начинаются на ровном месте, а у вас еще и обработка сложная. Начиная с того чтобы подобрать именно под вашу ревизию роутера работающую прошивку. Производитель может заменить процессор, объем памяти, не уведомив покупателя (потому что это роутер, а не компьютер), и прошивка уже не пойдет, или будет зависать каждые n часов. Вот весело, гадать, что не работает, код, роутер, прошивка или камера :)

Чтобы просто побаловаться, помигать светодиодом и вернуть всё как было, действительно, роутеры подходят хорошо.

0

Сообщение от sym Можно и проще посчитать. И что значит "довольно темное" помещение? В обычном помещении света попадает через окно под 300 Вт/м, на фоне дневной засветки, светодиод мощностью 0.03 Вт утонет в шумах.

проще не значит правильно. 300Вт на м^2, при этом 30мВт (хотя откуда 30 скорее 3) на площадь светодиода поделить почему-то забыли, если уж решили освещённости сравнивать, а то вдруг получится что 3мВт / 3мм / 3мм = те же 300Вт/м^2.
но в помещении всё равно темно, мигают, я так понимаю, только зеленые диоды и светофильтр не поможет

Сообщение от sym Для истинных маньяков есть вот камера http://ru.otyexpress.som/item/1280-720P ... dVersion=2

для истинных маньяков есть
http://ru.otyexpress.som/item/Pre-order ... 82703.html
и обработку прямо в камеру и запихнуть, там hi3518с - это arm9 c 400МГц и усб хостом, кстати, на который ему еще и wifi свисток довесить можно :)
хотя в камере что выше этот же модуль внутри и стоит.

Сообщение от sym Как с такой работать не представляю, но показывает на удивление четко, и днем и ночью. Светодиод в темноте, думаю, увидит метров за 500.

без приличной оптики, которая будет на пару порядков дороже этой камеры - не увидит, на таком расстоянии через родной объектив до матрицы от светодиода долетит всего пара сотен фотонов на кадр, что сравнимо с собственными шумами матрицы, хотя если надо выделять мигание с известной частотой/длительностью можно сигнал/шум с правильной фильтрацей заметно поднять.

Сообщение от sym Проблемы начинаются на ровном месте, а у вас еще и обработка сложная. Начиная с того чтобы подобрать именно под вашу ревизию роутера работающую прошивку. Производитель может заменить процессор, объем памяти, не уведомив покупателя (потому что это роутер, а не компьютер), и прошивка уже не пойдет, или будет зависать каждые n часов. Вот весело, гадать, что не работает, код, роутер, прошивка или камера :)

это просто чушь какая-то.

0

Сообщение от _pv проще не значит правильно. 300Вт на м^2, при этом 30мВт (хотя откуда 30 скорее 3) на площадь светодиода поделить почему-то забыли, если уж решили освещённости сравнивать, а то вдруг получится что 3мВт / 3мм / 3мм = те же 300Вт/м^2. но в помещении всё равно темно, мигают, я так понимаю, только зеленые диоды и светофильтр не поможет

Это вы передергиваете, очевидно же, что к светодиоду датчик нельзя подносить в упор. Это слишком просто. А в общем случае, в помещение поступает из окна площадью 1 метр квадратный 300Вт световой энергии (причем большая часть в зеленом спектре), и милливатты от светодиода, на фотоприемнике это всё сливается в кашу из шума.

А вот если бы светодиод был бы инфракрасный или модулированный по амплитуде, задача бы упростилась.

без приличной оптики, которая будет на пару порядков дороже этой камеры - не увидит, на таком расстоянии через родной объектив до матрицы от светодиода долетит всего пара сотен фотонов на кадр, что сравнимо с собственными шумами матрицы, хотя если надо выделять мигание с известной частотой/длительностью можно сигнал/шум с правильной фильтрацей заметно поднять.

Долетит более 50 000 фотонов на пиксель, чего более чем достаточно. Я же говорил про 500 метров, а не 500 километров. Посмотрите в окно глазами или мобильником, за 20 км видно фонари уличные, а падение мощности это куб расстояния.

Камера что я приводил, имеет инфракрасную подсветку, нормально видна стена за 10 метров, света от нескольких светодиодов хватает не одному пикселю, а миллиону почти, с учетом потерь на отражение в стене, и еще запас остается на градации яркости.

это просто чушь какая-то

Экономия 10$ на сложном проекте тоже чушь.

Проект интересный, если что-то получится, хотелось посмотреть на решение задачи это )) У меня тоже подобная идея, только светодиод фиксирован, можно приемник лепить и в 3 см от светодиода, и через простейшую оптику в паре метров.

0

Сообщение от Skiifrus Сообщение от _moysi Только меня смущает безальтернативность цифры "2 метра"? Что изменилось бы в рассуждениях, если увеличить расстояние в десять раз? В сто раз? А если уменьшить в три раза? Какая лошадь - такой и вакуум...

От двух метров мне никуда не деться, ближе из-за особенностей конструкции не смогу поднести датчик
А световод?

0

Сообщение от sym а падение мощности это куб расстояния.

точно?

0

Квадрат, понятное дело.

Моё мнение: только камера.
Обоснование "на пальцах": берём лист буниги (он у нас будет изображать фотоприёмник), кладём его в двух метрах от светодиодов и пробуем на глаз отследить изменение цвета/яркости. Заметно? То-то.

0

Сообщение от oomomstir Обоснование "на пальцах": берём лист буниги (он у нас будет изображать фотоприёмник), кладём его в двух метрах от светодиодов и пробуем на глаз отследить изменение цвета/яркости. Заметно? То-то.

Обоснование в стиле "Обьясняю вам на пальцах: видите средний палец?"
что камера, что фотодатчик - собирают мощность с апертуры, и отдают ее на сенсор . Т.е. все дело в отношении плошади апертуры к площади сенсора, чувствительности единицы площади сенсора и коэффициента фильтрации.
Для камеры при прочих равных дело будет обстоять явно хуже, чем для точечного датчика - ибо сенсор камеры заведомо больше, ибо предназначен не только для энергетического разрешения (бинарного -есть сигнал/нет сигнала, или качественного - каков уровень сигнала), а еще и пространственного (из какой точки идет сигнал), и при этом обязательно качественного разрешения уровня.
Решение с камерой может быть только дешевле за счет массовости выпуска (камеры нужны каждому телефону, коих счет идет на миллиарды, а "датчик зеленого света" нужен в десятках штук в год).

0

Mykysoft, варианты типа "поставить фоторезистор и объектив" имеют право на жизнь (в камере для данной задачи тоже главное не матрица, а объектив) - но тогда придётся точно наводиться на светодиод, что создаст слишком много геморроя и ненадёжности в системе.
А "пространственное" разрешение камеры даёт нам сразу и возможность выделить светодиод (задав его координаты и/или воспользовавшись простым фильтром), и узнать уровень фоновой засветки (вам это "пространственное разрешение" всё равно придётся создать, иначе у вас будет именно описанная мной ситуация с листом буниги). В общем, хотя нам от камеры нужно по сути два пиксела (светодиод и фон) - она проще!

0

Сообщение от oomomstir Mykysoft, варианты типа "поставить фоторезистор и объектив" имеют право на жизнь (в камере для данной задачи тоже главное не матрица, а объектив) - но тогда придётся точно наводиться на светодиод, что создаст слишком много геморроя и ненадёжности в системе. А "пространственное" разрешение камеры даёт нам сразу и возможность выделить светодиод (задав его координаты и/или воспользовавшись простым фильтром), и узнать уровень фоновой засветки (вам это "пространственное разрешение" всё равно придётся создать, иначе у вас будет именно описанная мной ситуация с листом буниги). В общем, хотя нам от камеры нужно по сути два пиксела (светодиод и фон) - она проще!

право на жизнь имеют все варианты. вплоть до таджика, запертого в этой комнате, наблюдающего за светодами, и т.п.
"точного наведения на светодиод" не нужно, ибо размер сенсора ненулевой, да и аберрацию низкокачественных оъективов никто не отменял.
Камера для данного случая излишняя. Хотя может быть выгоднее материально за счет массовости производства и теоретической возможности пространственной обработки.

0

Не спорю, излишняя (как я уже сказал, фактически нужны два "пикселя" - один для светодиода, один для фона; в идеале - пятно, покрывающее светодиод, и кольцо вокруг него; для этого даже видится красивая оптическая схема - объектив, в фокусе фотодиод, на некотором расстоянии за ним - второй). Но реализация этой фигни - время, а её точное наведение на светодиод - геморрой и вероятность того, что что-то чуть-чуть сместят - и система перестанет работать. Камера не только дешевле, но и надёжней.

0

В общем, приобрел я вчера два датчика: BPW34 и BPW21R. На второй возлагал большие надежды, т.к. он как раз для зеленого спектра. Но, к сожалению, пока все тщетно. Напрямую подключенные к 10 битному осциллу они ничего толкового не выжали из себя, если я светил на них с 2 метров. На фоне общих шумов полезный сигнал на глаз никак нельзя было отличить. С близкого расстояния все прекрасно бы работало.
Теперь буду смотреть в сторону усиления сигнала. А если это не поможет, то тогда возьмусь за камеру. Она, кстати, все прекрасно видит, только вот меня сами коды для работы с ней пугают.

0

Какое там усиление? Усилите же одинаково и полезный сигнал, и фоновую засветку (эксперимент с листом буниги провели?)
Хотите обойтись без камеры - делайте объектив к датчику...

0

Сообщение от Skiifrus Но, к сожалению, пока все тщетно. Напрямую подключенные к 10 битному осциллу они ничего толкового не выжали из себя, если я светил на них с 2 метров. На фоне общих шумов полезный сигнал на глаз никак нельзя было отличить. С близкого расстояния все прекрасно бы работало.

10 битным осциллографом доли микровольт не разглядеть. плюс полосу сигнала надо очень сильно ограничить чтобы шумы отфильтровать.

Сообщение от Skiifrus А если это не поможет, то тогда возьмусь за камеру. Она, кстати, все прекрасно видит, только вот меня сами коды для работы с ней пугают.

можно обойтись вообще средствами ОС и готовыми программами вроде imakimagick для получения картинки и вычисления яркости отдельных областей картинки.
а конечный результат вообще в каком виде нужен? в виде log файла в ПК где будет записано кто когда мигал/не мигал?

Сообщение от oomomstir Хотите обойтись без камеры - делайте объектив к датчику...

объектив для фотодиода особо не поможет. чтобы количество собранного света в объектив было больше чем просто в сенсор без объктива, нужен очень хороший светосильный объектив, говёные китайкие M12 как в дешевых камерах могут только хуже сделать.
дешевле будет десяток-другой таких фотодиодов просто последовательно включить.

0

Объектив тут нужен в первую очередь не для увеличения количества собранного света (хотя это тоже неплохо), а для того, чтобы на датчик попадал свет с маленького пятна вокруг светодиода, а не со всей комнаты.
Впрочем, насчёт количества собранного света - не забывайте, что резкая картинка не нужна, итого объектив из говна и палок одной пластмассовой линзы диаметром в несколько сантиметров и трубки из чёрного картона даст изрядный эффект (вспомните, как в детстве лупой выжигали).

Skiifrus, а в самом деле - куда в итоге приходят данные? Есть компьютер (тогда втыкаем в него вебкамеру, и код для обработки достаточно несложный... самое простое, наверное, взять пример использования OpenCV и минимально подправить под свои нужды) или нужен автономный девайс (в принципе, люди OpenCV к OpenWRT прикрутили, так что есть шанс и тут сделать всё относительно просто). Ну а если вдруг нужен девайс, работающий от CR2032 - то тут имеет смысл заморочиться с фотодиодами =)

0

Сообщение от oomomstir Объектив тут нужен в первую очередь не для увеличения количества собранного света (хотя это тоже неплохо), а для того, чтобы на датчик попадал свет с маленького пятна вокруг светодиода, а не со всей комнаты. Впрочем, насчёт количества собранного света - не забывайте, что резкая картинка не нужна, итого объектив из говна и палок одной пластмассовой линзы диаметром в несколько сантиметров и трубки из чёрного картона даст изрядный эффект (вспомните, как в детстве лупой выжигали).

я так понял ТС надо задетектить мигание диодов разбросанных на площади 1х1м с расстояния 2м, не различая даже кто из них есть кто. это примерно и так совпадает с углами обзора фотодиода без какой-либо оптики, а при размере фотодиода 3х3мм фокусное расстояние у линзы получается 6мм. бывают такие пластмассовые линзы размером в несколько см?

0

Я как-то мысленно упростил себе задачку до "детектить 1 светодиод" (типа, научимся детектить один - научимся детектить и много). А если прикидывать на полную панель - то тут уж всяко бессмысленно запихивать в один сенсор весь квадратный метр: слишком много фоновой засветки. Так что придётся по объективу на светодиод (или группу) городить. Не-не-не, только камера.

0

Сообщение от oomomstir Skiifrus, а в самом деле - куда в итоге приходят данные? Есть компьютер (тогда втыкаем в него вебкамеру, и код для обработки достаточно несложный... самое простое, наверное, взять пример использования OpenCV и минимально подправить под свои нужды) или нужен автономный девайс (в принципе, люди OpenCV к OpenWRT прикрутили, так что есть шанс и тут сделать всё относительно просто). Ну а если вдруг нужен девайс, работающий от CR2032 - то тут имеет смысл заморочиться с фотодиодами =)

В идеале хотелось бы просто счетчик, который и без компа может справится. Грубо говоря, с выводом на маленький экран количества вспышек. Этого было бы более, чем достаточно. Но если с датчиками не справлюсь, то буду уже с камерой колдовать)

0

Лучше сразу начинайте с камерой. А то придётся по фотодиоду на светодиод делать.

Если вас вариант OpenWRT напрягает - думаю, OV7670 хватит, а её можно загнать в режим RGB и написать весь код руками (считать точно лень, но, кажется, 5 кадров в секунду на ней удастся обработать даже на atmega - там на самом деле очень простая обработка нужна: достаточно в каждом квадрате 8*8 пикселей посчитать максимум G и среднее G, а дальше уже мало информации получается - легко обработать)

0