Potrebne ideje....

Draga gospodo, posto vidim da je ovaj forum u standby-u u poslednje vreme, a ja razbijam glavu jednim problemcicem, pa reko' ajde da podjelim to glavolomlje malo i sa vama...

Potrebne su ideje za resavanje sledeceg problema:

Neko tijelo, generalno nepravilnog oblika, lezi na ravnoj povrsini cija je velicina otprilike 2m x 1,5m. Ono sto je potrebno je na neki nacin "skenirati" polozaj tog tijela i dobiti 2D mapu njegovog polozaja i oblika na toj ravnoj povrsini. Treba da se dobije nesto kao kontura (lik) tog tijela gledana odgozgo. Povrsina tijela nije ravna vec u opstem slucaju nepravilna, kao npr. kad covjek lezi na krevetu. Visina tijela u odnosu na povrsinu ne prelazi 30-tak centimetara.
U prilozenom fajlu je dato npr. sta treba da se dobije ako se skenira gitara koja lezi na stolu ili npr. na krevetu.
Rezolucija ne mora biti narocito velika, dovoljna je preciznost od npr. 0,5cm tamo-vamo. To "skeniranje" bi trebalo da se obavi u roku od najvise 10-tak sekundi.

Posto se radi o projektu hobisticke prirode, traze se rjesenja koja nisu skupa. Znaci, bolje je rjesenje pomocu "stapa i kanapa" nego neki high tech senzor iz podmornice za ispitivanje dna mora, ako razumijete sta hocu da kazem. Mozda bi najbolje rjesenje bilo sa nekom kamericom i nekim algoritmom za obradu slike i prepoznavanje oblika, pa ako neko ima iskustva sa tim dobro bi doslo. Trazi se rjesenje mikrokontrolerske prirode ili npr. za neki DSP, a ne za PC.

Pozdrav svima.

Interesantna ideja... :)

Evo kako bi isao neki moj tok misli, za "low cost" varijantu. Koliko ja vidim treba ti rezolucija min. 400x300, ne? Ja bih prvo napravio setap, sa konstrukcijom, i kamerom na konstrukciji - ove USB kamere sto su relativno jeftine. Koliko vidim pojeftinile su i 1.3 Mpix kamere za video konferencije...

Pa bih onda uzeo MATLAB, da vidim kako to sve radi. Mislim da je jednostavnije razvijati alogoritam za obradu slike na PC-ju. U MATLABU ima interefejs za USB kamerice sigurno, mogu da vidim kako se zove ako te interesuje. Dalje, imas vrlo kvalitetne algoritme, ciji kod mozes da pogledas (uglavnom). Samo izdvajanje konture objekta i popunjavanje nije problem, ali moze da bude cupavo oko popravke kvaliteta same slike koju dobijes sa kamere. Kad bi zavrsio to, stavio bih prs' na celo i zapitao se koliko novaca imam. Puno novaca - mozes neki Texasov DSP (DaVinci, C6000), u MATABU cak ima toolbox za te familije, koji generise neki kod. Da se razumemo, embedded obradu slike nisam radio nikad, samo na PC, ali to su samo ideje ne? :). Druga varijanta, koja mi se cini jeftinija, imas ARM9 razvojne ploce (npr. www.olimex.com). Ti kontroleri imaju USB Host kontroler na sebi, znaci mozes da povezes USB kameru. Neki ARM9 kontroleri (ARM9EJ-S valjda) imaju i DSP extenzije na sebi, sto moze da bude korisno. Na plocama uglavnom ima i SDRAMA tipa 64MB, koji ce ti biti potreban, jerbo obrada slike trazi memorije... Da..., kontroler se vrti na 180+ MHz. A onda na repertoar ide proucavanje Linuxa, koji je instalian npr, USB protokola, i na kraju implementacija algoritma.

Znaci, kontrolerska plocica ti nosi cenu (100-150€ pa na dalje), a kamera je relativno dzabe. Sama konstrukcija koja nosi kameru mislim da ne bi trebalo da bude skupa. Najskuplje je vreme za koje ces da implementiras algoritam.

Znam da verovatno sada to deluje mlogo komplikovano, ali hoces embedded...

Pozdrav,
Milan.

Hvala na savjetu madwolf.

Tako nesto sam i ja imao u vidu u samom startu. Medjutim, kao sto si i sam zapazio, to zahtjeva prilicno vremena. U matlabu sam zadnji put radio prije oko 5 god. i dok bih se vratio u te vode, dosta vode bi Dunavom proteklo. Zatim i da krenem sa nekom platformom sa kojom nisam ranije radio, pa dok se to naruci, pa dok stigne, pa dok se upoznam sa tim... Nadao sam se da ce nekom pasti neki magicni trik na pamet ili neka nestandardna zamisao, pogotovo i zbog toga sto bi rad ovog uredjaja u promjenjivim uslovima osvjetljenja ili cak u mraku prilicno povecao funkcionalnost citavog aparata. Ali sta da se radi, ako se nista ne pojavi u skorije vreme, onda cu morati utabanim stazama, pa sta traje nek traje...
U svakom slucaju hvala na misljenju.

Pozdrav.

Nekada davno, radio sam u namenskoj proizvodnji na projektu TV navodjenja rakete vazduh-zemlja. Tada je to bila tajna, ali kako se n puta promenila zemlja u kojoj zivim mislim da sam oslobodjen cuvanja te tajne. Naravno da o tome nece niko da me obavesti, to sam sam zakljucio. No, to nije vazno jer je tehnologija tada bila kameno doba u odnosu na danasnju. Ali zahtevi su bili ostriji: jedno izracunavanje trebalo je zavrsiti za 20ms, a ovde se trazi za 10s, tamo se nije pitalo koliko kosta, a sada treba da je sto jeftinije.

U medjuvremenu sam nastavio da se malo bavim problematikom obrade slike, pa sam pravio razne FIR i IIR dvodimenzionalne filtre za obradu slike i korelacione funkcije za prepoznavanje oblika, ali cisto iz hobija, samo na PC-ju bez ikakvog prakticnog znacaja.

Uz mocan hardver (i verovatno skup) nije veliki problem napraviti zeljenu stvar. Postoje mnogi algoritmi, ili postupci na osnovu kojih se mogu napraviti algoritmi, da dovedu do zeljenog rezultata. Izazov je napraviti to sa sto manjom cenom.

Kod prepoznavanja oblika, uvek postoji (kao mustra) oblik koji treba prepoznati u slici. Koliko sam shvatio ovde se nezna koji oblik treba prepoznati, sto je ozbiljan problem. Ako na na krevetu lezi gitera, ali i macka, treba uputiti na neki nacin da softver ne prepozna macku, vec gitaru. Uobicajeno je resenje da se prepoznaje oblik koji se jednim delom nalazi u centru slike.

Furijeova transvormacija (slike) je ista za dve slike koje sadrze isti predmet (i pozadinu) bez obzira na to ako se u drugoj slici predmet nalazi na drugom mestu. Uslov je samo da predmet u drugoj slici ne sme bit zarotiran.

Ali, cini mi se da sa zahvetom da cena bude sto niza, otpadaju mnogi poznati algoritmi, i treba da dodje do izrazaja dosetljivost i masta da bi se resio ovakav zadatak. Eto izazova za one koji ne idu utabanim stazama.

Ja jos uvek nemam neku ideju.

Pozdrav.

Razmisljao sam kad sam napisao poruku o onome "uz pomoc stapa i kanapa"... Nisam mogao da se setim nicega jednostavnijeg... I jeftinijeg... Jedino mozda jeftinije je da uzmes neku jednostavniju platformu, npr ARM7, ali za to ponovo ne mozemo da ovako napamet razglabamo, trebala bi da se proracuna potrebna kolicina memorije i naravno procesorska snaga. A po meni najjeftinije je uzeti neki development kit, da bi bilo sto manje posla oko elektronike. Hardver koji sam spomenuo da ima da se kupi u pomenutoj firmi je jeftin, mozda spada najjeftinije koji mogu da se nadju u evropi, plus sto ta firma ima predstavnistva i zastupnike u velikom broju zemalja ;) DSP kitovi su skupi i dan danas, pa to nisam uzimao u obzir... Kako bilo, mislim da tebi u svakom slucaju treba neki mikrokontroler sa solidnom kolicinom memorije... Ako bi se opredelio za ovu varijantu...

Svakako da kod programiranja slike postoje problemi ambijenta, tj. osvetljenja, pa odsjaja predmeta itd. Nije jednostavno priznajem. Ja sam vise softverski orijentisan, pa sam shodno tome pisao svoje ideje ( dev. kit + kamera + kablovi + ispravljac : eliminise se problem sa elektronikom ).

Ne znam, mozda nekom padne nesto jednostavnije na pamet.

Pozdrav
Milan.

Hvala vam na misljenjima, izvinite sto odgovaram sa zakasnjenjem, vreme, vreme, nikad ga dovoljno.
U medjuvremenu sam isao da kupujem neki alat, pa u prodavnici slucajno naletih na onaj zidarski laser sto projektuje onu crvenu liniju gdje zidaru treba (npr. za nivelaciju i sl.). Ima ih vec od 20-tak evra, jest da ti jeftini vjerovatno nevaljaju nista jednom zidaru ali, elem, palo mi je na pamet da ja taj laser vozam direktno iznad povrsine koja se skenira cime bi se ta izrazito crvena linija ocrtavala na skeniranom tijelu. Kameru bih fiksirao negdje iskosa kako bih imao sliku iz 3D perspektive. E sad, mislim da nije problem izdvojiti tu crvenu lasersku liniju sa slike i nekim obicnim mikrokontrolerom, jer prilicno odudara od sve okoline. Ako znam trenutni polozaj linije po jednoj osi (po onoj po kojoj se laser pravolinijski vozi), a znam jer ga ja vozim i mogu enkoderom precizno da citam gdje se nalazi, i ako znam gdje se kamera tacno nalazi (a i to znam jer je ja postavljam) onda se iz zakrivljenosti linije i uz malo trigonometrije moze odrediti oblik i polozaj tijela, a da se pri tom izbjegnu furijeove transformacije i skupe DSP platforme. Znaci ako bih slikao polozaj te linije na svakih pola centimetra ili centimetar, dobio bih nesto kao presjeke tog tijela u tim ravnima. Mogao bih da setam laser jos i po poprecnoj osi, cime bi se dobio "zicani" model tog skeniranog reljefa.
Mislim da bi ovo moglo da upali, ali sacekacu jos malo da se slegne.
Nasao sam i jos jedan algoritam za izdvajanje oblika od pozadine, a radi se o Blackfin BF533 (single core) i BF561 (dual core) procesoru, koriscenom u onim malim robotima sto igraju fudbal. Imaju dvije kamere (dakle "stereo" vid) rezolucije 320x240, ali prepoznavanje se vrsi na osnovu boje lopte (koja je narandzasta) sto nije ono sto meni vrsi posao, a algoritam je pisan u asembleru (nezgodno za proucavanje) jer se radi o 60 slika u sekundi, sto je oko 8-12MByte podataka u sekundi, pa ne moze da se stigne nekim jezikom viseg nivoa. Sve u svemu, neupotrebljivo sad za mene, ali eto navodim ako je nekom zanimljivo da procita.
Ako ima neki propust u mom razmisljanju o onom setajucem laseru nadam se da ce ga neko uociti.

Pozdrav svima.

Neznam dali ti bi fizički odgovaralo da ispituješ prozirnost objekta i imaš mogučnost pračenja prosvjetljevanja ispod objekta. Ako bi to išlo ja bi postavio objekt na prozirnu površinu (plexi ili staklo) te vozio laser iznad objekta s senzorom ispod (ili reflektirajući optički senzor) . ukoliko trebaš samo konturu objekta (bez eventualnih rupa u njemu) kad naiđeš na jedan rub pratiš samo točke kad se mjenja stanje senzora. na taj način bi se ubrzalo skeniranje jer ne pratiš sve moguće točke. Malo sam zakomplicirao s objašnjenjem zamisli no prvo potvrdi da bi ti tako odgovaralo pa ći se potruditi da budem precizniji u odgovoru.

Potpis

www.micromatic.hr

@micromatic,

hvala na predlogu, ali to u mom slucaju ne moze da se primjeni. Podloga se ne moze birati i u opstem slucaju moze biti bilo kakva relativno ravna povrsina, ali nikakva koja je u sklopu uredjaja. Uredjaj se montira iznad neke povrsine po potrebi, ali sem toga nema nista vise zajednicko sa njom.

he, a moze li ona fora sa laserom i difrakcionom resetkom, gdje se mjeri rastojanje izmedju glavne zrake i sporednih, sto je povrsina predmeta udaljenija to je razmak izmedju zraka veci itd...znaci skeniras predmet, kamerom "hvatas" rastojanja, tako bi dobio wire model predmeta, koristi se i crveni filter, tako nesto...

aj pozdrav!