http://www.youtube.com/watch?v=xvIHHK_X3B8&feature=PlayList&p=D3147D02F23FFC4F&index=4&HQS=dsp_singlepixel_camera_080810&DCMP=mytinwsltr_08_09_2008 Was haltet ihr davon?
Sehe den Sinn irgendwie nicht so richtig, zumal ein Multi(mega)-Pixel-Sensor heute ja wirklich nix mehr kostet. Im Gegensatz dazu benötigt die 1-Pixel-Kamer sogar noch zusätzliche Bauteile wie einen leistungsfähigen DSP und diese Pixel-Matrix. Interessant könnte es höchstens dann sein, wenn man durch geschickte Wahl der Schwarz-Weiss-Pixelmatrix eine enorme Kompressionsrate hinkriegt. Wobei ich zu bezweifeln wage, dass dies schneller wäre als die normale Kompression einer Bitmap. Besonders die Belichtungszeit dürfte deutlich höher liegen, da man ja verschiedene Matrizen durcharbeiten muss.
> Sehe den Sinn irgendwie nicht so richtig, zumal ein > Multi(mega)-Pixel-Sensor heute ja wirklich nix mehr kostet. Wärmebildkamera
Scheint ganz interessant zu sein das Thema. Ich denke das hat Zukunft. Delta-Sigma Wandler haben ja eigentlich ein ähnliches Prinzip: wenig Auflösung und Oversampling ergeben eine hohe Auflösung bei geringer Samplerate.
> Wärmebildkamera
Das wäre ne interessante Möglichkeit. Einfach mal so dahergefragt: Wäre
das mit Hobbymitteln realisierbar?
Optik: ?
Schwarz-Weiss-Matrix: Durchsichtiges LCD?
Sensor: ?
Verarbeitung: dürfte mit vertretbarer Geschwindigkeit auf dem PC oder
einem durchschnittlichen Mikrocontroller laufen, so lange man keine
Bilder von Bewegungen aufnehmen will.
mr.chip wrote:
> Woran würde es denn konkret scheitern?
- Hast du ein schaltbares Spiegelarray für Wärmestrahlen?
- Hast du einen schnellen Wärmebildsensor?
- Weißt du wie der Algorithmus funktionier?
> - Hast du ein schaltbares Linsenarray für Wärmestrahlen? Nahes Infrarot sollte man mit normalen optischen Elementen in den Griff kriegen. Das "Linsenarray" bzw. die Schaltmatrix (die Linsen haben direkt nichts damit zu tun, sondern sorgen lediglich für die richtige Projektion auf das Array und danach auf den Sensor) liesse sich im schlimmsten Fall sogar mechanisch realisieren. Ich habe gewisse Hoffnungen, dass man es auch mit einem durchsichtigen LCD machen könnte. > - Hast du einen schnellen Wärmebildsensor? Man müsste sehen, was sich hier eignet. Jednefalls braucht man keinen Bildsensor sondern lediglich einen Sensor, der einen Wert an einem Punkt messen kann. > - Weißt du wie der Algorithmus funktionier? Ja, die Grundidee des Algorithmus ist eigentlich trivial.
mr.chip wrote: > Ich habe gewisse > Hoffnungen, dass man es auch mit einem durchsichtigen LCD machen könnte. Das bezweifle ich: Ich habe mal gehört, dass elektrisch leitfähig auch Wärmestrahlung reflektierend bedeutet. Keine Ahnung ob man das so stark verallgemeinern darf, aber ich denke eher nicht, dass ein LCD im Bereich von einigen µm so gut durchlässig ist. > Man müsste sehen, was sich hier eignet. Jednefalls braucht man keinen > Bildsensor sondern lediglich einen Sensor, der einen Wert an einem > Punkt messen kann. Ja, aber genau diesen zu bekommen dürfte nicht einfach sein. Ein normaler Thermopilesensor hat Tiefpasscharackteristik mit einer Grenzfrequenz von vielleicht 10Hz.
> Das bezweifle ich: Ich habe mal gehört, dass elektrisch leitfähig auch > Wärmestrahlung reflektierend bedeutet. Elektrisch leitfähig bedeutet in der Tat, dass überhaupt keine elektromagnetische Strahlung durchkommt. Also auch kein Licht.
mr.chip wrote: > Elektrisch leitfähig bedeutet in der Tat, dass überhaupt keine > elektromagnetische Strahlung durchkommt. Also auch kein Licht. Das stimmt so aber nicht. Ich sag nur ITO: http://de.wikipedia.org/wiki/Indiumzinnoxid Da wird nämlich in den LCDs als Elektroden verwendet.
> Das stimmt so aber nicht. Ich sag nur ITO: > http://de.wikipedia.org/wiki/Indiumzinnoxid Indiumzinnoxid ist ein Halbleiter, kein Leiter. Das ist ein ganz wesentlicher Unterschied, die leiten nicht einfach nur "halb", sondern haben ganz andere physikalische Eigenschaften. Wenn man quantenmechanisch argumentiert, dann leiten Leiter nicht, weil jedes Photon ein Elektron finden wird, das es anschubsen kann und so seine Energie verliert. In einem Halbleiter können die Elektronen nur zwischen zwei diskreten Energielevels transportiert werden, die meisten Photonen haben aber nicht die passende Energie und können so nicht interagieren. Argumentiert man eher von den Maxwell-Gleichungen her so gilt, dass in einem Leiter kein E-Feld existieren kann, weil sämtliche E-Felder sofort durch extrem hohe Ströme kompensiert werden. Und ohne E-Feld gibt's nunmal kein Licht.
mr.chip wrote: >> Das stimmt so aber nicht. Ich sag nur ITO: >> http://de.wikipedia.org/wiki/Indiumzinnoxid > > > Indiumzinnoxid ist ein Halbleiter, kein Leiter. Das habe ich auch nie behauptet, nur dass es leitfähig ist, und daher Wärmestrahlen reflektiert.
> Elektrisch leitfähig bedeutet in der Tat, dass überhaupt keine > elektromagnetische Strahlung durchkommt. Also auch kein Licht. Elektrisch leitfähig -> kein Licht kommt durch, d.h., (fast) alles wird reflektiert. > Das stimmt so aber nicht. Ich sag nur ITO: > http://de.wikipedia.org/wiki/Indiumzinnoxid Stimmt also nicht? > Das habe ich auch nie behauptet, nur dass es leitfähig ist, und daher > Wärmestrahlen reflektiert. Was jetzt?!?
mr.chip wrote:
> Was jetzt?!?
Habe ich doch gesagt!
ITO: Elektrisch leitfähig, daher wird IR blockiert (ab etwa 800nm
aufwärts), aber transparent im sichtbaren Bereich.
Da ITO auf LCDs: Für Wärmestrahlung nicht durchlässig. Deine Idee mit
dem LCD funktioniert also nicht.
Leitfähigkeit und Leiter sind 2 völlig verschiedene Dinge. Leitfähig ist auch Wasser, wenn ich vorher etwas Salz reinkippe. Nach üblichen Erfahrungswerten zu urteilen ist Wasser auch durchsichtig. Ganz am Anfang war von Leitfähig die Rede, und das ist so sicher nicht richtig.
@ mr. chip
> Ja, die Grundidee des Algorithmus ist eigentlich trivial.
was ist mit "random patterns" gemeint ?
makrosequenzen, die zufällig hintereinanderfolgen,
oder tatsächlich einzelne, unabhängige, zufällige muster ?
woher kennnst du den algo ?
> woher kennnst du den algo ?
Die Idee ist die folgende: Man misst die Helligkeit der verschiedenen
Muster. Jedes Muster ergibt eine lineare Gleichung mit "Summe der
nicht-geschwärzten Pixel = gemessene Helligkeit". Wenn man genügend
Messungen vornimmt, kann man diese Gleichung lösen und die Helligkeit
jeden Pixels berechnen. Im trivialen Fall schwärzt man zu diesem Zweck
immer alle Pixel ausser eines, dann hat man schon dessen Helligkeit. Man
kann nun geschicktere Muster wählen, so dass man mit weniger Abtastungen
doch gute Resultate erzielt. Natürlich ist es nicht ganz trivial,
wirklich geschickte Muster und eine intelligente Verarbeitung zu wählen,
aber die ganze Theorie über die numerische Verarbeitung von linearen
Gleichungssystem hat da einige Möglichkeiten auf Lager.
Leute eure Diskussion hat etwas Erbärmliches. Erstens: wenn ihr irgendwo mit Glas rummacht ist mit Wärmestrahlung ohnehin Schluss. Zudem haben wir keinen schnellen Sensor der wärmesensitiv wäre. Der Algorithmus ist tasächlich trivial. Das ist einfach Reverse Correlation oder Spike triggered average wie man in der Neurobio sagen würde. Denn so zufällig sich die Muster nicht wie sie vorgeben. Übrigens wird das ganze auch auf einem DSP nicht so schnell laufen, der kann auch nicht schneller addieren als ein fixer PC. Was tatsächlich geht, ist ein normales LCD mit Punktmatrix zu nehmen und im sichtbaren Spektrum aufzunehmen. Was ich aber nicht verstehe, ist, wie sie eine höhere Auflösung als die Spiegelmatrix erreichen wollen...
Ich behaupte: Eine einfache Thermografiekamera ist mit Hobymitteln realisierbar. Man braucht im Grunde genommen vier Dinge: - einen IR-Empfänger, der zumindest in ungekühlter Form mittlerweile allgemein verfügbar sein müsste - man denke z.B. an PIR-Bewegungsmelder - eine Scanner-Einrichtung: früher war dies die einzige Möglichkeit, überhaupt hochauflösende IR-Kameras zu realisieren. Damals arbeitete man mit rotierenden Prismen oder Schwingspiegeln. - ein Objektiv - Elektronik zur Scanneransteuerung, Signalverarbeitung und Bildausgabe Das Hauptproblem: Für den thermisch interessanten Teil des IR gibt es keinen billigen "Gläser", die meisten aktuellen optischen Systeme arbeiten mit Silizium, Germanium, Saphir oder Zink-Selenid. Selbst wenn man einen brauchbaren Spiegel-Scanner hat (in der CO2-Lasertechnik ist z.B. poliertes Kupfer recht verbreitet), braucht man immer noch das Objektiv. Da transmissive Elemente wieder nicht in Frage kommen bleibt auch hier nur der Weg über Spiegel - Lösungen dafür gibt es (z.B. Cassegrain), man muss eben nur einen schönen großen Parabolspiegel herstellen können... Das letzte Problem ist die Kalibrierung, wenn man wirklich messen will und nicht nur schöne Bilder im dunkeln machen will. Aber ein Schwarzkörperstrahler zu bauen und mit einem Temperatursensor auszustatten, sollte im ganzen einfacher als die Kamera sein... Insgesamt würde ich sagen: Aufwändig aber machbar! Und mit sicherheit billiger als die billigste kommerzielle ungekühlte Thermografiekamera (z.B. http://www.pce-group-europe.com/deutsch/product_info.php/info/p1494_Waermebildkamera-PCE-TC-2.html), wenn man die Zeit nicht einrechnet ;) Gruß Dr.Seltsam
Äh, darum geht es hier aber gar nicht. Sowas wurde beim Roboternetz schon mal mit ner Erdnussdose gemacht. Das hier ist komplett anders, hier geht es um ein Array aus Spiegeln was die Aufnamhe direkt an bestimmte Basisfunktionen eines Kompressionsalgorithmus koppelt. Klar, einen Spiegelscanner gibt es schon lange. Aber auch da das Problem: Sensoren zu langsam! PIR Melder? Äh, der misst aber nicht die IR Strahlung sondern die erste Ableitung nach der Zeit selbiger. Wie willste damit denn ne Thermocam bauen?
Timbo wrote: > PIR Melder? Äh, der misst aber nicht die IR > Strahlung sondern die erste Ableitung nach der Zeit selbiger. Nein, der Sensor misst die Differenz zwischen linken und rechter Hälfte der Sensorfläche. Aber es gibt ja auch Thermopilesensor, die messen die Differenz zwischen Sensortemperatur und einfallender Wärmestrahlung.
> Leute eure Diskussion hat etwas Erbärmliches. Erstens: wenn ihr irgendwo > mit Glas rummacht ist mit Wärmestrahlung ohnehin Schluss. Zudem haben > wir keinen schnellen Sensor der wärmesensitiv wäre. Also, wenn wir von nahem Infrarot reden, dann können wir das sicher mit optischen Elementen behandeln. Die Frage ist nun (und das weiss ich ehrlich gesagt wirklich nicht) wie lange ist die typische Wärmestrahlung?
mr.chip wrote: > Die Frage ist nun (und das weiss ich > ehrlich gesagt wirklich nicht) wie lange ist die typische > Wärmestrahlung? Die Wärmestrahlung liegt im Bereich 2-12µm.
> Ja, die Grundidee des Algorithmus ist eigentlich trivial.
Computertomographen machen das sogar räumlich...
> wenn wir von nahem Infrarot reden, dann können wir das sicher mit > optischen Elementen behandeln Ja, dann können wir aber auch einfach aus einer Webcam den IR Filter ausbauen und sparen uns ne Menge Arbeit.
> Übrigens wird das ganze auch auf einem DSP nicht so schnell > laufen, der kann auch nicht schneller addieren als ein fixer PC. Oh doch. So ein DSP rechnet deutlich schneller als so ein oller PC!
Nie und nimmer. DSPs haben gegen ausgewachsene x86er nicht den Hauch einer Chance.
... da die ja auch viele DSP Funktionen in MMX, SSE und Konsorten schon integriert haben... plus hochgetakteten und gepipelineten Kern mit viel Cache ;)
Hängt in gewisser Weise natürlich von der Definition "DSP" ab. Wenn man GPUs als DSP definiert, sieht das schon anders aus. Aber so ganz im Sinne des Erfinders ist das nicht.
Das hat mit der Nipowscheibe recht wenig gemeinsam bis auf den einen Fotodetektor.
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