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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bewegungserkennung Maus prinzip


Autor: Mäusefreund (Gast)
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Hallo,

ich würde gerne eine schnelle, präzise und optische Maus nachbauen. Nur 
stellt sich die Frage, welches IC eignet sich hierfür?

Kann vielleicht von euch einer eines empfehlen oder gar einen Beispiel 
Schaltplan?

Danke und schönen Abend.

Autor: Skua (Gast)
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Schau dir mal den ct´bot an.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> ich würde gerne eine schnelle, präzise und optische Maus nachbauen.
> Nur stellt sich die Frage, welches IC eignet sich hierfür?
Gibs auf.
In so einer Maus ist für ein kleines Taschengeld eine Kamera, 
Signalverarbeitung (Kreuzkorrelation) und ein Interface eingebaut. Das 
bekommst du selber nicht für unter 100 Euro hin. Und schon gar nicht in 
der Größe und so schnell.

Wenn du Standard-Sensoren übertakten willst:
Als Ausgangsbasis könnte der Avago Maussensor ADNS-2610 dienen.

Autor: ROFL (Gast)
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Naja, oder halt für 4-5 EUR den CYONS1001 von Cypress.
Scheint nur gerade überall nen paar Wochen Lieferzeit zu haben (Digikey, 
Mouser)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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ROFL wrote:
> Naja, oder halt für 4-5 EUR den CYONS1001 von Cypress.
Aber er will doch selber
>> gerne eine schnelle, präzise und optische Maus nachbauen.
Und nicht einfach in den nächsten ICH-BIN-DOCH-NICHT-BLÖD gehen und sich 
eine kaufen. Wobei dann die Lieferzeit kürzer wäre ;-)

Autor: ROFL (Gast)
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@Lothar,

ehm, das ist auch keine Maus, sondern ein Laser-Sensor der Fa. Cypress 
Semiconductor.
Passende Linse sollte man gleich mitbestellen.

datasheet:
http://www.cypress.com/?docID=5762

foto:
http://www.cypress.com/?docID=8938

Autor: Guido Körber (Gast)
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Beim Selbstbau von Mäusen stellt sich grundsätzlich das mechanische 
Problem. Die Toleranzen bei optischen Mäusen sind relativ gering, der 
Abstand zwischen Optik und Tischoberfläche muss ziemlich genau 
eingehalten werden. Interfacechips um Maussensoren zu Mäusen zu machen 
gibts hier:
http://www.codemercs.com/index.php?id=92&L=0

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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ROFL wrote:
> @Lothar,
> ehm, das ist auch keine Maus, sondern ein Laser-Sensor der Fa. Cypress
> Semiconductor.
Ja, die Avago ADNSxxx Sensoren sind auch keine Mäuse.
Sie werden nur sehr gern in denselben eingesetzt ;-)

Autor: Mäusefreund (Gast)
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...endlich wieder anwesend. Danke für eure interessanten Rückmeldungen, 
leider konnte ich nicht früher darauf reagieren.

Der Baustein von Cypress (CYONS1001U) hört sich sehr interessant an. 
Jedoch finde ich zu diesem Baustein keinen Lieferanten.

Kenn jemand von euch einen Lieferanten?
Kennt sich jemand aus, wie groß die Abstandstoleranz zwischen Unterlage 
und Sensor sein darf?

Dankeschön.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Silica, Future

Toleranz: Datenblatt lesen.

Autor: Martin Bittner (raeuberhotz)
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Hallo alle zusammen!
Nachdem ich mich durch eine Menge Foren, Datenblätter, Wikipedia-Artikel 
usw. durchgelesen hab bin ich nun hier "hängengeblieben". Ich muss sagen 
hier werden sehr gute Beiträge gepostet.
Ich bin Student an einer FH und arbeite zur Zeit an einem Projekt zur 
Erkennung von Bewegungsrichtung und Orientierung einer omnidirektionalen 
Roboterplattform (vgl. RoboCup). Dabei sollen 2 optische Mäuse zum 
Einsatz kommen. Da ich am Anfang meiner Arbeit stehe muss ich erst mal 
die richtige Hardware finden.
Was ich bisher herausgefunden habe (bitte korrigieren wenn ich Mist 
erzähle):

Optische Mäuse:
2 Arten
LED basierend -> mit roter LED oder Infrarot, beleuchten Oberfläche und 
machen Bilder der lichtreflektierenden Oberfläche und vergleichen diese 
(Kreuzkorrelation, optischer Fluss)
Laser basierend -> mit Halbleiterlaser, kohärentes Licht wird auf der 
Oberfläche unterschiedlich refklektiert, ausgelöscht oder verstärkt 
dadurch entsteht ein Interferenzmuster (Speckle-Effekt) welches von der 
Kamera aufgenommen und anschließend mit dem zuvor erstellten Bild 
verglichen wird (Kreuzkorrelation, optischer Fluss)

In der Arbeitshöhe unterscheiden sich die beiden Prinzipien wesentlich 
(siehe Datenblätter von Agilent bzw. Avago). Ich hab direkt auch mal 
zwei Mäuse geschlachtet und ein bischen damit rumgespielt. Bei der "LED 
Maus" ist, wenn man sie hoch hebt, nach 1-3mm schon Schluss mit der 
Bewegungserkennung. Bei der "Laser Maus" hingegen geht es bis 5-
8mm. Also käme nur die "Laser Maus" überhaupt in Frage. Ein weiterer 
Aspekt für die "Laser Maus" ist das die Beleuchtung im Gegensatz zur LED 
Maus keine Rolle spielt, da das Interferenzmuster Lichtstärkenunabhängig 
ist.

Meine Fragen ;-)

Kann mir einer Bücher, Artikel oder Paper empfehlen in denen das Prinzip 
der Kreuzkorrelation oder optischer Fluss im Bezug auf Bild-, 
Mustererkennung mathematisch aufgearbeitet wird? Ich denke da in die 
Richtung Signalverarbeitung, Signaltransformation, Filter.

@ ROFL
ehm, das ist auch keine Maus, sondern ein Laser-Sensor der Fa. Cypress
Semiconductor.
Passende Linse sollte man gleich mitbestellen.

Gibt es passende Linsen von den Herstellern der optischen Sensoren 
(Avago, Agilent, Cypress) die die Arbeitshöhe der Mäuse erhöhen?

Um der Frage vorzubeugen, warum eine größere Arbeitshöhe benötigt wird, 
kann ich nur sagen, dass wir eine gewisse Bodenfreiheit benötigen um 
nicht bei der kleinsten Unebenheit kein Signal mehr zu erhalten bzw. mit 
dem Sensor aufzusetzen.

Ich hoffe ich hab hiermit keinen verschreckt und freue mich auf eure 
Antworten.
Als nächstes werde ich mich mal mit dem Ct´Bot beschäftigen, der hier ja 
auch schon das ein oder andere mal erwähnt wurde.

Grüße
Martin

Autor: Den (Gast)
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>In der Arbeitshöhe unterscheiden sich die beiden Prinzipien wesentlich
(siehe Datenblätter von Agilent bzw. Avago). Ich hab direkt auch mal
zwei Mäuse geschlachtet und ein bischen damit rumgespielt. Bei der "LED
Maus" ist, wenn man sie hoch hebt, nach 1-3mm schon Schluss mit der
Bewegungserkennung. Bei der "Laser Maus" hingegen geht es bis 5-
8mm.

Das stimmt so nicht, wir haben damals einen optischen Wegemessung mit 
ner umgebauten optischen Maus (LED basierend) vorgenommen. Dabei war die 
umgebaute Maus etwa 20 cm vom Boden entfernt. Es kommt halt auf die 
Optik an, die du vor den Bildsensor packst. Dabei haben wir noch 
verstärkt rotes Licht auf den Boden gestrahlt, weil der ADNS da eine 
bessere Empfindlichkeit hat. Draußen bei Sonnenschein war das aber nicht 
mehr nötig. Ob die Intensität des Lasers diese Höhe von 20 cm auch 
schafft kann ich nicht sagen.

Autor: Martin Bittner (raeuberhotz)
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Danke für die Antwort!
Wie habt ihr die Optik umgebaut? gibt es da fertige Bauteile für oder 
habt ihr euch da was selber gebastelt? Gibt es Software um die 
aufgenommenen Bilder aus dem ADNS auszulesen?

Edit:
Wäre trotzdem schöner mit einer Laser Maus, da dann auch der Untergrund 
egal wäre. Bei mir reichen auch 1 bis 2cm aus.

Gruß

Autor: Den (Gast)
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Hey,
die halterung für die optik wurde selber gebastelt, die verstellbare 
Linse kam von einer CMU-Cam. die linsen gab es auch einzeln zu kaufen, 
waren aber recht teuer. weiß leider nicht mehr wo man die kaufen konnte.

das bild konnte man, wenn ich mich nicht irre, per serieller 
schnittstelle aus den adns lesen. es gibt aber infos dazu im datenblatt, 
wie man die daten auslesen kann. wir haben den adns mit nem PIC 
ausgelesen und dann per RS232 an den PC gesendet.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Die Avagotech Sensoren haben eine Option die Kameradaten direkt aus dem 
Sensor zu lesen. Bei den Cypress geht das nicht wenn ich mich richtig 
erinnere, die verwenden ja ein anderes Messprinzip.

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