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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Modelauto das mit HIlfe einer Kamera einem Laserpointer folgt


Autor: Kemal Darsel (macro09)
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Hallo Leute,

Wir haben in der Schule in dem Jahr eine Projektphase wo jeder was 
basteln muss mit einem µC. Und wie scho erwähnt möchte ich ein Modelauto 
basteln das mit Hilfe einer Kamera einem Laserpointer folgen kann. Naja 
eigentlich würd ich mal gern wissen ob ich es besser mit Sensoren oder 
mit einer Kamera machen soll.
Und da ich es wahrscheinlich mit einer Kamera machen werde, würd ich 
gern wissen wie ich es beim Programm abfrage, ob dort ein Laserpointer 
ist oder nicht...

Ich hoffe ich hab es klar un verständlich erklärt...

Liebe Grüße
Kemal

Danke im Vorraus

Autor: MeinerEiner (Gast)
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Wie viel Zeit ist für das Projekt und welche Vorkenntnisse sind schon 
da?
Einfach wird das nicht.

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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nimm erst einmal zwei LRD´s und lass Dein Auto einer Taschenlampe 
folgen.

Das ist der rechte Umfang für ein Schulprojekt.


Axel

Autor: Icke (Gast)
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Mit ein bißchen basteln und paar Zeilen Code ist das bestimmt nicht 
getan. Allein das Bild der Kamera auszuwerten, ist schon eine Aufgabe. 
Wie dem auch sei, auf http://www.roboternetz.de wirst du wahrscheinlich 
eher fündig...

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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Axel Düsendieb schrieb:
> nimm erst einmal zwei LRD´s und lass Dein Auto einer Taschenlampe
> folgen.
>
> Das ist der rechte Umfang für ein Schulprojekt.
>
>
> Axel

nene ich geh in eine HTL Schule und das ist nur eine Probephase...
nächstes Jahr muss ich eine Diplomarbeit in so einer Art machen !

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Such mal nach "AVRCAM"

Autor: Anselm 68 (anselm68)
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Darf der Laser Infrarot sein?
Denn in einer Elektor letztes oder vorletztes Jahr war ein Artikel über 
einen in der WII-Remote verbauten Sensor.
Er gibt dir mit Koordinaten heraus wo die 4 stärksten IR-Quellen in 
seinem Sichbereich sind.
Müsstest dann nur die horizontalen Werte betrachten ;)

Gruß Anselm

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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Kemal Darsel schrieb:
> Hallo Leute,
>
> Wir haben in der Schule in dem Jahr eine Projektphase wo jeder was
> basteln muss mit einem µC. Und wie scho erwähnt möchte ich ein Modelauto
> basteln das mit Hilfe einer Kamera einem Laserpointer folgen kann. Naja

> eigentlich würd ich mal gern wissen ob ich es besser mit Sensoren oder
> mit einer Kamera machen soll.
eine Kamera ist auch ein Sensor.

> Und da ich es wahrscheinlich mit einer Kamera machen werde, würd ich
> gern wissen wie ich es beim Programm abfrage, ob dort ein Laserpointer
> ist oder nicht...
Das Zauberwort heißt Bildverarbeitung.
Helle Flecke im Bild zu finden gehört dabei noch zu der leichteren Übung 
(-> Blobfindung, -> Segmentierung, -> Zusammenhangskomponenten), aber 
diese gefundenen Blobs aber richtig zu klassifizieren ist schon etwas 
schwieriger.
um zb. einen Laserpunkt und eine leuchtende LED unterscheiden
beides ist ein heller Fleck im Bild.

Mit einem AVR wirst du da wenig chancen haben, da wird wohl etwas 
größeres ran müssen.
Hängt natürlich auch von der Auflösung ab.


Da das auto allerdings sich nur in 2 Dimensionen bewegen kann, reicht 
vielleicht ein Zeilensensor, mit recht großen vertikalen Öffnungswinkel.
man fährt dann einfach in die richtung in der es am hellsten ist.
da ist dann quasi keine unterscheidung von laser oder anderer 
Lichtquelle mehr möglich
eventuell könnte man den Laser aber mit einer bestimmten Frequenz 
modulieren, die man auswerten kann.
Dann muss aber natürlich auch die "Bild"-Auswertung entsprechend schnell 
passieren.

Edit:

die absolute billigvariante wäre natürlich ein 1x5 Array aus 
Photodioden.
Da sollte es dann auch kein Problem mit der Auswertung des "Bildes" mit 
kHz-Frequenz geben

das sollte dann auch ein avr schaffen.

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>http://www.jrobot.net/Projects/AVRcam.html

soviel zum Thema "schafft der AVR nicht".

Gut, ein Großteil der Bildverarbeitung passiert in der Kamera, aber 
immerhin wird ein ATmega8 verwendet...

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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wo find ich eigentlich eine AVRcam zum kaufen?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Irgendwie schon traurig

Autor: gerd (Gast)
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Karl heinz Buchegger (kbuchegg) schrieb:

> Irgendwie schon traurig

Was, der Werteverfall bzw. das keiner mehr selber was machen möchte um 
zu lernen? ;)

- gerd

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Auch
Aber auf einer Website den Shop nicht zu finden, wenn man schon mit der 
Nase drauf gestossen wird ....

Autor: gerd (Gast)
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Uff, hatte mir den Link garnicht angeschaut... das ist natürlich noch 
eine Nummer härter. g

- gerd

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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gerd schrieb:
> Uff, hatte mir den Link garnicht angeschaut... das ist natürlich noch
> eine Nummer härter. *g*
>
> - gerd


würd echt ma gern wissen welchen link ihr meint ....
kann sein das ich es übersehen habe :)

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Hmm, also wenn ich Lehrer wäre dann wär es mir lieber er würde in seinem 
Projekt ein Auto konstruieren das mittels zweier Reflexlichtschranken 
einem schwarzen Strich auf dem hellen Boden folgt, wenn er es dafür 
selbst gemacht und programmiert hat -und wenns mit Lego Robotics wäre- 
als wenn er sich in Foren und im Internet alles vorkauen lässt und 
irgendwelche vorgefertigeten Teile zusammenwurschtelt ohne zu wissen wie 
es im Detail funktioniert.

Gruß, Udo

Autor: Gast (Gast)
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Zitat aus Star Wars: "Es gibt immer einen noch größeren...."

Autor: gerd (Gast)
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Kemal Darsel (macro09) schrieb:

> würd echt ma gern wissen welchen link ihr meint ....
> kann sein das ich es übersehen habe :)

Ein paar Beiträge weiter oben...

> Autor: STK500-Besitzer (Gast)
> Datum: 02.12.2009 20:57

>>http://www.jrobot.net/Projects/AVRcam.html

> soviel zum Thema "schafft der AVR nicht".

> Gut, ein Großteil der Bildverarbeitung passiert in der Kamera, aber
> immerhin wird ein ATmega8 verwendet...

- gerd

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
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@Kemal

deine Aufgabenstellung (der Betreff deses Threads) lautet:

"Modelauto das mit HIlfe einer Kamera einem Laserpointer folgt"

wenn du es schon mal nicht schaffst, einen geposteten Link 
[http://www.jrobot.net/Projects/AVRcam.html]
(siehe Mail von STK500 Besitzer um 20:57) ANZUKLICKEN, und einfach mal 
zu schauen was dort ist, dann sehe ich schwarz für dein Vorhaben, 
selbständig solch ein Projekt zu stemmen.

Hinweis:

1.
Auf dieser jrobot-Seite steht ganz oben groß und deutlich der Link zu 
"Shop".
Was das wohl bedeuten mag?

2.
weiter unten im Text (fast am Ende der Seite) steht unter "Custom 
Development with the AVRcam" auch noch der Hinweis (Link) zu
"Interested?  Purchase the AVRcam system"
Was das wohl bedeuten mag?

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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ich weiß es eh das es dort verkauft wird aber ich würd gern wissen ob es 
in Europa erhältlich ist weil ich es leider außer USA nirgends finde...
und das in jrobot kostet mir ehrlich gesagt zuviel , kann ich keine 
billigere variante nehmen??

Autor: franz (Gast)
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Kleiner Tipp von jemand mit Erfahrung: Vergiss Dein Projekt und backe 
kleiner Brötchen. An Deinem Vorhaben kannst Du nur scheitern.

Gruß,
Franz

Autor: Gerhard (Gast)
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> Naja eigentlich würd ich mal gern wissen ob ich es besser mit
> Sensoren oder mit einer Kamera machen soll.

Ich denke, wenn man selbst nicht unterscheiden kann, was der "bessere" 
Weg ist, dann sollte man das Projekt sausen lassen.

Mein Rat: Erst mal mit Sensoren aufbauen und danach an die Kamera 
denken.


Viel Erfolg.

Gerhard

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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nja eines hab ich schon gelernt diese seite bringt keine hilfe...
da sind nur paar arogante (net alle) Leute die glauben das sie jeden 
niedermachen können nur weil sie bissl mehr Erfahrung haben...
Ich würd sicher nicht dieses Projekt machen wenn ich null ahnung hätte..

Aber ich werd mein Vorhaben fortführen entweder mit Hilfe oder ohne 
Hilfe !!

Autor: doc (Gast)
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Mach das. Durch Fehler und Fehlentscheidungen lernt man am schliesslich 
am besten.

Autor: Andreas K. (derandi)
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"Sensor selber basteln oder Kamera? Egal, ich machs eh mit der Kamera" 
ist weder eine detaillierte Beschreibung des Vorhabens noch lässt es auf 
die nötige Erfahrung schließen.
Das ist eine Allerweltsfrage, die jemand stellen könnte, der gestern mal 
was von Mikrocontrollern gelesen hat und jetzt auch was machen will.

Und davon gibts nicht nur einen pro Tag, warum sollte man da auch nicht 
Arrogant werden wenn die dann auch noch auf die Hilfe bestehen, die 
ihnen zusteht?


Aber um deine Frage trotzdem zu beantworten: Fang mit kleineren Brötchen 
an, 5 Photodioden kreuzförmig angeordnet, den Blickwinkel der 
Photodioden mit schwarzem Papier beschränkt. Ist die mittlere Diode die 
hellste, ist der Punkt da wo er sein soll und das Auto bleibt stehen, 
untere Diode heller = rückwärts, obere Diode heller = vorwärts.
Analog dazu links und rechts. Modulieren um Fremdlicht auszublenden.

Dann hast du schon mal einen AVR der dein Auto steuern kann, nächste 
Stufe: Mittlere Phododiode durch zwei Liniensensoren ersetzen, kleine 
Optik dazu (Walzenlinse) und schon lässt sich der Mittelpunkt bedeutend 
feinfühliger abgestuft verfolgen.
Dann kannst du dir eine Kamera suchen deren Inhalt du per im AVR 
vorhandenen Schnittstellen auslesen kannst, dann wirst du aber auch 
deinen AVR um externen Arbeitsspeicher erweitern müssen, 320x240 
Bildpunkte sind auch in Graufstufen schon 75 kb.

Autor: Williwill (Gast)
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Was für uc/Elektronik/Mechanik sowie ggf. mathematische Erfahrung hast 
du? Davon hängt ganz entscheidend die weitere Planung ab.

Ein autonomer Roboter mit eigener Bildverarbeitung ist wirklich keine 
Bastelei für zwischendurch und kann ganz schön zu Frust führen. 
Wirklich.
Wie viel musst/kannst du selber machen, bist du bereit fertige Resourcen 
zu ...'übernehmen' oder legst du Wert auf möglichst viel Eigenleistung? 
Hast du alle Entwicklungswerkzeuge zur Hand? Mache dir einen kleinen 
aber möglichst realistischen Zeitplan.

Ich glaube an Selbstbewusstsein mangelt es dir nicht. Das ist aber in 
dem Sektor der Elektronik nicht IMMER von Vorteil, denn der Weg zur 
Selbstüberschätzung ist leider sehr kurz.

Falls deine Kenntnisse (ganz oben) eher mäßig sind, denke ich solltest 
du dich an die Vorgehensweise von "Andreas Klepmeir" halten. Evtl sogar 
eher noch einen Schritt zurück und nur 2 Fotowiderstände nehmen, deren 
Differenzsignal einer Taschenlampe folgt. In verbindung mit der nötigen 
Mechanik (oder willst du einen fertigen Bausatz nehmen?) ist das schon 
eine Lernquelle.

Ich hoffe ich konnte helfen. Aber ein Tip: Wörter wie "scho" anstatt 
"SCHON" sind sicher Jugendjargon, aber bei den älteren Semestern kommt 
da schnell die Meinung auf, daß du die Sache nicht wichtig genug nimmst. 
Wenn schon die Formulierungen hingerotzt klingen. ich sage das nur, weil 
dann bestimmt viele vielleicht sogar unbewusst nicht ganz 
unvoreingenommen an so einen Post herangehen.

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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Danke für deine Antwort, ich werde deinen Rat befolgen und es bissl 
leichter angehen :)

Autor: Barny (Gast)
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Ein paar Tipps meinerseits.

Ich habe mir etwas ähnliches gebastelt.
Ich habe dabei aber dabei bewusst auf einen AVR als Hauptrechner 
verzichtet, da alleine ein Kamerabild mit so knappen Resourcen 
auszuwerten ein eigenes Projekt über Jahre gewesen währe.

Ich habe desswegen auf einen PC zurückgegriffen, da man da mehr als 
genug Ressourcen hat.

Als Fahrzeug habe ich einen Leco Cybermaster verwendet.

Das Fahrzeug wurde mit einer Funkkamera ausgestattet die die Bilder an 
den PC geschickt habt.
Da die Funkverbindung nur maximal 3 Meter weit gereich hat, habe ich mir 
ein USART-Funkmodul verwendet, welches mir die Signale an das 
Lego-Terminal gesendet hat welches direkt auf dem Fahrzeug montiert 
wurde und seine Daten dann an das Fahrzeug übermittelt hat.
Mit dem verwendeten Funkmodulen konnte das Fahrzeug bis zu 80 Meter weit 
entfernt vom PC betrieben werden.
(Bei freiher Sichtverbindung und ohne Stöhrquellen.)

Als Zielvorgabe habe ich am Anfang ein rotes A4-Blatt verwendet welches 
ich durch Optimierung bei der Bildverarbeitung soweit verkleinert werden 
konnte, dass zum Schluss ein roter Laserpointer verwendet werden konnte.
Wie man dass mit einem AVR machen will wis ich nicht. Denn für diese 
Aufgabe ist damals mein nagelneuer 1GHz PC auf Volllast gelaufen.

Ich hatte bewusst den älternen Cybermaster verwendet, da der im 
Gegensatz zum Mindstorm die Antribsmotore eingebaut hatte.
Diese Motore hatten dazu noch Positionsmesser im Motor eingebaut, welche 
mir beim Mindstorms 2 der 3 Sensorplätze gekostet hätte.
Außerdem hatten der Ausgang am Cybermaster einen Strommesser, welches 
eine Überlastung erkennen lassen hat.
Im großen und Ganzen konnte der Cybermaster mehr als der Nachfolger 
Mindstorms. Auch das ActiveX Spirit vom Cybermaster konnte einfacher in 
eigene Programme eingebunden werden als die DLL von Mindstorms.

Wenn du eine Kamera verwenden willst, kommst du nicht um einen PC oder 
leistungsstarke Mikrocontroller nicht herum.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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Barny schrieb:
> Auch das ActiveX Spirit vom Cybermaster konnte einfacher in
> eigene Programme eingebunden werden als die DLL von Mindstorms.

Ein activeX soll einfacher zu benutzen sein, als eine dll?
Das glaube ich kaum.

>
> Wenn du eine Kamera verwenden willst, kommst du nicht um einen PC oder
> leistungsstarke Mikrocontroller nicht herum.
das sehe ich auch so, allerdings ist für diese Aufgabe keine richtige 
Kamera notwendig.
eine Sensorzeile mit großem vertikelen Öffnungswinklen, oder sogar nur 
ein paar einzelne Sensoren sollten meiner meinung nach reichen.

Autor: Barny (Gast)
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>Ein activeX soll einfacher zu benutzen sein, als eine dll?
>Das glaube ich kaum.

Also ich finde es einfacher wenn man das ActiveX wie eine Schaltfläche 
in's Dialogfenster ziehe und eine Variable zuweise.

Autor: JojoS (Gast)
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als Sensor würde ich einen PSD vorschlagen, gibts gerade billig bei 
Pollin, Art.Nr. 120 404. Der PSD liefert im Prinzip ein analoges 
Positionssignal auf einer Zeile. Vor die Zeile muss noch eine 
zylindrische Fresnellinse, die macht aus dem Punkt einen Strich. Eine 
Einheit aus PSD/Linse reicht für rechts links, eine zweite um 90° 
verdreht kann dann vor/zurück steuern. Mit Bandpass vor der Linse kann 
man das noch gegen Fremdlicht sicher machen (macht das Projekt aber 
etwas teurer). Dürfte recht einfach sein, ich weiss nur nicht wo man 
billig die Zylinderlinsen bekommt, müsste es auch auch Kunststoff geben. 
Weiss jemand wo man die günstig bekommt?

Autor: Kemal Darsel (macro09)
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JojoS schrieb:
> als Sensor würde ich einen PSD vorschlagen, gibts gerade billig bei
> Pollin, Art.Nr. 120 404. Der PSD liefert im Prinzip ein analoges
> Positionssignal auf einer Zeile. Vor die Zeile muss noch eine
> zylindrische Fresnellinse, die macht aus dem Punkt einen Strich. Eine
> Einheit aus PSD/Linse reicht für rechts links, eine zweite um 90°
> verdreht kann dann vor/zurück steuern. Mit Bandpass vor der Linse kann
> man das noch gegen Fremdlicht sicher machen (macht das Projekt aber
> etwas teurer). Dürfte recht einfach sein, ich weiss nur nicht wo man
> billig die Zylinderlinsen bekommt, müsste es auch auch Kunststoff geben.
> Weiss jemand wo man die günstig bekommt?

Könntest du mir bitte mehr Informationen geben wie z.B.: Welches Signal 
man von dem PSD zum bearbeiten bekommt? Und was genau du mit der 
Zylinderlinse meinst weil das hab ich nicht so genau verstanden....

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