Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kamera mit automatischer Zielverfolgung


von finalcu (Gast)


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Hallo Zusammen,

wie der Titel schon sagt moechte ich einen beweglichen Kamerakopf bauen, 
der sich automatisch nach einem Ziel ausrichten kann. Dafuer moechte ich 
jedoch nicht die Bildinformation der Kamera verwenden sondern 
zusaetzliche Sensoren. Das ganze sollte moeglichst einfach und robust 
sein, muss aber nicht besonders genau sein. Ich dachte an eine 
Kombination von IR-LEDs, Reflektoren und Sensoren aber da das System 
vorallem draussen funktionieren sollte weiss ich nicht ob das eine gute 
Idee ist. Die Distanz zwischen Ziel und Kamera sollte ca. 20m umfassen. 
Irgendwelche Ideen?

Gruss.

von Moritz (Gast)


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Die Luft-Luft Rakete AIM-2000 IRIS-T hat so was in der Art im Suchkopf.

von dunno.. (Gast)


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ich denk IR kannst du draußen im sonnenschein knicken, es sei denn du 
baust nen riesen scheinwerfer auf..

von Sven H. (dsb_sven)


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Vielleicht mit einer zweiten Kamera? Die muss ja dann auch nicht die 
volle Auflösung haben...

von slow (Gast)


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Reflektoren heißt doch Eingriff in das verfolgte Objekt, oder nicht?
Gehts etwas genauer?

von Lehrmann M. (ubimbo)


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finalcu schrieb:
> wie der Titel schon sagt moechte ich einen beweglichen Kamerakopf bauen,
> der sich automatisch nach einem Ziel ausrichten kann.

Was für ein Ziel?
Worauf willst du Tracken?
Du sprichst IR an - kannst du am Zielobjekt IR-LEDs anbringen? Dann ist 
es schon nichtmehr so schwer.

Es ist noch völlig unklar was du eigentlich willst. Willst du alles 
tracken was sich bewegt? Dann nimmt man eine zweite Kamera die fixiert 
ist, überprüft Pixeländerungen und setzt den Trackpoint sinnvoll im 
Trackingobjekt.

Für das alles braucht man allerdings umfassendere Kenntnisse in 
Bildverarbeitung und Regelungstechnik ...

von Michael N. (much)


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Aus welchem Grund möchtest du denn die Kamera nicht selbst als Sensor 
einsetzen?

Bei den Begriffen "Kamera" und "Zielverfolgung" dachte ich spontan an 
ein Kalmann-Filter. Sofern dein Ziel nicht ständig sprunghaft die 
Richtung ändert lassen sich damit in der Regel Objekte relativ gut 
verfolgen.

lg Michael

von finalcu (Gast)


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Ich moechte nur ein Ziel Verfolgung, z.B eine Person die sich vor der 
Kamera hin und her bewegt. Die Person koennte einen "Sender" bei sich 
haben, der die Signale zur Orientierung aussendet... oder auch 
Reflketoren fuer IR aber das scheint ja draussen nicht gut zu 
funktionieren.

von Hagen R. (hagen)


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finalcu schrieb:
> Ich moechte nur ein Ziel Verfolgung, z.B eine Person die sich vor der
> Kamera hin und her bewegt.

dann mach es so wie Michael N. das meinte. Es gibt Bilderfassungssysteme 
in Software die das nur an Hand des Kamerabildes können. Einfach wird 
das denoch nicht wenn man auf dem Gebiet nicht schon Erfahrungen hat.

Funk kannste vergessen, GPS ist zu ungenau (das entspräche inetwa deiner 
Funkortung über Laufzeitmessung), IR wird bei Sonnenlicht schwierig aber 
ist handelbar auch für einen Hobbyisten. Dann aber so das die Person 
einen IR Sender trägt, auf die Kamera richtet und dort befindet sich 
sowas wie die Heliostaten=Sonnenfolger Schaltungen. Das was mit Licht 
geht geht auch mit Schall nur eben nicht so fein aufgelösst. Für IR 
Licht ist die IR-Empfangsschaltung das kritische Element. Da gibts im 
Markt aber schon fertige IR-Photodioden mit integriertem AC-Verstärker 
die damit Sonnenlicht unempfindlich sind. Davon bräuchtest du maximal 4 
Stück und bisle Optik davor. Im einfachsten Fall 4 schwarze Röhrchen in 
denen die 4 Empfänger sitzen. Die Senderseite ist trivial: eine 
IR-Sendediode die gepulst mit der Mittenfrequenz der IR Empfänger 
arbeitet.

Gruß Hagen

von MaWin (Gast)


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> Ich moechte nur ein Ziel Verfolgung, z.B eine Person die sich vor der
> Kamera hin und her bewegt.

Microsoft Kinect ?

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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MaWin schrieb:
> Microsoft Kinect ?

funktioniert draußen auch nicht, da auf infrarot basiert.

von c. m. (Gast)


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passt nicht ganz wenn eine technisch einfache lösung gesucht wird.

http://www.youtube.com/watch?v=6QcfZGDvHU8

von B. G. (smarti)


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von Sönke O. (soenio)


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Microsoft Kinect ist genau der Einsatzgebiet dafür...
geht ohne IR

von Vincent H. (vinci)


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B. G. schrieb:
> Sowas Hier?
>
> http://www.mikrokopter.de/ucwiki/VideoAbspielen?id=221
>
> http://www.mikrokopter.de/ucwiki/en/FollowMe


Hast du überhaupt gelesen worums da geht?
Das hat mit der Bildverfolgung durch eine Kamera nicht das Geringste zu 
tun...


@Lehrmann Michael
Mal ganz generell, gibts von dir angesprochene Systeme (Pixelprüfung 
usw.) überhaupt "embedded"? Ich kenn das nur als Software geschrieben 
für Endnutzer Betriebssysteme von irgendwelchen Sicherheitsfirmen oder 
dergleichen.

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Sönke O. schrieb:
> Microsoft Kinect ist genau der Einsatzgebiet dafür...
> geht ohne IR

das ist falsch, Kinekt basiert auf der Auswertung eines 
Infrarot-Laser-Patterns, was in den Raum projiziert wird.
Outdoor funktioniert das bei Sonne nicht mehr.

von finalcu (Gast)


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Mir kam noch Ultraschall in Sinn. Wieso nicht das Ziel mit einem 
Ultraschallsender austatten und dann 3 Mikrofone auf der Kamera 
fixieren? Würde sowas funktionieren?

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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finalcu schrieb:
> Mir kam noch Ultraschall in Sinn. Wieso nicht das Ziel mit einem
> Ultraschallsender austatten und dann 3 Mikrofone auf der Kamera
> fixieren? Würde sowas funktionieren?

Bei 20m Entfernung sind die Laufzeitunterschiede zu gering, um eine 
genaue Ortung der Quelle zu erzielen. Die Empfänger müssten schon eine 
große Distanz zueinander haben und trotzdem fix mit der Kamera gekoppelt 
sein - oder alternativ dazu müsste zusätzlich die Position der Kamera im 
Raum vermessen werden.

von Michael N. (much)


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finalcu schrieb:
> Mir kam noch Ultraschall in Sinn. Wieso nicht das Ziel mit einem
> Ultraschallsender austatten und dann 3 Mikrofone auf der Kamera
> fixieren? Würde sowas funktionieren?

vor allem im Freien wird dir Ultraschall hässlich verzerrte Signale 
liefern. Damit kannst du nur die Distanz deines Objekts zur Kamera 
einigermaßen zuverlässig ermitteln. Eine Lokalisierung des Objekts wirst 
du damit nicht  wirklich erreichen können. Du kannst höchstens einen 
Sektor detektieren in dem sich dein Objekt befindet (Der Sensor in 
dessen Sektor sich das Objekt befindet empfängt das Signal als erstes). 
Allerdings ist die Lokalisierung dann sehr ungenau.

lg michael

von Gerd E. (robberknight)


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finalcu schrieb:
> Mir kam noch Ultraschall in Sinn. Wieso nicht das Ziel mit einem
> Ultraschallsender austatten und dann 3 Mikrofone auf der Kamera
> fixieren? Würde sowas funktionieren?

Dann könntest du ne Triangulation machen. Dafür würden eigentlich schon 
2 Mikros reichen, mit 3 kriegst Du aber vermutlich nen besseres Ergebnis 
weil Du mitteln kannst. Pack die Mikros nicht zu nah aneinander, dann 
dürfte die Auflösung besser sein.

Diese Idee klingt plausibel und braucht auch nicht allzu viel 
Rechenaufwand.

Wenn Du die Lösung mit ner IR-Diode nimmst: ich würde die Diode auf dem 
Zielobjekt in nem bestimmten Takt pulsen lassen. Dann suchst Du nicht 
einen hellen Punkt, sondern einen in einigermaßen bekanntem Takt 
pulsenden Punkt. Das dürfte wesentlich einfacher mit dem ganzen 
Streulicht sein. Dennoch steckt da Bildverarbeitung dahinter, da kannst 
du nicht mehr nen Atmega oder ähnliches für nehmen. Wenn Du auf DSPs 
etc. verzichten willst also nen dickerer ARM oder gleich nen PC.

von B.A. (Gast)


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Da steht dann bestimmt eine Person (ohne Kamera man) im Garten und 
erklärt etwas, dabei wird sich bewegt und man will die Webcam oder 
Kamera nicht dauernd neu einstellen.

Man könnte ein Mikro tragen welches sich durch eine besonders 
auffälligen Farbe gut von anderen Gegenständen unterscheidet.

Jetzt muss man die Bilder von der Webcam nur noch in ein C# , C++ oder 
Java Programm schieben und prüfen welche Pixelbereiche sich besonders 
stark verändern.

Oder du steuerst die Kamera einfach nur so dass sich immer dieser 
auffällig, bunte Gegenstand in der Mitte des Bildes befindet.

von Klaus D. (kolisson)


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Da gibt es im Astronomiebereich eine interesannte Lösung.
Ich glaube es geht so:
man liest abwechselnd die geraden und ungeraden Zeilen und Spalten
eines CCD Elementes aus und korrigiert das Objectiv  so, dass es
keine Abweichung gibt.
Wenn deine Person die du tracken willst also eine modulierte IR-LED
am Kopf trägt, wäre es dein Stern in der Dunkelheit.

dann fiel mir noch ein, dass es in CD-Laufwerken früher mal solche
4-geteilten Photodioden gab. Da mir der Name dazu nicht einfiel
habe ich gegoogled und fand das:
www.opto-mst.de/

ich hoffe, es hilft dir


Gruss Klaus

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