Erst mal ein Hallo an alle,
Ich stehe hier nun vor einem Problem.
Der Versuchsaufbau würde wie folgt in etwa aussehen
1
xxx
2
xxxx
3
------- xxxxxxx
4
Sensor- xxxxxx
5
------- xxxxxx Objekt
6
Oxxxxxxxxxxxxx
7
xxxxxxxxxxxxxx
8
xxxxxxxxxxxxx
Nun möchte ich den Minimalen Abstand (das O) zu einem Asymmetrischen
Objekt ermitteln.
Folgende Sensoren oder Verfahren sind mir dazu eingefallen
Laser-Sensor (Triangulation)
Ultraschall-Sensor (Zeit bis Schall zurück kommt)
3D-Schanner (zB Kinect oder 2 Kameras Nebeneinander)
Berührungssensor (Heranfahren eines Fühlers / einer Wand)
Das ganze muss sehr genau sein (auf 0.1mm), einen Abstand von bis zu 1m
erkennen können und innerhalb von einer Sekunde die Messdaten aufnehmen
können.
Nun stoße ich aber auf das Problem, dass die meisten Sensoren nur einen
Punkt messen was bei einem Würfel o.ä. kein Problem währe aber bei z.B
einer Schüssel schon (da hier der minimale Abstand die obere Kante wäre)
Darum nun meine Frage:
Gibt es Sensoren die ähnlich wie ein Lichtgitter arbeiten und so den
nahesten Abstand ermitteln können?
Oder müsste ich darauf ausweichen, 10x10 Laser-Sensoren o.ä. in einer
Gitternanordnung anzubringen?
Danke und LG
hallo,
zu erst mal Lol, 0.1mm......
darfs auch was kosten? bei Lase gibts Laser, die dir die Entfernungen
auf einer Ebene liefern. vielleicht ist das was für dich.
grüße
Der Preis darf 250€ nicht übersteigen.
Um was für einen Laser handelt es sich?
Es ist halt wichtig diesen einen Punkt zu erfassen.
Ob nun eine Gießkanne, Schüssel, Würfel, Becher...
Es werden die maximalen Dimensionen der Objekte erfasst (Höhe, Breite,
Tiefe)
Guten Morgen,
du willst also kein Geld ausgeben. Dass passt mit den 0.1mm aber nicht
so ganz zusammen. ( ich weiß, ich soll nicht drauf rumhacken, aber ich
kann einfach nicht anders ;)
Nimm die Kinect. Mit allem anderen wird der Aufwand ziemlich hoch.
Kleiner Tip, überschlag mal die Kosten und die Systemgenauigkeit für
dein 100 Laser selbsbau Dingens.
Grüße,
Tufan A. schrieb:> Das ganze muss sehr genau sein (auf 0.1mm)Tufan A. schrieb:> Der Preis darf 250€ nicht übersteigen.
Kannst auch einen Ferrari für 50 Euro suchen. Wirst du wohl gleich lange
brauchen.
Hallo,
hab ja gesagt, dass das mit den 0.1mm nichts wird.
Alle Lösungen zu diesem Preis sind ungenau. So soll er wenigstens die
einfachste nehmen.
Grüße,
Hallo und Danke für die ganzen Antworten,
wer hätte nicht gerne einen günstigen Ferrari ;-)
Ich habe ein par Ultraschall-Sensoren für knapp 200€ gefunden die eine
genauigkeit von 0,3% haben und auch welche die 50€ kosten und um die
1.5mm genau sind.
Es sind aber alles solche Fertiggeräte (Die zur Messung von Straßen und
Gebäuden abständen genutzt werden), weshalb ich dachte der Preis würde
sich im Rahmen halten.
Mann lernt aber immer dazu.
Wenn wir den Preis ausser acht lassen würden (nur um die möglichen
Sensoren zu kennen) was würde da denn in Frage kommen?
Und wie würde es bei einer genauigkeit von 1mm aussehen bzw wann wäre
das Preis/Genauigkeits Verhältnis im Rahmen meiner Preisklasse ^^
Als eine weitere Methode habe ich folgende Methode gefunden.
-Ein hochauflösendes Bild machen (schwarz/weiß) mit weißen Hintergrund
-Pixel auszählen via Programm am PC (bei einem Frontalbild von links
nach rechts für die Breite)
-Die Informationen in einem Array abspeichern (schwarz ist Objekt = 1)
-Und die Pixel in eine Einheit Umrechnen (zB X pixel = 1mm)
Dies dürfte ja ziemlich genau realisierbar sein, nur stehe ich hier vor
dem Problem -> wenn das Objekt näher an der Linse steht umso ungenauer
wird die Erfassung der Breite.
LG
Tufan A. schrieb:> Ich habe ein par Ultraschall-Sensoren für knapp 200€ gefunden die eine> genauigkeit von 0,3% haben
0,3 % von was?
Vielleicht sollte man mal anderswo nachhaken:
Was willst du damit anstellen? Ist es denn nötig, eine derart hohe
Präzision zu haben? 0,1mm sind nunmal schon ziemlich wenig.
Tufan A. schrieb:> -Ein hochauflösendes Bild machen (schwarz/weiß) mit weißen Hintergrund
Falls du noch nicht im Besitz einer derartigen Kamera wärst, liegt eine
solche Kamera wohl auch kaum im Budget, oder?
Das einfachste bei sowas ist lasertriangulation mit einer x-y
ablenkeinheit aus 2 servos (der Sensor selber wird bewegt). Damit wird
es zumindest einigermaßen genau. 0.1mm wird's aber nicht werden ganz zu
schweigen von der wiederholgenauigkeit...
Für viel Geld kannst du dir einen Sick laserscanner kaufen oder aus 2
eos 5d mk3 + objektive + Beamer einen streifenprojektor bauen. Der
könnte das ganze schaffen für nur 10k Euro (wirklich günstig! Keine
Ironie !)
Da ich grade vom Handy aus schreibe weiß ich leider nicht genau worauf
die 0,3% bezogen hatten aber ich glaube es war ein Bereich von 0,1m -
0,6m
Ich möchte die maximale Breite/Höhe/Tiefe eines beliebigen Objektes
(maximal 0,5m³ aber besser 1m³) Messen wozu ich vermutlich mindestens
drei Sensoren benötigen werde.
-> 3*250€ = 750€ (Raum nach oben ist da aber mann will evtl eine 2te
Erfassungsmethode ausprobieren)
Bei der Kamera Methode würde ich statt 3 nur 2 brauchen (da die Höhe bei
einem Bild immer mitgemessen werden könnte) und evtl sogar nur 1 (wenn
ich das Objekt oder die Kamera rotieren lassen würde.
Wenn wir eine FullHD Kamera nehmen würden hätten wir ja 1000pixel in der
breite und bei einer Objekt Breite von 1m wäre 1 Pixel = 1mm
Oder liege ich da völlig falsch?
Eine genauigkeit von 1mm wäre nicht ideal aber noch zu verkraften
Tufan A. schrieb:> Wenn wir eine FullHD Kamera nehmen würden hätten wir ja 1000pixel in der> breite und bei einer Objekt Breite von 1m wäre 1 Pixel = 1mm> Oder liege ich da völlig falsch?
Kommt auf die Distanz an, aus welcher du das Objekt fotografierst. Ist
das Objekt genau 1m, dein Bild genau 1000 pixel breit und der Rand des
Objektes auch der Rand des Bildes, dann ja. Sonst nicht.
Die Idee ist zwar in der Theorie auf den ersten Blick nicht schlecht,
wird allerdings bei der praktischen Umsetzung scheitern.
Tufan A. schrieb:> Ich möchte die maximale Breite/Höhe/Tiefe eines beliebigen Objektes> (maximal 0,5m³ aber besser 1m³) Messen wozu ich vermutlich mindestens> drei Sensoren benötigen werde.
wie sind die weiteren Rahmenbedingungen?
Ich könnte mir auch vorstellen, dass man einen(mehrere) Lichtvorhang
baut, der mit einer Mechanik ähnlich wie bei einem Scanner solange bis
zum Objekte gefahren wird, bis der Lichtvorhang das erste mal
unterbrochen wird.
Die 0.1mm Genauigkeit sind damit problemlos machbar.
Hallo,
es gibt das was du suchst ja längst, nennt sich 3D-Scanner. Nur kosten
die bei solchen Anforderungen als Seriengerät 100 bis 1000 mal so viel
wie du ausgeben willst, von Entwicklungskosten garnicht zu reden. Das
sollte dir zu denken geben. Eine Fa. mit Millionenetat könnte das
hinkriegen.
Georg
Es wird in eine art Box gelegt (an die beiden hinterne Wände geschoben)
und dann gemessen.
Die idee hatte ich auch und habe es halt so umgedreht, dass ich einen
Berührungssensor mit einem Schrittmotor an das Objekt fahre und die
Schritte bis zum ausschlagen zähle.
Aber mehr Gedanken habe ich mir dazu noch nicht gemacht(mechanisch
realisierbar?)
San Lue schrieb:> Kommt auf die Distanz an, aus welcher du das Objekt fotografierst. Ist> das Objekt genau 1m, dein Bild genau 1000 pixel breit und der Rand des> Objektes auch der Rand des Bildes, dann ja. Sonst nicht.
Wenn ich eine feste Position nehmen würde womit ich eine maximal Breite
von 1m habe und das Objekt innerhalb dieses Bereiches variiert dann
dürfte dass doch klappen?
o Weiß x Schwarz
1 Pixel = 1cm
und es wird immer der gleiche Bereich fotographiert
1
oooooooooooooooooooo -> alle Pixel weiß
2
ooooxxxxxxxxoooooooo -> 5-12 Pixel schwarz
3
ooxxxooooooxoooooooo -> 3-5 und 12 Pixel schwarz
4
ooooxooooooxoooooooo -> 5 und 12 Pixel schwarz
5
6
-> minimal Pixel 3 und maximal 12 -> Breite in cm = 20 - 10
Tufan A. schrieb:>> Kommt auf die Distanz an, aus welcher du das Objekt fotografierst. Ist>> das Objekt genau 1m, dein Bild genau 1000 pixel breit und der Rand des>> Objektes auch der Rand des Bildes, dann ja. Sonst nicht.>> Wenn ich eine feste Position nehmen würde womit ich eine maximal Breite> von 1m habe und das Objekt innerhalb dieses Bereiches variiert dann> dürfte dass doch klappen?>> o Weiß x Schwarz> 1 Pixel = 1cm> und es wird immer der gleiche Bereich fotographiert>
1
> oooooooooooooooooooo -> alle Pixel weiß
2
> ooooxxxxxxxxoooooooo -> 5-12 Pixel schwarz
3
> ooxxxooooooxoooooooo -> 3-5 und 12 Pixel schwarz
4
> ooooxooooooxoooooooo -> 5 und 12 Pixel schwarz
5
>
6
> -> minimal Pixel 3 und maximal 12 -> Breite in cm = 20 - 10
7
>
Vorsicht bei Kamera-Spielchen!
Du hast im Bild immer einen perspektivischen Versatz. D.h. das was du im
Bild als Maximum-Pixel identifizierst, muss nichts mit dem tatsächlichen
linearen Maximum in dieser Dimension zu tun haben. Dein Blickwinkel ist
ein Kegel und keine parallele Projektion auf die Filmebene.
Justus Skorps schrieb:> Tufan A. schrieb:>> genauigkeit von 0,3% haben>> und du willst 0,01% haben, also nochmal um den Faktor 30 besser. Und> trotzdem nicht mehr bezahlen...
Es ist nicht das ich nicht mehr Zahlen will sondern nicht mehr Zahlen
kann.
Darum will ich ja recherchieren welche Methoden es gibt die schon
genutzt werden und welche noch evtl. machbar währen.
Streifen schrieb:> Lies dich in diese Technologie ein:>> http://de.wikipedia.org/wiki/Streifenprojektion>> Damit sollte die genauigkeit gehen, nur hast du noch einen Haufen> Software zu schreiben...
Das hier kannte ich vorher nicht und es ist interessant aber etwas "over
the top" wenn es nur um die Maximalwert erfassung geht.
Brauche ja kein komplettes 3D Model.
Karl Heinz schrieb:> Vorsicht bei Kamera-Spielchen!> Du hast im Bild immer einen perspektivischen Versatz. D.h. das was du im> Bild als Maximum-Pixel identifizierst, muss nichts mit dem tatsächlichen> linearen Maximum in dieser Dimension zu tun haben. Dein Blickwinkel ist> ein Kegel und keine parallele Projektion auf die Filmebene.
Was wäre, wenn ich einen (keinen Super genauen) günstigen 20€ Sensor zu
packen würde und eine 2te Rechenebene einfüge?
zB: Objekt ist knapp 30cm weit weg -> entweder ich bewege die Kamere auf
einer Schiene 30cm zurück oder ich nehme die 30cm mit in die Rechnung
auf.
Mathematisch lässt sich da bestimmt was machen (eine Versuchsreihe wo
ich schaue wie das Verhältnis der Pixel zur Messeinheit in abhängigkeit
der nähe ändert und diese irgentwo im Programm dann hinterlege)
Es ist nach wie vor nur eine "Idee" und über andere Vorschläge würde ich
mich immer noch super freuen.
Bisher sieht es einfach so aus, dass es für den geplanten Preis nicht
realisierbar ist und entweder Preislich oder was die Genauigkeit angeht
abstriche gemacht werden müssen.
PS: Auf dem Smartphone schreiben ist arg umständlich und langwierig -.-
Tufan A. schrieb:> -Ein hochauflösendes Bild machen (schwarz/weiß)> Dies dürfte ja ziemlich genau realisierbar sein,
Wenn dein Objekt flach ist, also eine Höhe von nahezu 0 hat. Außerdem
braucht deine Kamera eine extrem verzerrungsarme Linse, oder du mußt sie
sehr genau vermessen, um die Verzerrungen nachträglich rauszurechnen.
Tufan A. schrieb:> Mathematisch lässt sich da bestimmt was machen (eine Versuchsreihe wo> ich schaue wie das Verhältnis der Pixel zur Messeinheit in abhängigkeit> der nähe ändert und diese irgentwo im Programm dann hinterlege)
Das muß aber schon extrem genau sein, um 0,1mm Genauigkeit
hinzubekommen, außerdem mußt du diese "Nähe" dann auch erstmal so genau
kennen. Wenn du diese hochgenaue Tabelle irgendwie hinbekommen hast,
brauchst du trotzdem noch für den zu untersuchenden Punkt des Objekts
den Abstand zwischen ihm und der Kamera, um überhaupt zu wissen, wo du
in der Tabelle nachschauen mußt. Dieser Abstand muß je nach
Öffnungswinkel des Objektivs mindestens mit gleicher Genauigkeit bekannt
sein.
Und mir ist noch eine andere Sache eingefallen: Je nach Form des Objekts
kann es durch die perspektivische Verzerrung passieren, daß der äußerste
Punkt auf dem Bild nicht dem äußersten Punkt des Objekts entspricht.
Schau dir mal dieses Bild an:
https://www.flickr.com/photos/23574881@N06/4609899889/
Bei diesem Auto sind mit Sicherheit die Enden der Außenspiegel am
weitesten außen. Aber die sieht man auf dem Bild gar nicht. Nach diesem
würdest du die Enden der hinteren Stoßstange als Außenpunkte
identifizieren.
Karl Heinz schrieb:> Ich könnte mir auch vorstellen, dass man einen(mehrere) Lichtvorhang> baut, der mit einer Mechanik ähnlich wie bei einem Scanner solange bis> zum Objekte gefahren wird, bis der Lichtvorhang das erste mal> unterbrochen wird.
Das hört sich doch äusserst interessant an. Hat ja von der Grundidee was
ähnliches wie dein:
Tufan A. schrieb:> Die idee hatte ich auch und habe es halt so umgedreht, dass ich einen> Berührungssensor mit einem Schrittmotor an das Objekt fahre und die> Schritte bis zum ausschlagen zähle.>> Aber mehr Gedanken habe ich mir dazu noch nicht gemacht(mechanisch> realisierbar?)
Das wäre auch mechanisch realisierbar. Ist aber wieder eine Frage des
Preises. Um einen(mehrere) Schrittmotoren wirst du nicht herumkommen,
wobei es diese heutzutage ja schon relativ günstig gibt. Danach müsstest
du nurnoch erkennen, wenn dein berührungssensor das Objekt berührt.
Die Variante mit der Lichtschranke natürlich selber Prinzip.
Was für Objekte werden das denn sein, welche du da vermessen willst?
Falls sie sehr empfindlich sind, Empfehle ich dir die Variante mit dem
Licht. So bist du immerhin auf der sichere Seite, was das zerstören des
Objektes durch Berührung angeht.
Das mit der Prespektive und den Außenspiegeln hatte ich gar nicht
berücksichtigt
San Lue schrieb:> Was für Objekte werden das denn sein, welche du da vermessen willst?> Falls sie sehr empfindlich sind, Empfehle ich dir die Variante mit dem> Licht. So bist du immerhin auf der sichere Seite, was das zerstören des> Objektes durch Berührung angeht.
Die Objekte sind nicht sehr empfindlich. Halt Alltagsgegenstände mit
maximal einem Glas o.ä. am empfindlichsten.
Brauche ich nicht einen Lichtgitter und nicht eine Lichtschranke?
Eine Lichtschranke wäre ja Wieder nur ein Strahl und ein Lichtgitter
halt mehrere Strahlen.
Das Objekt kann ja in der Höhe variieren und würde evtl drunter durch
rutschen.
Im Prinzip würde das, nennen wir es Lichtgitter genau nach dem selben
Prinzip funktionieren wie der Berührungssensor.
Du hast eine grosse Fläche (Entweder Licht, oder halt irgendeine
Platte), welche du mit einem Schrittmotor an dein Objekt heranfährst.
Beim Licht:
Wird das Lichtgitter an irgendeiner Stelle unterbrochen, kennst du die
Distanz.
Beim Sensor:
Bewegt sich deine Platte, dann weisst du auch, dass sie das Objekt
berührt. Auch hier würdest du also die Distanz kennen.
Tufan A. schrieb:> Es ist nicht das ich nicht mehr Zahlen will sondern nicht mehr Zahlen> kann.> Darum will ich ja recherchieren welche Methoden es gibt die schon> genutzt werden und welche noch evtl. machbar währen.
0,01% hast du schon an thermischer Längenausdehnung, je nach Material.
Alleine ein 1m Glasmassstab um die Länge/Abstand genau genug zu erfassen
kommt schon in die Größenordnung deines Budgets. Und das für eine
Dimension.
Eine Genauigkeit mit ein paar mm Fehler ist mit Hausmitteln evt.
machbar, aber für jede Verdoppelung der Genauigkeit rechne mindestens
eine Verdopplung der Kosten.
Tufan A. schrieb:> Brauche ich nicht einen Lichtgitter und nicht eine Lichtschranke?
Ja natürlich. Lichtgitter oder Lichtvorhang.
Das ist aber relativ leicht zu erzeugen.
2 gegenüberliegende Spiegel, die parallel zueinander ausgerichtet sind
und den einen Lichtstrahl immer wieder hin und her werfen.
> Eine Lichtschranke wäre ja Wieder nur ein Strahl und ein Lichtgitter> halt mehrere Strahlen.
Es reicht einer, der zwischen den beiden Spiegeln im Zick-Zack geführt
wird. Die Spiegel sollten dann aber von der besseren Sorte sein: plan
und mit hoher Reflexion, damit der Strahl nicht auf dem Weg von der
Quelle zum Sensor mittendrinn in der 87-tausendsten Reflexion
verreckt:-)
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