Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entfernungsmessung zu schräger Wasserfläche


von dummeFrage (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

die Frage ist wahrscheinlich ziemlich dumm, aber irgendwie lässt es mich 
nicht los :-D
Ich wohne im Moment an einem Fluss der durch den Tidenhub ständig 
abgesenkt und angehoben wird. Zum Spaß würde ich gerne die Höhe des 
Flusses ermitteln und auswerten.
Aus meinen Fenster kann ich den Fluss sehen und der Sensor könnte so 
angebracht werden dass er auf die Wasseroberfläche trifft (bei jedem 
Pegelstand)

Skizze: (Ich wohne im dritten Stock und zwischen dem Haus und dem Fluss 
ist eine Straße, Fluss1 = hoher Pegel, Fluss3 = Ebbe)

              Hier wohne ich
              Haus
              Haus
Fluss1 Straße Haus
Fluss2
Fluss3

Ist es überhaupt möglich die Entfernung zu Messen oder funktionieren die 
Abstandssensoren nur wenn der Strahl auf eine "flache" Fläche trifft?
Gibt es irgendwelche preiswerten Sensoren oder geht das (wenn überhaupt) 
nur mit 100 Euro Lasersensoren???

Dank und Gruß

von digitaler fritz (Gast)


Lesenswert?

Mit einer Ente kann man einiges anfangen...

von Noname (Gast)


Lesenswert?

Leider habe ich negative Nachrichten für Dich:

Eine Messung basierend auf irgendeiner Energieform, die Du von Deinem 
Fenster aus in Richtung der Wasseroberfläche abstrahlst wird nicht 
funktionieren. Denn sämtliche "natürlichen" Flächen die überhaupt 
reflektieren tun dies nach dem Prinzip "Einfallwinkel gleich 
Ausfallwinkel".

Du musst also, falls Du Strahlen in irgendeiner Form verwenden wllist 
entweder mindestens einen zweiten Reflektor hinter der Wassfläche (von 
Deinem Fenster aus gesehen) haben oder einen Sender ab dieser Stelle 
oder ein ganz anderes Messprinzip nehmen. Letzteres in dem Sinne das der 
Pegel direkt gemessen wird wie etwa mit einem Schwimmer etc.

von Noname (Gast)


Lesenswert?

Denkbar wäre aber auch eine Messung mittels einer Videokamera, deren 
Bild Du einmal mit einem Maßstab kalibrieren musst. Das ginge von Deinem 
Fenster aus. Ist aber sicher nicht ganz einfach das zuverlässig 
hinzukriegen.

von Frank W. (Firma: DB1FW) (frankw) Benutzerseite


Lesenswert?

Brainstorming....  Idee :

Webcam? Damit sollte man doch was machen können.

von dummeFrage (Gast)


Lesenswert?

Noname schrieb:
> Eine Messung basierend auf irgendeiner Energieform, die Du von Deinem
> Fenster aus in Richtung der Wasseroberfläche abstrahlst wird nicht
> funktionieren. Denn sämtliche "natürlichen" Flächen die überhaupt
> reflektieren tun dies nach dem Prinzip "Einfallwinkel gleich
> Ausfallwinkel".

Okay da hab ich wohl doch geträumt. Die Idee mit der Ente ist nicht 
schlecht die könnte den Strahl doch zurückwerfen... Danke

Webcam ist nicht schlecht... da könnte man die Mauer des Flusses nutzen. 
Die Frage ist ob ich einen guten Kantendetektor auf einem µC 
implementieren kann und dieser bei allen Belichtungszuständen gleichgut 
funktioniert (Ein bisschen Laternenlicht ist da). Müsste man eventuell 
nachts länger Belichten. Das ist ein super Ansatz Danke!

Kennt jemand viell. noch eine bezahlbare Kamera die man schnell an einen 
µC bekommt. Da könnte man sogar mit dem internen Ram auskommen ... 
vielleicht ;-D

Danke

von dummeFrage (Gast)


Lesenswert?

Ich glaub ich mache morgen mal im Hellen ein paar Bilder mit der Digicam 
und versuche in Matlab die mal durch verschiedene Kantendetektoren 
laufen zu lassen. Die Frage ist dann noch wie man dann aus den erkannten 
Linien die richtigen raussucht und davon dann den Abstand misst

von Pink S. (pinkshell)


Lesenswert?

Einen Stock mit einer Skala dran an der Mauer befestigen und den 
abfotografieren.
Oder:
Eine Messeinrichtung an der Mauer sendet den Pegel zu deinem Haus.

Messeinrichtung: Schwimmer mit Weggeber, Ultraschall, kapazitiv, 
Widerstandsmessung,...
Sender: optisch, 2,4GHz, Bluetooth,...

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


Lesenswert?

Pythagoras ?

Man koennte einmalig den Stand und Entfernung messen und weitere Werte, 
mit einem Laserpointer, befestigt an einem Geodreieck, umrechnen.
Nachteil, man muss den Laserpunkt sehen koennen und supergenau wird das 
so nicht werden.
Evtl. die Achse des Pointers nach hinten verlaengern, dass der Weg 
groesser wird und mit einem laaangen und gutem Schiebepoti messen ? 
Aehnlich wie bei einem Sextanten / Jakobsstab.

von dummeFrage (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So ich konnte es nicht lassen...
Ergebnis... kann man vergessen. Es ist mir nicht möglich die wichtigen 
Kanten zu erkennen, jedenfalls nicht auf einem (leichtverwackelten) 
überbelichteten Bild. Das Wasser hat fast die gleiche Farbe wie die 
Algen, welche die Mauer verschönern. Selbst wenn man es mit dem Bild 
hinbekommen würde bei höhrem Pegel sieht die Welt schon wieder anderst 
aus. Im Anhang die Bilder....

Geodreieck ist nicht, ich wollte das überlängere Zeit loggen und 
auswerten :-D aber Danke für die Idee.

So wie ich das sehe bleibt wirklich nur noch einen Sender unter die 
Brücke zu pappen... Sichtverbindung wäre dann keine... bliebe nur noch 
Funk (fertiges Modul???)

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


Lesenswert?

> bliebe nur noch Funk (fertiges Modul???)

Eigentlich kein Ding, ich habe sowas mal mit einem 9,95 Funkthermometer 
gemacht. Das sendete die Daten alle 30sec. und kam mit 2 AAA Zellen 1 
Jahr aus (Draussen).
Aber mit was willst du den Sender fuettern ? Ultraschall draussen und 
ueber Wasser ist nicht die beste Idee. Laser braucht zu viel Strom und 
funktioniert mit Wasser nicht sonderlich gut. Evtl. ist ein Schwimmer 
hier die beste Loesung.

von confuse (Gast)


Lesenswert?

Peter W. schrieb:
> funktioniert mit Wasser nicht sonderlich gut. Evtl. ist ein Schwimmer
> hier die beste Loesung.

sicherlich gibt es in zeiten von minimal löhnen( oh graus, in diesem 
forum haben alle minimal löhne :-) ) arbeitskräfte, die schwimmfähig 
sind um tieden-hub akustisch signalisieren zu können. durch 
differenzierte laufzeituntersuchungen ist hier auch sicherlich eine im 
dezi-meter-bereich definierbare genauigkeit zu erreichen. als 
abgleichmassnahme schlage ich differnzierte gewichte die verteilt über 
den tieden-hub-geber verteilt sind vor. aufgrund human bedingter 
veränderungen der stimmlichen resonanz ergibt sich eine differenzierbare 
akustische veränderung. diese kann sicher mittel "C" und z.b. einem µpc 
in ein visualisier- und protokollierbares ereinis zusammengefasst 
werden. historisch probat hat sich eine signalisierung durch grosse 
massen in einer nicht labilen verbindung zu den unteren extremitäten 
bewährt. mit geräuschbelästigung der anlieger ist aber hierbei zu 
rechnen. gleichzeitig kann aber diese reaktion als bewertungskriterium 
für das mass des tieden-hub genutzt/gewertet werden.


ps. ich gucke dafür aus dem fenster oder auf meine schuhe. wenn die 
letzteren nass werden...

von Jobst M. (jobstens-de)


Lesenswert?

Ganz einfach:

Du klebst gegenüber an der Mauer einen kleinen Konvexspiegel an. Diesen 
leuchtest Du von Deinem Fenster mit einem Laser an, wenn Du eine Messung 
machen möchtest.

Die Entfernung Fenster<->Mauer verändert sich nicht. Mit einer Kamera 
nimmst Du nun Maß zwischen den zwei reflektierten Laserstrahlen. Der 
Abstand ist direkt negativ proportional zur Wasserhöhe.

Mit einer Modulation und einem Differenzbildvergleich "Laser an" zu 
"Laser aus" bekommst Du auch am Tag recht leicht die beiden Punkte. Es 
sei denn die Sonne brüllt direkt auf Deine Vorrichtung. Aber dann kann 
man sicherlich mit der gespiegelten Mauer das Selbe machen ...


Gruß

Jobst

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


Lesenswert?

confuse schrieb:
> oh graus, in diesem forum haben alle minimal löhne

Komisch nur, dass fast alle lesbares Deutsch schreiben und sich fast 
alle eine Shift Taste leisten koennen, nur du nicht. Du gehoerst dann 
wohl in die Kathegorie "Kein Lohn"

von Werner (Gast)


Lesenswert?

dummeFrage schrieb:
> Ergebnis... kann man vergessen.

Leg mal dein MatLab beiseite und guck dir dein Bild per Biodetektor und 
-computer an. In deinem Bild ist die Kante zwschen Wasserspiegel und 
Mauer bei 1/3 der Bildhöhe gut zu erkennen. Halte die Kamera gerade, 
mach einen vernünftigen Weißabgleich une hebe die Helligkeit per 
Histogrammoperation deutlih an. Ob du in dem Bild auch bei Nacht 
Farbclusterung auswerten kannst, hängt von der Art der Beleuchtung ab. 
Bezugskanten. die man einmal mit einem Meterstab ausmessen müßte, gibt 
es genug. Wenn die Kamera sauber horizontal ausgerichte ist, kannst du 
in Querrichtung über einen Bereich mitteln, so dass du in der 
eigentlichen Auswertung nur die (gemittelte) Bildspalte betracten mußt.

von Christian B. (casandro)


Lesenswert?

Ähm, Hochpass, Hüllkurve bilden, und dann solltest Du bei der Zeile an 
der das Wasser beginnt deutlich weniger Details feststellen. Das geht 
auch ohne dass Du das ganze Bild durch einen Computer schickst. (was ja 
bei solchen statischen Bildern auch ein kleiner Mikrocontroller kann)

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


Lesenswert?

Von diesem Video- Gedoens habe ich nicht die Ahnung, aber koennte man 
nicht die Kamera hockant nehmen, nur die oberste Bildzeile nutzen und 
den Rest ignorieren. ? Also quasi die Bildpunkte zaehlen ? S/W muesste 
das doch ganz gut gehen.
Stelle ich mir wie ein Scanner vor, der nur eine einzelne Linie scannt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Peter W. schrieb:
> Komisch nur, dass fast alle lesbares Deutsch schreiben und sich fast
> alle eine Shift Taste leisten koennen, nur du nicht.
Meine Tastatur hat sogar schon die schönen Umlaute...

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


Lesenswert?

Meine nicht, es soll auch Auslaender geben. Ausserdem gibt es dann kein 
Mecker wegen dem Format.

von Kevin (Gast)


Lesenswert?

@dummeFrage (Gast)

...die Mauer des Flusses...

Maßstab, Pinsel, wasserfeste Farbe (weiß und/oder reflektierend)

von dummeAntwort (Gast)


Lesenswert?

Es ist doch ganz einfach. Du gehts ein- oder mehrmals am Tag hinunter 
und schaust nach wie hoch der Pegel ist. Das hält dich auch von der 
Tastatur fern, um solche Fragen zustellen.

Merke: Um solche Dinge wie MathLab zu nutzen, sollte man rudimentäre 
Kenntnisse in Physik besitzen (Reflexionen). Lernt man bei uns in der 
Grundschule. Verlernt man nach Kauf eines Computer und dem Download 
eines Programmes wie MathLab.

von pegel (Gast)


Lesenswert?

Oder mit einem örtlichen Chemieunternehmen sprechen. Die können dann im 
10 Minuten Takt das Wasser schön kontrastreich einfärben für eine 
bessere Bidauswertung ;-)

von digitaler fritz (Gast)


Lesenswert?

Autor: Lothar Miller (lkmiller)
Meine Tastatur hat sogar schon die schönen Umlaute...

...die ist gut fuer die lokale Landwirtschaft !..und Bauernwitze.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.