Hallo, kenne Arduino und die Möglichkeiten mit Android-Handys nur so vom Staunen, noch nichts persönlich realisiert. Bin aber in diverser Programmierung fit und auch einfache Elektronik ist kein Problem. Ich würde gerne eine einfache Kamera-Nachführung bauen. Stell ich mir im Moment so vor: - Android Handy ist fest am Stativ installiert und beobachtet mit der Kamera die Szenerie. - Mittels eines OpenCV Object tracking soll nun ein bewegter Gegenstand erkannt werden und die Kamera soll in horizontaler Richtung nachgeführt werden (Kameraschwenk), also immer zentral auf den Gegenstand halten, solange dieser in einem bestimmten Bereich ist. Bei Verlust wird die Camera einfach geparkt und sobald wieder was gefunden wird auf das neue Objekt ausgerichtet. Für mich ist das Hauptproblem die Übersicht, was man dazu alles nimmt, welche Möglichkeiten es dazu gibt und welche Wege man bestreiet um das Budget nicht aus dem Ruder laufen zu lassen. Ich wüsste nichtmal was für eine Art Motor man am besten nimmt um eine sanfte Nachführung (Video-Aufzeichnung) zu realisieren und wie man diesen anspricht. Hab auch keine Ahnung welche Möglichkeiten einfache Android-Endgeräte haben, externe Komponenten zu steuern. Vielleicht kann mir jemand, der sich auskennt und ähnliche Projekte schon realisiert hat, ein paar Stichworte für die Google-Suche hinwerfen, oder Projekte verlinken, die ähnliche Bestandteile haben. Also was für Motoren, wie steuer ich die an? Wie vermeide ich stotteriges Schwenken. Was ist dazu noch alles nötig, was für Alternativen gibt es? Ob das ganze dann am Ende hart verkabelt ist, über Bluetooth oder sonstwie funktioniert ist mir völlig egal und ich hab auch nichts gegen Bastel-Lösungen, z.B. wenn es Geld spart einfach das Display zur Ausgabe zu verwenden und damit Fotodioden anzusteuern, die am Arduino hängen... Bin für alle Anregungen und vor allem für bereits umgesetzte ähnliche Projekte offen.
Frank S. schrieb: > kenne Arduino und die Möglichkeiten mit Android-Handys nur so vom > Staunen, noch nichts persönlich realisiert. Bin aber in diverser > Programmierung fit und auch einfache Elektronik ist kein Problem. Das ist schon ein bisschen anderst als "normales" Programmieren auf Android. Gerade bei OpenCV braucht an eigentlich nur eines: Rechenleistung, Rechenleistung, Rechenleistung. Da sind Smartphones nicht sooo gut, aber ok OpenCV funktioniert, es gibt eine gute Portierung. Frank S. schrieb: > Mittels eines OpenCV Object tracking soll nun ein bewegter Gegenstand > erkannt werden und die Kamera soll in horizontaler Richtung nachgeführt > werden (Kameraschwenk), also immer zentral auf den Gegenstand halten, > solange dieser in einem bestimmten Bereich ist. Bei Verlust wird die > Camera einfach geparkt und sobald wieder was gefunden wird auf das neue > Objekt ausgerichtet. Das würde ich erstmal am PC realisieren. Hast du sowas shconmal mit OpenCV gemacht? Hast du überhautps schonmal mit OpenCV gearbeitet? Später irgendwann kann man dann über eine Portierung auf ein mobiles Endgerät nachdenken. Frank S. schrieb: > Ich wüsste nichtmal was für > eine Art Motor man am besten nimmt um eine sanfte Nachführung > (Video-Aufzeichnung) zu realisieren und wie man diesen anspricht. Google mal nach Servo. Evtl. reichen Modellbauservos, je nach Kameragewicht. Ansonsten richtige Servos (BLDC), google da mal nach UHU-Servo. Das ist eine günstige Möglichkeit bürstenlose Gleichstrommotoren als Servos zu missbrauchen. > Hab auch keine Ahnung welche Möglichkeiten einfache Android-Endgeräte > haben, externe Komponenten zu steuern. Primär WLAN, Bluetooth oder über die Kopfhörerschnittstelle. Alles andere ist eher zweifelhaft. Frank S. schrieb: > Wie vermeide ich > stotteriges Schwenken. Durch gute Regelung. Regelungstechnik ist allerdings ein durchaus elitäres Gebiet (genauso wie OpenCV). Hier mal ein Einstieg: http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik Das ist ein Einstieg. Ich habe in der FH 2 Semester Regelungstechnik Grundlagen und später nochmals 2 Semester fortgeschrittene Regelungstechnik. Trivial ist was anderes.
Vielen Dank schon mal für die guten Ratschläge. Also vor der Programmierung und der OpenCV Lib hab ich jetzt keine Angst. Meine Freundin hat sowas mal ganz ordentlich hinbekommen für ein Uni-Projekt und ich kann ihre Skills beim Programmieren ungefähr zu meinen in Bezug setzen ;) Klar, die ganze Entwicklung und Feinarbeit muss natürlich am PC stattfinden, aber wenn keine echten Aussichten auf Erfolg bestehen, hab ich natürlich keine Lust auf den ganzen Krempel. Also ich würde das schon von Anfang an immer auch parallel zum proof of Concept mit der Zielplatform testen. Sonst steckt man ja unglaublich viel Arbeit rein um dann festzustellen dass das so nicht geht. Alternativ zu nem Android, könnt ich natürlich auch nen kleines Netbook benutzen, wenn's das einfacher macht, da hat man auch mehr Schnittstellen. Dafür ist die Cam nicht schon so einfach zur Verfügung. Wenn man bei youtube nach "android openCV object tracking" sucht, sieht man sehr beeindruckende Ergebnisse, die weit über das rausgehen was ich machen will. Ich brauch auch keine genaue Erkennung irgendwelcher Objekte, mir reicht es im statischen Bild der Cam die X-Koordinte mit der stärksten farblichen Veränderung zu finden, das sollte genauso funktionieren. Noch dazu halt ne Dämpfung, so dass er die letzte Koordinate und die Richtung der Bewegung schon weiß und dann eine Fortsetzung der Bewegung höher gewichtet als andere Events im Bild. Es geht darum voll automatisch Video-Footage zu erzeugen. Wenn das Nachführen nur jedes dritte mal klappt, ist das auch egal. Footage wird ja eh zu 95% wieder entsorgt... Servos kenne ich natürlich aus dem Modellbau. Aber die haben ja so kurze Wege. Und insbesondere sind die (zumindest mit der normalen RC Technik) viel zu ruckelig für nen Video-Kamera-Schwenk. Ich brauch irgendwas ganz weiches. Am liebsten wäre mir sogar gar keine feste Verbindung sondern einfach einen Gleichstrommotor mit Rutsch- oder Flüssigkeitskupplung mit dem frei drehbaren Kamera-Stativ zu verbinden, dass das alles smooth wird. Dann brauch ich allerdings ne Rückmeldung in die Software, wo die filmende Kamera gerade steht, macht's natürlich nicht einfacher als ne reine Positionierung auf ner Skala von 0 - 255.
Frank S. schrieb: > Servos kenne ich natürlich aus dem Modellbau. Aber die haben ja so kurze > Wege. Und insbesondere sind die (zumindest mit der normalen RC Technik) > viel zu ruckelig für nen Video-Kamera-Schwenk. Ich brauch irgendwas ganz > weiches. Am liebsten wäre mir sogar gar keine feste Verbindung sondern > einfach einen Gleichstrommotor mit Rutsch- oder Flüssigkeitskupplung mit > dem frei drehbaren Kamera-Stativ zu verbinden, dass das alles smooth > wird. Okay - ich spreche eher von BLDC Servos, also richtigen Positionsgeregelten Servos. Die haben mit dem "Schrott" aus dem Modellbau (was anderes wird ja auch nicht benötigt) rein garnichts zu tun. Eine Rutsch oder Flüssigkeitskupplung würde ich unter keinen Umständen nutzen. Die macht dir deine ganze Regelungstechnik kaputt da du sie nur sehr schwer modellieren kannst. Das ruhighalten ist regelungstechnisch nicht schwer zu realisieren (wenn man halt mal drin ist). Für deine Anwendung reicht ein PID-Regler völlig aus. Lies was ich gelinkt habe zum Thema Regelung und von div. Halbleiterherstellern gibt es sehr gute Appnotes: Google mal: Microchip AN964 Atmel AVR221 Ist eine Regelungstechnische Frage, mit PID ist das von dir gesagt gut zu machen. Ein gewisses regelungstechnisches und mathematisches Verständnis vorrausgesetzt (!) Für Arduino gibt es glaub auch schon einen fertigen PID. Rckmeldung an die Software geht ja einfach über Schnittstellen wie UART via Blauzahn. Was für ein Gewicht hast du denn mit deiner Kamera? Wenn du es sauber mach willst, dann nimm einen billigen Drehtisch (annäherungsweise sind die Spielfrei) aus Ebay z.B. http://www.ebay.de/itm/NEW-3-75MM-ROTARY-TABLE-HORIZONTAL-VERTICAL-NEW-ECONOMICAL-TABLE-/270987721028?pt=Industriemaschinen&hash=item3f18207944 und steck da einen Schrittmotor hin. Nichts ist einfach als die ansteuerung eines Schrittmotors. Bei Pollin gibt es Schrittmotorkarten für 10€, du brauchst ja nur einen Kanal. Für 30€ bekommst nen dicken Schrittmotor hinten hin. Da kannst ideal auch 15kg Kameras oder mehr hinhängen oder auch mal ein 1000er Teleobjektiv wenn du willst. So kann man sich seine eigenen Nachführungen bauen. Ich hab mal für nen Kumpel sowas gebaut, nur für 3 Achsen. Hab solche "Rotary Tables" verwendet. Genial. Für die Anflanschung des Schrittmotors an den Drehtisch wendest dich am besten an http://www.cncecke.de/forum/ und frägst dort am Schwarzen Brett ob dir das jemand bohren kann bzw. den Schrittmotorhalter anbringen kann. Mit dieser Lösung bist du dann absolut präzise und kannst auch größere Gewichte durch die Gegend fahren, z.B. wenn du einen Kameraboom o.Ä. verdrehen möchtest. Bei Schrittmotoren entfällt dir die lästig kompliziertere Realisierung. Schrittmotoren sind stinkeinfach. Kauf / lade dir von O'Reilly Learning OpenCV http://shop.oreilly.com/product/9780596516130.do hinterher bist da fitt. Lies das Wiki zur Portierung nach Android, da sind gute Tutorials dabei. Lies besagte Appnotes.
Achso bei dem Drehtisch ist die Übersetzung 1:36. Ein Schrittmotor schafft max. ca. 3000 U/min. 3000/36 =~ 83 U/Min -> 83/60 =~ 1,4 U/Sekunde =~ 500°/s Ich denke dass das für Film genügend ist. 500 Grad pro Sekunde.
Cool perfekt danke, das beschäftigt mich erstmal ne Weile. Smooth frei drehbare Kamerasteuerung und die Bildanalyse kann ich auch erstmal getrennt machen, ne programmierbar drehbare Kamera reicht mir erstmal auch. Muss mich mal schlau machen was da finanziell auf mich zu kommt, denn für um die 200 Euro bekommt man auch nen fertigen stabilen Schwenk-Neiger, da kann man sich natürlich einiges sparen an Bastelaufwand. Im Gegensatz zur Programmierung braucht man für's reale basteln immer so viel Werkzeug und Erfahrung... Danke nochmal!
Hier ein schönes Projekt: http://www.niklasroy.com/project/88/my-little-piece-of-privacy/ Es wird ein Vorhang mittels einer Kamera nachgeführt. Im Projekt steckt alles drinn: Bilderkennung, Regelung. Die Sourcen sind offen und können heruntergeladen werden.
Hey! Auf jeden Fall coole Projekte der Mann. Das ist auch etwa das bevorzugte Beschäftigungsgebiet meiner Freundin :) Jetzt muss ich mir erstmal klar werden wie aufwändig ich den Tilt-Pan-Head bauen will oder ob ich mir einen fertigen kaufe und den räubere, also die Motoren selber ansteuer. Sieht bissl windig aus das Plastik-Zeug und trozdem ganz schön teuer..
Frank S. schrieb: > Muss mich mal schlau machen was da finanziell auf mich zu kommt, denn > für um die 200 Euro bekommt man auch nen fertigen stabilen > Schwenk-Neiger, da kann man sich natürlich einiges sparen an > Bastelaufwand. Du meinst die besagten Schwenkneiger die man aus England bestellt, so um die 200 britische Pfund kosten? Diesen Fehler habe ich einmal gemacht ^^ Das eignet sich bestenfalls für eine Überwachungskamera. Wenn ich z.B. meine Nikon D7000 mit einem Suppenzoom (also einem minderwertigen Zoomobjektiv mit 18-300mm / F4.5-6.8) draufstecke so komme ich auf knapp 2kg Gewicht. Diese besagten Schwenkneiger eignen sich theoretisch bis zu dieser Gewichtsgrenze (sagt zumindest die Produktbeschreibung). In der Praxis habe ich allerdings andere Erfahrungswerte machen dürfen. Für den Filmbetrieb ist sowas in keinster Weise geeignet. Selbst für Timelapse ist das Zeug nicht zu gebrauchen - das Zeug wackelt im Wind. Die Ruckelfreiheit entspricht der eines Modellbauservos für 5€ aus China. Typische Überwachungskameracharakteristik bekommen die Filme da. Für Filmen im künstlerischen Sinne unbrauchbar. Leider. Frank S. schrieb: > da kann man sich natürlich einiges sparen an > Bastelaufwand. Im Gegensatz zur Programmierung braucht man für's reale > basteln immer so viel Werkzeug und Erfahrung... Aber nur so kann man lernen und seinen Horizont erweitern. Ist eine Philosophiefrage. In der Summe kommst du mit dem Gebastle auch ca. auf 200€: Drehtisch 85€, Schrittmotor 30€, Treiberkarte 15€, Motorbefestigung 30€ (Arbeitszeit an einer CNC-Fräse), 8€ Wellenkupplung, Adapterplatte vielleicht 200x300mm Aluplatte mit zwei bis drei 1/4" Schraube für die Befestigung der Kamera und Objektiv verschiebbar in den Schwerpunkt incl. Bearbeitung 45€. Kommst auf ca. 200€, das gleiche was ein Schwenkneiger kostet dafür halt vernünftig gelöst. Die Ansteuerung via Arduino + Bluethooth kommt ja in beiden Fäkken noch dazu. Außerdem musst dir überlegen, ob du nicht in beiden Fällen noch einen Drehgeber zur Positionsrückmeldung anbringst...
Ich dachte an so ein Teil: http://www.riccos-camera.de/product_info.php/products_id/1974 das sieht jetzt schon so aus als könnte es das Gewicht einigermaßen stemmen, aber halt alles Kunstoff und der Unterschied zwischen langsamstem und schnellstem Pan im Beispielvideo ist nicht besonders beeindruckend. Ist halt die Frage ob das ein reines Ansteuerproblem ist, oder ob das Teil mit seinen Motoren einfach so harte Grenzen hat. Hier das Video dazu: www.youtube.com/watch?v=4xGWKyGeYqo Ansteuerung würde ich ja komplett ersetzen wollen. Das Teil wäre halt schön kompakt und übersichtlich, gut zu transportieren. Muss mir mal konkrete Projekte im Netz anschauen in denen Leute sowas selber gebaut haben, wie die das realisiert haben und wie gut das funktioniert. Ich kenne halt hauptsächlich Projekte in denen es um eine reine Positionierung für Standbilder geht, da ist die Qualität des Schwenks natürlich völlig egal.
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