Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bewegungserkennung und Ziel erfassen


von Dario N. (booforfun)


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Guten Abend,
ein Kumpel und ich möchten ein neues Projekt starten.
Der Plan ist es ein Bewegungserkennung durch eine Kamera, ob Farbe oder 
S/W ist eigentlich egal, aber nicht mit Video oder Bildspeicherung, 
sondern sobald eine Bewegung erkannt wurde (reichen 1-5 fps) soll er den 
Mittelpunkt der Bewegung feststellen. Natürlich sollte es einen 
schwellwert geben, das er nicht bei jeden Flimmern reagiert. Im nächsten 
Schritt soll er ein LaserPointer auf den Punkt richten. Auf X und Y 
Achse. Die Mechanik sollte kein Problem sein.
Ich wollte nur erstmal für die Planung überlegen, wie Groß der aufwand 
ist und was man eventuell beachten sollte.
Für die Kamera dachte ich eventuell eine Gameboy Kamera zu verwenden, da 
sie leichter zum ansteuern geht. 
http://www.triplay.de/zeigeprojekt.php?id=17

Vielen Dank für eventuelle Tipps
Dario

von Achim M. (minifloat)


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Dario Ni schrieb:
> aber nicht mit Video oder Bildspeicherung

Wie willst du eine Bewegung == den Unterschied zweier Zustände == den 
Unterschied zwischen zwei Einzelbildern ohne Bildspeicher hinbekommen?
Was ist ein Vergleich ohne Referenz?
mfg mf

von Dario N. (booforfun)


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So meinte ich das nicht, es gibt einige, die eine Überwachungskamera 
bauen wollen, die eine Aufnahme startet oder ein Foto macht, sobald sich 
einer oder etwas bewegt. Natürlich muss meine Schaltung mit dem 
vorherigen Bild vergleichen um überhaupt ein unterschied zu erkennen.

MfG

von Tach (Gast)


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Wie wäre es mit Bildung von Differenzbildern und anschließende 
Bestimmung des Mittelpunktes des Blobs oder optischer Fluss?
http://de.wikipedia.org/wiki/Optischer_Fluss

von uC (Gast)


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eine der wichtigsten fragen wir sein:
auf welcher Plattform wollt ihr das laufen lassen?

Also Atmega und Konsorten sind dafür weniger geeignet.
Es sollte auf jedenfall ein uC mit 32bit-Architektur und FPU sein, da es 
viel zu rechnen gibt, wenn man eine vernünfitge und schnelle 
Bilderkennung haben will.

von Dario N. (booforfun)


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Mit Differenz Bildern hatte ich das auch gedacht. Alles was gleich ist, 
wird gelöscht und vom Rest wird der Mittelpunkt Markiert und damit wird 
der Laser ausgerichtet. Nur war halt die frage wie man so etwas als 
Schaltung bauen bzw Programmieren kann.

MfG

von Tom P. (booner)


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Hei,

sowas schwebte mir schon immer mal als Laser-Fliegenfalle vor! LOL
(Sorry fürs OT)

Grüße,

Tom

von Dario N. (booforfun)


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gut ich denke für ne Laser Fliegenfalle bräuchte man schon ne relativ 
schnelle und Präzise Mechanik aber auch das währ sehr "praktisch" und 
machbar bestimmt auch.

von Arno H. (arno_h)


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Einiges an Vorarbeiten findest du bei der Google-Suche unter
https://www.google.de/#hl=de&tbo=d&sclient=psy-ab&q=automatic+paintball+turret&fp=4a8843a60689e4ba
Hier wird auch eine Demo-SW angeboten: 
http://www.youtube.com/watch?v=6QcfZGDvHU8

Arno

von Dario N. (booforfun)


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Das ist auf jeden fall schon einmal sehr hilfreich, nur wollten wir eher 
so eine stand-allone Vorrichtung bauen, an die nicht noch ein Computer 
zum auswerten und steuern angeschlossen wird. Das Müsste doch auch 
funktionieren. Kann ich nicht die letzten Beiden Bilder die aufgenommen 
werden, subtrahieren sodass nur der unterschied erhalten bleibt, den ich 
dann anvisieren kann? Oder brauch das zu viel rechen Leistung/aufwand

MfG

von Karl H. (kbuchegg)


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Dario Ni schrieb:
> Das ist auf jeden fall schon einmal sehr hilfreich, nur wollten wir eher
> so eine stand-allone Vorrichtung bauen, an die nicht noch ein Computer
> zum auswerten und steuern angeschlossen wird.

Machs erst mal mit dem PC.
Web-Cams sind billig und damit kannst du auf dem PC erst mal Erfahrung 
sammeln.
Denn so banal, wie du dir das jetzt vorstellst ist die Sache nicht. 
Alleine durch unterschiedliche Beleuchtung wirst du zb Bilddifferenzen 
feststellen, die nicht durch Bewegung ausgelöst wurden.

Wenn du dann am PC ein wenig Erfahrung gesammelt hast - was funktioniert 
- was funktioniert nicht, dann bist DU der Experte, der UNS erzählt, wie 
man sowas am besten macht und nicht umgekehrt.

http://www.youtube.com/watch?v=rKhbUjVyKIc

von Verwirrter Anfänger (Gast)


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Meine Einschätzung:

Mit webcam und raspberry pi (beagleboard, gumstix, etc):
1-2 Monate Entwicklungszeit (ca. 40h - 60h)

Mit Mikrocontroller und Gameboy Kamera:
5-7 Monate Entwicklungszeit (ca. 200h - 400h)

Die tatsächlichen Werte hängen natürlich etwas von der eigenen Erfahrung 
ab, aber das Verhältnis sollte etwa passen.

von Karl H. (kbuchegg)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

> Machs erst mal mit dem PC.
> Web-Cams sind billig und damit kannst du auf dem PC erst mal Erfahrung
> sammeln.

Da fällt mir gerade ein.
Du brauchst noch nicht mal eine Web-Cam. Nimm dir eine Digitalknips, die 
keine hohen JPG Artefakte hat, knipse im Sekundentakt 2 Bilder und dann 
kannst du auf dem PC mal ausprobieren, was da bei deinem angedachten 
Verfahren rauskommt.

von amateur (Gast)


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>sondern sobald eine Bewegung erkannt wurde (reichen 1-5 fps) soll er den
>Mittelpunkt der Bewegung feststellen. Natürlich sollte es einen

Das Ganze läuft auf eine ausgewachsene Bildverarbeitung mit allen 
Drum-Herum hinaus. Man kann nicht einfach zwei Bilder voneinander 
subtrahieren um Bewegung (Änderung) festzustellen. Wie schon oben 
angedeutet verhält sich ein und derselbe Bereich unter verschiedenen 
Beleuchtungen sehr unterschiedlich. So Sachen wie Sonnenstand und 
Schattenlänge. Sollte sich die Natur ins Bild schleichen so wird’s 
richtig spannend. Da bewegen sich Äste, da rollt ein Blatt durchs Bild 
usw. usw. Riesige Objekte, wie z.B. eine Fliege auf der Linse oder sehr 
kleine Objekte wie ein Omnibus an der Grenze der Auflösung.

Übrigens: Das Ganze ist auch recht Geübelintensiv, also nix mit 10MHz, 
es sei denn Du willst eine Schneckenpopulation überwachen.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Dario Ni schrieb:
> ... Alles was gleich ist,
> wird gelöscht und vom Rest wird der Mittelpunkt Markiert und damit wird
> der Laser ausgerichtet.....


Das Problem wird weniger die Schaltung sein als die Auswertung.
WOVON wird der Mittelpunkt markiert?
Wenn oben rechts ein Vogel durchs Bild fliegt und unten links ein 
Turnschuh ins Bild kommt....... WAS markierst Du denn dann?
Also geich noch eine Objekterkennung dazu?

>ne relativ  schnelle und Präzise Mechanik

Ist doch dann garnicht noetig: In Deinem Bild wirst Du doch den Fleck 
des Laserpointer sehen und musst nur noch solange nachsteuern, bis jener 
in dem von Dir ermittelten Mittelpunkt liegt!


Nettes Projekt!


Gruss

Michael

von Jens M. (Gast)


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Dario Ni schrieb:
> Der Plan ist es ein Bewegungserkennung durch eine Kamera,


Da gibt es ein paar W's. Was, Warum, Wozu, Wie schnell, wie lange, und 
vor allem Wo soll denn das ganze laufen? Im freien z.B. ist das sehr 
aufwendig. Wind, Wolken, Sonne, Schatten, Regen, Lichtreflexe usw. 
machen eine sichere Erkennung "eines Objektes" sehr schwierig. Mit der 
Differenzmethode kannst du auch schwer Unterscheiden ob sich da etwas 
bewegt oder nur dreht usw. usf..

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