La caméra qui filme toute seule

Message par **Kurnyx** » 04 janv. 2009, 13:28

Bonjour à tous,

Cela faisait un petit moment que je voulais faire ce post, pour résumer un peu tout ce qui a été dit avec Sksbir. Nous avons pensé à un système de caméra qui vise le modèle automatiquement, qui le filme, sans avoir besoin de la manoeuvrer (cela éviterais à certain de porter leur cam sctochée sur un casque

)
Après moultes discutions, la solution n'est pas encore parfaitement trouvée :
il y a des problèmes de coût, de faisabilité, de précision...

Voici un résumé de nos pérégrinations :
1 - La caméra sera placée sur une platerforme tournante (en 2D) actionnée par 2 servomoteurs.
2 - On pourra placer n'importe quelle caméra, APN, puisque c'est le système de pointage qui fait tout.
3 - Le modèle embarquera un émetteur, afin de détecter sa présence dans l'espace précisément.
4 - La plateforme possedera un système de pointage (voir ci-dessous) le plus précis possible, et pouvant détecter un déplacement de 1m par exemple à 10m (c'est un bon début)

Nous avons conclu :
1 - La source d'émission devra émettre de la lumière infrarouge, (LED IR) qui sera assez forte pour être visible par le capteur. Inconvénient : Le soleil est lui-même une très forte source de rayons infrarouges, ce qui pourrait brouiller les pistes.
MAIS on ne vole quasiment jamais pile en face du Soleil, donc le risque est faible (et le capteur peut retrouver le signal sans problème après...)

2 - Le mouvement de la caméra se fera de manière relative : le capteur et la caméra viseront en permanence dans la même direction et le mouvement de la caméra (le suivi du modèle) se fera à partir d'éloignement du point IR sur la surface du capteur par rapport à son centre.
Par ex : Le fond du capteur est noir, sauf la LED IR du modèle qui fait apparaître un point blanc en son milieu. Si le point est au centre --> ne pas bouger (et continuer à filmer)
Si le point s'est déplacé de tant de cm sur le capteur, déplacer la plateforme de tant de degrés pour réaligner le point au milieu du capteur.

3- Le traitement de l'image se fera : soit à l'aide d'un microcontrôleur (si le traitement n'est pas trop lourd) soit à l'aide d'un PC à côté qui enverra ses ordres au µcontro en final; quoique cette dernière solution est un peu lourde, mais plus performante.

Le capteur
Là encore, deux solutions, qui ont chacune leur avantage :
1 - Un capteur "en fleur". Une surface recouverte de phototransistors (qui captent la lumière IR) disposés en anneaux : Un phototransistor au centre pour stabiliser l'image, plusieurs anneaux autour de plus en plus larges, qui créeront le mouvement progressif de la caméra --> 1er anneau déplacement lent, 3e/4e anneau déplacement rapide.
Tout ceci afin déviter un déplacement "par à-coups" de la caméra qui serait désagréable.

2 - Une autre caméra. Comme nous l'a très bien fait remarqué Sksbir, les caméra et APN captent la lumière infrarouge : essayez avec l'appareil allumé placé devant la radio PicooZ

Donc on placerait des filtres devant pour ne garder que les rayons IR, puis par l'intermédiaire du PC (les deux branchés en temps réel) et d'un programme, on enverrait au microcontrôleur l'ordre de déplacer tel ou tel servo. Inconvénient : plus cher et plus compliqué, Avantage : Bien plus précis et plus rapide (en théorie)

Fausses pistes :
- Emission d'ondes radio --> pas assez de précision de repérage dans l'espace
- Emission de bruit --> trop bruyant

et peut être déformé (par le bruit d'un thermique par ex.)
- Cadrillage de l'espace et position de la source par rapport à l'origine d'un repère --> cela implique un système bien plus compliqué d'angles, d'espacement du modèle par rapport au capteur...
- Soustraction de deux images prises (à quelques dixièmes de sec. de décalage) et analyser les pixels qui se sont déplacés --> si il y a du vent, ou un autre modèle, la caméra ne sera quoi faire, les pixels des arbres alentours auront bougés.

Après ce (très) long post j'espère avoir été clair et avoir fait un bon résumé, je vous passe nos interminables échanges pour mettre tout ça au clair.
N'hésitez pas à donner votre avis, vos idées, vos remarques, il reste quelques points à éclaircir, et des renseignements à avoir.

A bientôt, Kurnyx

Message par **gaetan35** » 04 janv. 2009, 13:36

C'est une très bonne idée, qui a l'air d'être tout de même assez compliquée.
Donne nous des détails de tes prochains essais stp, et bon courage pour ce projet

Message par **kitox** » 04 janv. 2009, 13:41

oui, très bon projet, félicitation d'avoir le courage, le temps et l'ingéniosité pour vous lancer la dedans.
qui sait, peut être une commercialisation futur

Message par **Kurnyx** » 04 janv. 2009, 13:49

kitox @ 4 Jan 2009, à 12:41 a écrit : qui sait, peut être une commercialisation futur

...pourquoi pas !

Nous n'avons pas encore fait d'essais réels (notre matos n'est pas forcément approprié) mais si notre 'cahier des charges' est bien rodé, on y passera peut-être ?

Message par **cl ment** » 04 janv. 2009, 13:58

Avec une wiimote!

Il y a de plus en plus de système qui l'utilisent. Pour 40€, tu as une caméra IR, un émetteur bluetooth, des accéléromètre (ou gyro, je ne sais pas)...

Je pense que c'est l'idéal!

Message par **Kurnyx** » 04 janv. 2009, 23:01

Effectivement, c'est intéressant...
J'en ai justement une qui à le gyro inactif

Il faut voir avec le poids (seulement prendre la carte) qui ne sera pas accepté par tous les modèles, mais c'est une idée à creuser.
On utiliserais peut-être alors la Sensor Bar de la Wii comme capteur...

lepouce · Message par **lepouce** » 04 janv. 2009, 23:19

des profs se servent de wiimote comme capteur d'IR et d'un stylo muni d'une led émettant de l'IR.

Ils se servent de stylo comme d'une souris (il est munis d'un bouton) pour faire des démonstrations ou autres sur rétroprojecteur

Message par **RolluS** » 05 janv. 2009, 00:28

Superbe projet

Dans les autopilote FMA il y a 4 capteur infra rouge pour une 40 aines d'auros, et le boitier est fait pour commander des servos...

Après faut voir s'il faut mieux hacker le soft du FMA suscité ou partir sur un projet complet..

En parlant du rayonnement infrarouge, nos modèles émettent plutôt pas mal de chaleur, par exemple le moteur est un halo d'infrarouge non? (mais la c'est de la thermographie et plus compliqué que le rayonnement d'une led...

L'info donnée par lepouce est à creuser..

Sinon une carte µP qui sais parler avec un PC et actionner des servos: http://www.lextronic.fr/P3108-platine-d ... usage.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Après sur les site de robotique tu as des outils de developpement de reconnaissance visuelle (par caméra) mais c'est vraiment très très cher..

A mon avis faut mieux analyser les images de la caméra normale..

Message par **Joffrey** » 05 janv. 2009, 15:31

Je veux pas vous démoraliser, mais ça existe déjà.
A la base c'est pour pointer automatiquement une antenne directionnelle grand gain (type Yagi) vers un modèle pour l'immersion.
mais rien n'empêche de fixer un APn ou un caméscope sur le biniou à la place de l'antenne.

Le systême fonctionne avec un GPS embarqué qui envoi les infos au sol via un modem GPS 5 Hz, les données sont analysés par un soft, qui fait bouger les servo du "pan-tilt" géant pour l'antenne.
GPS + modem TX et modem RX, il faut compter pour un petit 150, ce qui n'est pas une ruine.
Avantage du systême, bien plus fiable qu'un rayon IR
Inconvénient, l'APn ou le camescope ne vont pas zoomer tout seul ...

Ce système a par exemple été utilisé pour ce record d'altitude :
vimeo.com/991743?pg=embed&sec=991743

Message par **sksbir** » 05 janv. 2009, 17:15

Joffrey @ 5 Jan 2009, à 15:31 a écrit : Je veux pas vous démoraliser, mais ça existe déjà.tp://vimeo.com/991743?pg=embed&sec=991743" onclick="window.open(this.href);return false;[/URL]

je voulais justement parler de ce systeme.

ça n'est valable que pour des gros appareils qui évoluent à de grandes distances : les GPS sont précis à 10 metres près. Pour filmer un gros bidule qui évolue à plus de 200m, c'est ok, mais pour filmer les évolutions rapides d'un petit appareil à moins de 50 metres, ça fait une incertitude angulaire de 25%, ça ne va rien donner.

en plus, le systeme est assez "basique", et fait bouger l'antenne par à-coups.

j'avais vu une autre video, peut-etre sur le forum allemand des quadricopteres, où les gars avaient fait pareil.. faut que je la retrouve, au moins , on voyait comment bougeait l'antenne....

Message par **perrus53** » 05 janv. 2009, 18:03

Et les ultrasons, vous croyez que c'est parasité?
Deux micros légèrement espacés, je pense que sa doit etre faisable...

Message par **jeff-ch66** » 05 janv. 2009, 18:20

Joffrey @ 5 Jan 2009, à 14:31 a écrit : GPS + modem TX et modem RX, il faut compter pour un petit 150, ce qui n'est pas une ruine.

Hello Joffrey
Tu sais ou avoir le mat. cars je suis intér. pour un autre projet...
Cela fonctionne sous l'eau ?
A +

Message par **Kurnyx** » 07 janv. 2009, 22:15

jeff-ch66 @ 5 Jan 2009, à 17:20 a écrit :
Joffrey @ 5 Jan 2009, à 14:31 a écrit : GPS + modem TX et modem RX, il faut compter pour un petit 150€, ce qui n'est pas une ruine.
Hello Joffrey
Tu sais ou avoir le mat. cars je suis intér. pour un autre projet...
Cela fonctionne sous l'eau ?
A +

C'est pour un sous-marin ?

Il est vrai que les ultrasons pourraient-être une idée, mais je ne connais pas trop le taux de parasitage (avec les moteurs en plus...). Le problème c'est que comme tout son il y aurait un décalage, et avec du vent cela le dévirait et la caméra pourrait fixer un objectif décalé <_< La solution : Soit de la lumière; soit un positionnement par GPS, ce qui revient à une émission d'ondes, et comme le dit sksbir ce n'est pas assez précis (et rapide ?)

Je pense que nous avons fait un peu le tour des possibilités, il nous reste 2 options à déterminer : est-ce que l'on utilise une seconde caméra ou une surface de capteurs ? (faite maison)
Delà nous pourrons décider de la manière de traiter le signal...

Je vous laisse donner votre avis à ce propos,
Kunryx

Message par **cl ment** » 08 janv. 2009, 15:35

Détecter la chaleur de la lipo!

Bon, pour de la 3D, ça marcherais, mais vu les températures actuelles, elles ne chauffent pas tant que ça, les lipo!

Grabouillon · Message par **Grabouillon** » 08 janv. 2009, 15:41

CMUCAM ou le blackfin (uC) + camera, mais par contre il faut toucher sa bille en programmation (motion detection)......

Message par **sksbir** » 09 janv. 2009, 14:30

cl ment @ 8 Jan 2009, à 15:35 a écrit : Détecter la chaleur de la lipo!

Bon, pour de la 3D, ça marcherais, mais vu les températures actuelles, elles ne chauffent pas tant que ça, les lipo!

Ya plus simple : attacher l'extrémité d'un élastique au modele réduit, et l'autre extrémité à la plateforme qui supporte la caméra.

Message par **Kurnyx** » 09 janv. 2009, 22:00

Trop bien ! Et quand tu fais un virage serré, l'élastique se prends dans les hélices, s'embobine, l'hélico s'écrase et résultat : un crash filmé en temps réel ! Unique !

Message par **perrus53** » 09 janv. 2009, 22:06

Serieux, un ampoule filament, sa chauffe!!
Apres detecteur de chaleur et hop, faudrais juste ne pas passer devant le soleil, mais sa sa va...

Message par **sksbir** » 11 janv. 2009, 19:39

perrus53 @ 9 Jan 2009, à 22:06 a écrit : Serieux, un ampoule filament, sa chauffe!!
Apres detecteur de chaleur et hop, faudrais juste ne pas passer devant le soleil, mais sa sa va...

Les LED infrarouges ont un meilleurs rendement et la fréquence d'émission est comprise dans une longueur d'infrarouge plus précise.
ça permet de mieux discriminer le signal pour le détacher de la polution lumineuse.
De plus, il en faut plusieurs sur un hélico qui fait de l'acrobatie..

Et sinon, kurnyx, j'espere que tu vois la différence fondamentale qu'il y a entre le systeme à base de GPS et le systeme à base de signal émis depuis l'appareil ??

Message par **Kurnyx** » 14 janv. 2009, 16:57

sksbir @ 11 Jan 2009, à 18:39 a écrit : Et sinon, kurnyx, j'espere que tu vois la différence fondamentale qu'il y a entre le systeme à base de GPS et le systeme à base de signal émis depuis l'appareil ??

Bah, à part le prix, je ne vois que le temps de réponse plus élevé avec le GPS, ce qui décalerais la caméra de l'emplacement réel du modèle. C'est ça ?

Au fait tu préfères opter pour un capteur IR "maison" ou une autre caméra (parce qu'il faut se décider...) Il faut penser après au traitement du signal

Message par **jojodrey** » 14 janv. 2009, 18:08

Eh ben, ça avance...

Je pense que l'idée de l'infra rouge est bonne. Après, le problème est au niveau de la détection...

Et comme ça:

Autre question: Est que la ou les LED émettant sont hacher pour éviter les perturbation?

LoVe ChOcO

Message par **sksbir** » 19 janv. 2009, 15:41

jojodrev, ce que tu nous montre a déja été inventé au XIXeme siecle, ça s'appelle : la chambre noire.
Apres , on a grandement amélioré l'invention en remplaçant le trou par une lentille.
Bref, on met un objectif devant la boite et voila.

Après quoi, on remplace le champ de LED par un capteur CCD, histoire de miniaturiser ça...
Et puis après quoi, on remplace le tout par une caméra CCD, car une caméra CCD, ça n'est rien d'autre que ça.

Je suppose que ce qui vous attire tant avec les LED, c'est l'idée de recevoir le signal de chaque LED sur un fil de cuivre, et donc de pouvoir faire arriver relativement simplement le signal de chaque point et de faire rentrer ça dans le PIC.

Voila la description technique d'un projet pour orienter une antenne, en utilisant le GPS.
http://www.rc-cam.com/forum/index.php?s ... =2336&st=0" onclick="window.open(this.href);return false;

Comme on peut le voir, la réalisation est techniquement complexe, à base de PIC...
La partie qui peut servir, c'est comment un PIC arrive à commander des servos.

La partie détection,elle, serait complètement différente.

Grabouillon · Message par **Grabouillon** » 20 janv. 2009, 09:39

Pourquoi ne pas suivre les mouvements de la tete du pilote plutot ?
Avec la camera posee sur un pied devant lui ce serait bon non ?

Message par **sksbir** » 20 janv. 2009, 11:43

Grabouillon @ 20 Jan 2009, à 09:39 a écrit : Pourquoi ne pas suivre les mouvements de la tete du pilote plutot ?
Avec la camera posee sur un pied devant lui ce serait bon non ?

à cause de ça

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