Датчик касания оптический, триангуляция

Dmitry__

linvinus писал(а):

А я разве не тоже самое сказал выше?

Ну ты сказал про перерегулирование. Я его не вижу (на белом фоне). На черном фоне впадины - это реальные белые проплешины в штрихах маркера. Более точно сказать сложно, ибо большие шумы. Шумы я уберу в след. заходе...
Обратите еще внимание на несовпадение кривых на быстром проходе. Первый провал на белом фоне не смотрим, т.к. это чистый наклон импульсной характеристики интегратора. На черном фоне все кривые находятся друг в друге (не считая шума). Это говорит о повторяемости результатов на низкой скорости. На больших скоростях датчик больше замеряет фазовые шумы интегратора. Какая кривая раньше отреагировала, та и будет потом всю дорогу раньше на графике.

linvinus писал(а):

Только что вы хотите достичь фильтром на интегратор непонятно, фильтр это всегда задержка.

Фильтр устранит модуляцию сигнала Max. Уж слишком сильно колбасит PowLas. Задержка - пофиг, в конечном алгоритме надо вообще исключить PowLas из результата: Нашли нужное значение PowLas, заморозили его, сделали несколько замеров с постоянным PowLas.

linvinus писал(а):

Что делать со ступенькой на графиках PowLas1, PowLas3 ?

Да ничего не делать, это реакция интегратора на импульсный входной сигнал. Этой ступеньки и нет реально, т.к. в реальности "Z" подходит к нулю с бесконечного расстояния, а у меня на тестах с 1мм. Т.е. уже при старте теста есть определенная засветка пзс.

linvinus писал(а):

Кстати интересно услышать ваше мнение по поводу резкого спада на тёмном материале (первый график, PowLas2, PowLas4 63 сек) при скорости 30мс, как вы это объясняете? Почему на первом графике он есть а на втором его нет, но есть в другом месте.

Пока не готов ответить, второй провал есть везде и это проплешина. Луч лазера постоянно мерцает при перемещении на черном фоне (у меня это синий маркер). Вполне вероятно что это реакция на пигмент маркера. Фильтр приделаю, проверю.

linvinus писал(а):

И для понимания, какой момент вы рассматриваете в качестве "сигнала" заданной высоты?

Визуальный край пятна на краю поля пзс. При любых контрастах он всегда в одном месте (после регулировки PowLas).

Добавлено спустя 7 минут 13 секунд:
Уточнение:

linvinus писал(а):

первый график, PowLas2, PowLas4 63 сек

Ось х не секунды, а сотые доли миллиметра. Я ведь специально вас загоняю в абсолютную систему координат. Шоб результат был не погода на Марсе

dccharacter

Dmitry__ писал(а):

Ось х не секунды, а сотые доли миллиметра. Я ведь специально вас загоняю в абсолютную систему координат. Шоб результат был не погода на Марсе

Алилуйя, хоть кто-то смог это еще раз озвучить внятно

Добавлено спустя 3 минуты 59 секунд:
Мож уже вернемся страниц на 48 назад и запилим-таки фильтр калмана нормальный с учетом не только измерений, но и управляющих сигналов и характеристик системы? :-)

Dmitry__

dccharacter писал(а):

Алилуйя, хоть кто-то смог это еще раз озвучить внятно

Ну тут меня совсем сложно обвинить, в том сообщении:

Цитата:

Координата х от 0 до 99 равна ровно 1 мм.

dccharacter писал(а):

запилим-таки фильтр калмана

Не верю я этим калманам. Они больше нечеткая логика...

linvinus

Мои термины

Вложение:

Снимок экрана 2016-02-10 в 22.18.292.png [ 101.22 КиБ | Просмотров: 2279 ]

Цитата:

Да ничего не делать, это реакция интегратора на импульсный входной сигнал. Этой ступеньки и нет реально, т.к. в реальности "Z" подходит к нулю с бесконечного расстояния, а у меня на тестах с 1мм. Т.е. уже при старте теста есть определенная засветка пзс.

как же нет ступеньки, когда у Сергея она тоже есть только очень пологая download/file.php?id=40170&mode=view

учтите что ступенька отчётливо видна как на 30мс так и на 300мс, и я думаю что также будет видна если вы зайдёте с бесконечно большого расстояния.

Цитата:

Ось х не секунды, а сотые доли миллиметра

при постоянной скорости время и расстояние это одно и тоже

боюсь что начало системы координат у всех будет разным ввиду того что конструкции у вас у всех отличаются, оттого всех в одну систему координат не загнать, но если вы будете публиковать свои результаты в единой системе будет более понятно

Цитата:

Визуальный край пятна на краю поля пзс. При любых контрастах он всегда в одном месте (после регулировки PowLas).

ок, а как вы определяете что пятно на краю? минимум впадины (динамический порог)? или некий постоянный порог?

если динамический, то как вы его ловите? (это я всё про то как отличать ступеньку от реального дна впадины)

Цитата:

Фильтр устранит модуляцию сигнала Max. Уж слишком сильно колбасит PowLas. Задержка - пофиг, в конечном алгоритме надо вообще исключить PowLas из результата: Нашли нужное значение PowLas, заморозили его, сделали несколько замеров с постоянным PowLas.

а вы пробовали при скорости 300мс сделать не одно считывание а серию на каждое положение, и всё это вывести на один график? интересно около чего оно скачет и как сильно

Цитата:

Луч лазера постоянно мерцает при перемещении на черном фоне (у меня это синий маркер). Вполне вероятно что это реакция на пигмент маркера. Фильтр приделаю, проверю.

блин, когда поверхность меняется как вообще можно какую то закономерность выявлять? может что попроще выбрать? лист с чёрнобелыми полосками например? И почему впадины нет на медленной скорости если это одно и тоже место?

Добавлено спустя 7 минут 1 секунду:
Андрей в теме bldc кинул статью как бороться с залипаниями, там автор учитывает втом числе разрешение pwm,
полагаю в вашем случае это тоже имеет значение, возможно мерцание ламп тоже вносит свою лепту в зашумлённость сигнала.

Может быть попробовать ловить середину впадины?
впадина всегда есть и всегда есть середина впадины

dccharacter

Ну ламп - вряд ли, там сигнал/шум в этом плане огромный, а вот мерцание лазера в фильтр калмана заложить надо будет :-)

Dmitry__

linvinus писал(а):

Мои термины

Ну?
Ступенька - плавный вход пятна лазера в поле пзс, характерный для белого фона (рассеянный свет).
Начало впадины - основной свет от лазера входит в поле (для черного фона может быть начальной позицией, т.е. может отсутствовать "ступенька")
Середина впадины - не является серединой поля пзс, т.к. она равна длине от фронта входа пятна до спада пятна при выходе из поля, т.е. равна длине поля пзс + ширина пятна лазера + ошибка из-за контраста, т.е - погода на Марсе.

linvinus писал(а):

как же нет ступеньки, когда у Сергея

Ну ок, разобрались с терминами, для меня ступенька была откликом интегратора на импульсный сигнал, т.е. начальный резкий провал без шума от сигнала, а твоя ступенька (где шум идет), для меня просто слежение системы за "Max". Смысл вопроса "что делать со ступенькой?" не понимаю. :pardon:

linvinus писал(а):

при постоянной скорости время и расстояние это одно и тоже

Только ты не знаешь где находится реальный ноль - раз, чтение регистров не является константой времени - два, фазовые шумы искажают время и пространство

(для мира датчика) - три. И где-то ilalexey выкладывал осциллограммы с шаговиков, там и не пахнет равномерными шагами по времени - четыре.
Т.е. все это время мы рисовали картинки на воде и пытались подвести теорию под практику.

linvinus писал(а):

боюсь что начало системы координат у всех будет разным ввиду того что конструкции у вас у всех отличаются

Вкурись в мой тест, там все абсолютно.

linvinus писал(а):

ок, а как вы определяете что пятно на краю? минимум впадины (динамический порог)? или некий постоянный порог?

Заливаешь в датчик прошивку визуализации пятна, кнопками для координаты "Z" подгоняешь его к краю поля пзс, проверяешь для черное/белое (смещением на 5мм.) и с этого момента считаешь этот ноль актуальным, перезаливаешь прошивку теста и вперед...

linvinus писал(а):

Может быть попробовать ловить середину впадины?
впадина всегда есть и всегда есть середина впадины

Ответил выше, надеюсь понятно обьяснил.

Провел еще тест с заменой RefrPowerLaser на RefrPowerLaserMin. Т.е. убрал шум модуляции Max от PowLas. Первый проход PowLas на графике поделен на три. Тесты - это 4 прохода 1мм. Первая картинка для белого фона, вторая для черного. Цифры в подписях регистров - номер прохода.
White300ms.png

Вложение:

White300ms.png [ 83.08 КиБ | Просмотров: 2216 ]

Black300ms.png

Вложение:

Black300ms.png [ 62.36 КиБ | Просмотров: 2216 ]

На черном фоне видны 2 горба, т.е. они реально существуют, будем считать что это от пигмента.
MaxWhite1 и МахBlack1 в начале графика шумят в соотв. с изменением мощности лазера, а потом полностью совпадают со след. проходами. Как кривые Max 2,3,4 прохода совпадают - просто праздник.
Для черного фона виден дефект упрощенной работы RefrPowerLaserMin. Любая белая точка в поле загрубит данные от Max. Это еще один повод как можне меньше залезать лазером в поле пзс, на этом расстоянии моцно собрать кучу вспышек от изменения контраста.

linvinus

Цитата:

Середина впадины - не является серединой поля пзс, т.к. она равна длине от фронта входа пятна до спада пятна при выходе из поля, т.е. равна длине поля пзс + ширина пятна лазера + ошибка из-за контраста, т.е - погода на Марсе.

вас услышал но я не согласен, если принять условие что поверхность в поле зрения датчика однородна то яркость пятна на входе должна быть равна яркости на выходе, и середина должна быть серединой.
Строго говоря середина или дальний край большой разницы нет, нужно просто повторяемое поведение которое легко отловить алгоритмом в реальном масштабе времени.

Ловить пятно на входе (как вы пытаетесь) при условии что от раза к разу будет меняться материал, и нам не известно как поведёт себя интегратор+выдержка, мало перспективно. Или у вас другие условия задачи?

Такой вариант у Сергея работает, но только если заточить настройки под конкретный материал. (про внешние шумы пока не говорим)

Чтобы была повторяемость (срабатывания на определённой высоте) нужно чтобы какая то переменная была постоянной, вроде бы все согласились что удерживать выдержку на максимуме, путём регулировки мощности лазера это правильная идея, в таком случае в качестве контролируемой величины выбрали мощность лазера.
При таких условиях мощность лазера всегда показывает впадину, величина впадины зависит от внешней засветки и материала, но характер не меняется (при условии однородности материала в поле зрения датчика)

Цитата:

Провел еще тест с заменой RefrPowerLaser на RefrPowerLaserMin. Т.е. убрал шум модуляции Max от PowLas. Первый проход PowLas на графике поделен на три. Тесты - это 4 прохода 1мм. Первая картинка для белого фона, вторая для черного. Цифры в подписях регистров - номер прохода.

можно по подробнее что такое RefrPowerLaser , RefrPowerLaserMin ?

Возможно у меня развивается пассивный дальтонизм, но я не могу отличить некоторые цвета графиков на своём мониторе , возможно сделать ширину графиков хотя бы в пару пикселей?
истина где то рядом

Добавлено спустя 56 минут 17 секунд:
кстати, вот этот код не детерминирован по времени

Код:

      dataMax = ADNS_read(ADNS_MAX_PIX);
      while(dataMax > laser_power_maxpix_target || (dataMax < laser_power_maxpix_target && RegPowLaser < 255)){
        RefrPowerLaser(dataMax);
        delay(1);
        dataMax = ADNS_read(ADNS_MAX_PIX);
      }

тут условия достаточно жёсткие, в этом цикле можно зависнуть на неопределённое время пока звёзды не сойдутся
а когда из него выйдешь чтобы что то поделать начнёт работать выдержка.
и вообще какой смысл проверять while(dataMax > laser_power_maxpix_target || (dataMax < laser_power_maxpix_target && RegPowLaser < 255)){
когда потом в RefrPowerLaser опять проверяете if (power > laser_power_maxpix_target && RegPowLaser > 1){

предлагаю так

Код:

uint8_t dataMax; //глобальная переменная

    inline void regulate_laser(uint8_t count){
      do{
        dataMax = ADNS_read(ADNS_MAX_PIX);
      }while( RefrPowerLaser(dataMax) && (count--) > 0 );
    }


uint8_t RefrPowerLaser(uint8_t power){
  if (power > laser_power_maxpix_target && RegPowLaser > 1){
    RegPowLaser--;
    analogWrite(LASER_VCC_PIN,RegPowLaser);
    return 1;
  }
  if (power < laser_power_maxpix_target && RegPowLaser < 255){
    RegPowLaser++;
    analogWrite(LASER_VCC_PIN,RegPowLaser);
    return 1;
  }
  return 0;
}


везде заменить while(dataMax > laser_power_maxpix_target || (dataMax < laser_power_maxpix_target && RegPowLaser < 255)){
на
regulate_laser(255);// 255 желательно минимизировать

Dmitry__

linvinus писал(а):

вас услышал но я не согласен, если принять условие что поверхность в поле зрения датчика однородна то яркость пятна на входе должна быть равна яркости на выходе, и середина должна быть серединой.

А чего ты опять перешел на вы? Я пугаюсь...
Середина чего? Ширина лазера 1мм. Ширина поля пзс 4мм. Пятно дотронулось переднего края поля. Max стремится к значения юркости пятна, координата = 0. Проходим поле, 4мм. И только на выходе пятна за поле +1мм., max спадет до уровня фона. Имеем 5мм. 5/2 = 2.5мм. Это чего середина?

linvinus писал(а):

Строго говоря середина или дальний край большой разницы нет, нужно просто повторяемое поведение

Если "поверхность в поле зрения датчика однородна", то это лишние действие, т.к. для условия "однородна" край поля дает абсолютную точность.

linvinus писал(а):

Ловить пятно на входе (как вы пытаетесь) при условии что от раза к разу будет меняться материал, и нам не известно как поведёт себя интегратор+выдержка, мало перспективно. Или у вас другие условия задачи?

Ну я это и пытаюсь делать, причем только это

linvinus писал(а):

Такой вариант у Сергея работает, но только если заточить настройки под конкретный материал. (про внешние шумы пока не говорим)

Вот именно, работает, сейчас делается попытка приучить датчик работать на любой поверхности, или хотя бы уменьшить ошибку с 0.3мм. до 0.03мм. А если не учитывать "поверхность в поле зрения датчика однородна", то метод с центром впадины не будет работать.

linvinus писал(а):

можно по подробнее что такое RefrPowerLaser , RefrPowerLaserMin ?

Смотри мои исходники, там все описано. Наши коды разбежались,я не слежу за чужим кодом, т.к. это отнимает много времени. Когда напишу рабочий алгоритм, то только тогда начну синхронизироваться с остальными. Но приму не все, мне нендравяцо использование ЗАГЛАВНЫХ букв в коде везде, исходник кричит, я начинаю гадить по углам

linvinus писал(а):

возможно сделать ширину графиков хотя бы в пару пикселей?

Ок, учту, но все неактуальные логи удалил, остался последний вариант в формате gnumeric, в будущем могу выкладывать сырые логи.
Убрать pdf в конце файла:

Вложение:

300ms.gnumeric.pdf [24.13 КиБ]
Скачиваний: 0

linvinus писал(а):

и вообще какой смысл проверять while(dataMax > laser_power_maxpix_target

Это не мой код, ничего плохого/хорошего сказать не могу.

linvinus

Цитата:

А чего ты опять перешел на вы? Я пугаюсь...
Середина чего? Ширина лазера 1мм. Ширина поля пзс 4мм. Пятно дотронулось переднего края поля. Max стремится к значения юркости пятна, координата = 0. Проходим поле, 4мм. И только на выходе пятна за поле +1мм., max спадет до уровня фона. Имеем 5мм. 5/2 = 2.5мм. Это чего середина?

да я всё время на вы.
главная проблема что считать за точное положение,
вы определили как момент попадания пятна в кадр, алгоритм простой но зависит от внешних условий.

Выше мы с Сегреем обсудили как можно иначе определять момент, выбрали вариант поиска дна впадины, алгоритмически это так
1) ждем начало падения впадины - грубо говоря появляется некая скорость
2) ждем остановку падания - грубо говоря резкое снижение скорости (строго говоря это тоже момент попадания пятна на матрицу)
этот момент и есть искомая высота
но есть ограничение, сложно понять впадина временно приостановилась или будет дальше падать, поэтому я так переживал по поводу ступеньки, на которую вы даже не обращали внимание

учитывая эту проблему я предложил другой вариант, искать не только начало дна впадины но и конец, когда луч уходит из поля зрения, этот момент проще поймать алгоритмом

если зафиксируем начало дна впадины и конец дна впадины то середина должна точно указывать на середину матрицы, при условии что материал под датчиком однороден.

зы, а pdf вовсе даже не pdf а
Тип файлов архив GZIP (application/gzip) не поддерживается
но даже если распаковать то libreoffice его открыть не может
Тип файлов электронная таблица Gnumeric (application/x-gnumeric) не поддерживается

Dmitry__

linvinus писал(а):

зы, а pdf вовсе даже не pdf а
Тип файлов архив GZIP (application/gzip) не поддерживается
но даже если распаковать то libreoffice его открыть не может
Тип файлов электронная таблица Gnumeric (application/x-gnumeric) не поддерживается

Интересная штука - форумы. Сколько раз замечал, что если выложить файл, написать что у него расширение "в формате gnumeric", написать "Убрать pdf в конце файла", то все равно люди говорят, что это не pdf. И что там за расширение?

Движок форума запрещает выкладывать файлы с разными расширениями. Поэтому приходится добавлять разрешенное расширение, андестенд ми?

setar

тоже мне проблема - пиши мне какие расширения нужны и разрешим

ales2k

Помучал инфракрасную область, использовал светодиод с фокусировкой. -> Без толку ровно тоже самое.
Пришел к выводу что нужно искать чисто геометрическое решение. Идеи
1 лазер всегда в видимости камеры при движении идет приближение к фокусу, пятно уменьшается, как только начало расти - срабатывать.
2 тема с двумя лазерами...
P.S. Приехал мне новый датчик ADNS5020 - будем напосмотреть.
P.P.S Готова и заработала платка моего доп контроллера

Вложение:

IMG_20160302_092124_439.JPG [ 1.07 МиБ | Просмотров: 1945 ]

Dmitry__

ales2k писал(а):

Помучал инфракрасную область, использовал светодиод с фокусировкой. -> Бес толку ровно тоже самое.

Это ты еще на прямом солнечном свете не пробовал, там бы красный лазер показался бы абсолютно холодным миром с температурой -273 градуса

Dmitry__

Ну шо? Други мои, я дописал все тесты, работает. Пока только результаты, ибо это все на тестовых режимах с 2-мя проходами по 100 шагов и 400мс. между шагами. Еще надо проверить на скорости, допилить марлин, причесать код, запатентовать, найти спонсоров, ну вы понели

Итаг:
Тестовая программа выдает для 8 проходов: 4 на белом/смещение на 5мм./4 на черном. Картинка 100 шагов, один шаг уменьшил до 0.005мм. ПОВТОРЯЮ - до 5 микрон, т.е. ось х = 0.5мм. ПОВТОРЯЮ - ось х = 0.5мм

Координата х поднята до ConstMax = 50 для наглядности.

Вложение:

test.png [ 81.19 КиБ | Просмотров: 1890 ]

Код:

-----------------------------------------
Белый:
Поиск оптимальной мощности лазера, 1-й проход:
Count=00030   Sum=004   PowLas=159

Детектирование координаты по ConstMax = 50, 2-й проход:
value  for Z =034
value  for Z =035
value  for Z =035
value  for Z =034
-----------------------------------------
Черный:
Поиск оптимальной мощности лазера, 1-й проход:
Count=00028   Sum=006   PowLas=015

Детектирование координаты по ConstMax = 50, 2-й проход:
value  for Z =037
value  for Z =037
value  for Z =039
value  for Z =039
-----------------------------------------

Текст "value for Z =037" выдает программа анализа, т.е. не ручной поиск.
Результат: На белом фоне болтанка 1 шаг = 5 микрон. На белом - 2 шага = 1 сотка. Разница из-за контраста = белый: (34+35+35+34)/4 = 34,5. Черный: (37+37+39+39)/4 = 38. 38 - 34.5 = 3.5 = 3.5 * 5 = 1,75 соток!
:Yahoo!:

Есть большая вероятность, что это вообще наклон стола...

Пля, магазины после 22.00 закрыты :cry:

Добавлено спустя 1 час 14 минут 10 секунд:
Даааааааааааааааа, это наклон стола!

Провел тест: 5 проходов на белом, это место закрашивается черным маркером и повторяются 5 проходов:

Вложение:

test2.png [ 161.87 КиБ | Просмотров: 1870 ]

Код:

Count=00031   Sum=006   PowLas=016
value  for Z =034      
value  for Z =034      
value  for Z =034      
value  for Z =032      
value  for Z =030      
Count=00023   Sum=003   PowLas=166
value  for Z =033      
value  for Z =034      
value  for Z =035      
value  for Z =035      
value  for Z =035      

Да, вижу уже доработку: болтание у порога принятия решения проходов white4, white5 - это такой код:

Код:

if(Frame[0] >= ConstMax && LastCount == 0) LastCount = count;

Т.е. надо ">=" заменить на ">" и будет:

Код:

Count=00031   Sum=006   PowLas=016
value  for Z =035      
value  for Z =035      
value  for Z =035      
value  for Z =035      
value  for Z =034
Count=00023   Sum=003   PowLas=166
value  for Z =033      
value  for Z =034      
value  for Z =035      
value  for Z =035      
value  for Z =035   

Этому практическому подгону есть физич. обьяснение

Добавлено спустя 21 минуту 42 секунды:
Посмотрите на расположение black1, black2, black3, black4, black5 в последнем тесте. Это маркер что ли засыхает между проходами? :shock:

ales2k

Поздравляю

А зачем допиливать марлин?

roboforum.ru

Датчик касания оптический, триангуляция

Кто сейчас на конференции