roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Точное местоположение в 3д

Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 11 май 2012, 15:17

Всем привет.

По работе поставили примерно такую задачу.

Есть камера и объект на который она смотрит, необходимо ОЧЕНЬ точно определить их взаимное расположение. Расстояние между камерой и объектом не более 1.5 метра. Требуемая точность по позиции +-0.25мм и 0.1 градус по ориентации камеры.

За расчеты еще не брался , но боюсь что оптикой обеспечить такую точность будет не просто.

Теперь вопрос. Комп зрением занимаюсь довольно давно , но робототехникой или индустриальными роботами нет. Посоветуйте какие можно использовать сенсоры для решения подобной задачи? Интересуют самые разные решения. Бюджет на железо в пределах 5000$.

Всем спасибо.
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение Myp » 11 май 2012, 15:39

что подразумевается под взаимным расположением? и что значит градус относительно ориентации камеры?

перед камерой в поле зрения поставить лазерный дальномер светящий в центр кадра
на дальномер поставить зеркало чтоб в мониторе видеть сразу расстояние на экране)

а угол...
измеряем линеечкой диагональ матрицы, потом на мониторе считаем карандашом пиксели.
немного заумных вычислений и получаем скока градусов сдвига приходится на 1 пиксель сдвига изображения.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17142
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 11 май 2012, 18:24

Спасибо за ответ.

Myp писал(а):что подразумевается под взаимным расположением?

Смещение (трансляция) и ориентация (вращение) камеры по отношению к объекту (маркеру на объекте).

Myp писал(а): и что значит градус относительно ориентации камеры?
Просто вращение камеры.

Myp писал(а):перед камерой в поле зрения поставить лазерный дальномер светящий в центр кадра
на дальномер поставить зеркало чтоб в мониторе видеть сразу расстояние на экране)

Где почитать про такой дальномер? Какая у него точность? цена? (ушел искать в гугле)

Myp писал(а):а угол...
измеряем линеечкой диагональ матрицы, потом на мониторе считаем карандашом пиксели.
немного заумных вычислений и получаем скока градусов сдвига приходится на 1 пиксель сдвига изображения.


Не все так очевидно, необходима очень точная мишень и локализация на изображении с сабпиксельной точностью. Даже с калибрацией камеры тяжело получить точность +- 0.1 градус
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение =DeaD= » 11 май 2012, 18:28

По угловым координатам всё более менее просто - ставим прецизионную пан-тилт платформу + 1 камеру низкого разрешения широкоугольную для обзора + 1 высокого разрешения и малого угла зрения - для вычисления координат.

А вот с расстоянием до объекта хуже. Размер маркера какой?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24169
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 11 май 2012, 18:38

=DeaD= писал(а):По угловым координатам всё более менее просто - ставим прецизионную пан-тилт платформу + 1 камеру низкого разрешения широкоугольную для обзора + 1 высокого разрешения и малого угла зрения - для вычисления координат.


Выглядит как вполне рабочий вариант , если платформу можно хорошо откалибровать, с запасом точнее 0.1 градуса.

=DeaD= писал(а):А вот с расстоянием до объекта хуже. Размер маркера какой?

Произвольный, ограничения только на расположение (только вокруг объекта размером в 40*30см) и чтобы вся система маркеров влазила в полметра примерно.
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение =DeaD= » 11 май 2012, 19:06

Допустим маркер линейным размером 30см изменение его координат на 0.25мм даст линейное изменение размера на расстоянии 1.5м в 300мм*(0,25/1500)=0.05мм

Даже если у нас будет камера, которую мы будем наводить на маркер размером 300мм и она будет в кадре держать только этот маркер, то надо разрешение камеры не менее 6000х6000 пикселей. Что, согласитесь, малореально :)

Вообще на расстоянии 1500мм угловая погрешность в 0.1градус это 2.6мм, так что не очень понятно, почему расстояние до маркера надо с точностью в 10 раз выше, чем его оставшиеся 2 координаты. Может всё-таки точность надо 0.25см? ;)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24169
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 11 май 2012, 19:41

=DeaD= писал(а):Допустим маркер линейным размером 30см изменение его координат на 0.25мм даст линейное изменение размера на расстоянии 1.5м в 300мм*(0,25/1500)=0.05мм

Даже если у нас будет камера, которую мы будем наводить на маркер размером 300мм и она будет в кадре держать только этот маркер, то надо разрешение камеры не менее 6000х6000 пикселей. Что, согласитесь, малореально :)

Я в условии писал , что задание не простое :) Сложность состоит не в том КАК сделать , а как сделать с нужной ТОЧНОСТЬЮ.

=DeaD= писал(а):Вообще на расстоянии 1500мм угловая погрешность в 0.1градус это 2.6мм, так что не очень понятно, почему расстояние до маркера надо с точностью в 10 раз выше, чем его оставшиеся 2 координаты. Может всё-таки точность надо 0.25см? ;)


Пока задание формулировалось устно , четких спек нету. Но порядок думаю правильный
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение elmot » 11 май 2012, 20:09

Как насчет поставить не 1, а 2 прецизионные камеры, разнести их по горизонтали и мерять расстояние по параллаксу?
Аватара пользователя
elmot
 
Сообщения: 5675
Зарегистрирован: 10 ноя 2011, 12:02
Откуда: Turku, Finland
Skype: elmot73
прог. языки: Java и все-все=все
ФИО: Илья

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение =DeaD= » 11 май 2012, 21:03

minorlogic писал(а):Пока задание формулировалось устно , четких спек нету. Но порядок думаю правильный

У меня большие сомнения, обычно нет такой задачи, что по 1 координате надо точность 0.25мм, а по двум другим 2.5мм.

Добавлено спустя 1 минуту 51 секунду:
elmot писал(а):Как насчет поставить не 1, а 2 прецизионные камеры, разнести их по горизонтали и мерять расстояние по параллаксу?

Угловая точность для таких замеров нужна 0.01градуса, а не 0.1градуса :)
Это уже надо смотреть в сторону монтировок от телескопов, причем не факт, что простые подойдут.

И кстати, топикстартер, какая скорость объекта или сколько времени есть на замер координат?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24169
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 12 май 2012, 12:56

=DeaD= писал(а):И кстати, топикстартер, какая скорость объекта или сколько времени есть на замер координат?


На словах мне описали 2 камеры эмулирующие голову человека и его движения. моделируется как человек будет видеть экран с данными с разных позиций. Для снятия показаний можно потратить несколько секунд и слегка подвигать камеры (сантиметры). Возможно что ребята эксперементируют со стерео.

Но опять же повторюсь, система с оптикой и камерами это крайний случай. Хотелось бы узнать более стандартное решение. Уверен что есть готовые решения для промышленных роботов.
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение =DeaD= » 12 май 2012, 19:51

Промышленные роботы всегда жестко связаны с платформой, там всё на банальных энкодерах.

Посмотрите, как снимался фильм Аватар, там такие технологии как раз применяли, если я правильно понял, о чем вы.
И да, там всё на визуальных маркерах и камерах :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24169
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение Myp » 12 май 2012, 21:10

память мне изменяет...
всплывали тут на форуме дорогие быстрые камеры/сенсоры промышленные.
они как раз для контроля технологических процессов использовались.
может кто вспомнит?
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17142
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение RootAdmin » 12 май 2012, 21:42

Три пан-тилт камеры с точностью, достаточной чтоб навести лозерный дальномер в центр маркера. По трем расстояниям (база камер известна) получим координату маркера. Бытовые дальномеры дают точность порядка 3 мм на 50 м. Надо искать "станочные".
Дым, идущий из всех устройств в помещении предвещает появление электрика.
RootAdmin
 
Сообщения: 1708
Зарегистрирован: 07 авг 2010, 21:29
Откуда: КМВ
прог. языки: C
ФИО: Андрей

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение Duhas » 13 май 2012, 10:35

Myp писал(а):может кто вспомнит?

мб ты об elphel, но они вроде больше на науку и т.д.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6346
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Точное местоположение в 3д

Сообщение minorlogic » 13 май 2012, 20:06

А если использовать датчики растояния 3 штуки? Ультразвуковые или оптические (лазерные может).
minorlogic
 
Сообщения: 37
Зарегистрирован: 28 янв 2012, 14:31

След.

Вернуться в Сенсорика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter