roboforum.ru

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.

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.

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

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?

=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.

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?

=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

Как насчет поставить не 1, а 2 прецизионные камеры, разнести их по горизонтали и мерять расстояние по параллаксу?

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?

=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.

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

память мне изменяет...
всплывали тут на форуме дорогие быстрые камеры/сенсоры промышленные.
они как раз для контроля технологических процессов использовались.
может кто вспомнит?

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".

Myp писал(а):может кто вспомнит?

мб ты об elphel, но они вроде больше на науку и т.д.

А если использовать датчики растояния 3 штуки? Ультразвуковые или оптические (лазерные может).