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Choix de balise de localisation repérable de loin


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15 réponses à ce sujet

#1 Sandro

Sandro

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Posté 08 mai 2019 - 04:46

Bonjour,

Je cherche à faire atterrir un drone de manière automatique à un endroit précis.

Je connais les coordonnées GPS de l'endroit, donc je peux facilement me positionner à peu près au dessus.

L'idée ensuite de placer un balise au sol pour atterrir précisément dessus.

 

Initialement, je comptais partir sur des QR codes. Le problème, est que pour détecter correctement un QR code, il faut être à moins de 10 fois sa taille au maximum (règle approximative trouvée sur internet) : du coup, avec un QR code de 1*1 m, je ne peux pas voler à plus de 10m du sol, ce qui n'est pas assez (il y a trop d'obstacles qui atteignent cette hauteur).

 

Comme je n'ai pas besoin de l'information contenue dans le QR code, mais juste sa position dans l'image, je me disais qu'un motif beaucoup plus simple serait suffisant.

 

Est-ce que vous avez une idée de quel est le meilleur motif à utiliser et comment le détecter (idéalement avec un bibliothèque existante)?

 

Dans l'idéal, j'aimerais pouvoir détecter le motif à 50-60m de hauteur. A cette hauteur, de rares faux positifs sont tout à fait acceptables. Ensuite, à plus basse altitude (idéalement 20m ou plus, mais 5m suffisent si nécessaire), je voudrais pouvoir exclure le risque de faux positif (je ne connais pas à priori le terrain autour de la balise, donc il faut quelque chose qui ne se confonde pas facilement avec un objet quelconque).

 

Merci d'avance

Sandro



#2 N1oN4o

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Posté 08 mai 2019 - 07:13

Tu cherches quoi comme précision ? Le mètre ? 30 cm ? moins ?



#3 levend

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Posté 08 mai 2019 - 07:19

J'ai vu sur des vidéos que pour la piste d'atterrissage du drone ils utilisaient une piste de couleur (par exemple orange fluo) pour que le drone la repère.



#4 Sandro

Sandro

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Posté 08 mai 2019 - 08:20

Bonjour,

et merci

 

Comme précision, j'aimerais bien atterrir dans un rayon de 1m autour du centre de la balise si possible (et si possible éviter une balise de plus de 1*1m, 2*2m maxi, sinon ça devient galère à transporter).

Après, j'ai pas besoin de connaître avec autant de précision la position quand je suis encore à 50m du sol, l'idée c'est de faire un asservissement sur le centre pendant la descente (et de finir par une descente verticale pour les 2 derniers mètres quand on n'arrive plus à voir toute la balise.

 

@Lavend, quand tu parles de piste atterrissage, tu pense à un drone type avion (ie à ailes fixes)? Dans mon cas c'est un multicopter. Après la couleur ça peut être une option, même s'il faudrait voir à quel point c'est fiable selon la météo (en plein soleil ou par temps bien couvert, ça doit pas ressortir pareil sur la caméra). Et il faut ajouter un système supplémentaire pour s'assurer qu'il s'agit bien de la balise et non d'un autre objet (une fois qu'on est a plus basse altitude).

 

Peut-être une sorte de carré à 2*2 cases, deux oranges fluos, deux d'une autre couleur, et au milieu un QRcode pour s'assurer que c'est bien la balise avant de se poser. Du coup on pourrait essayer de repérer les cluster d'orange, se raprocher, puis vérifier si on trouve bien le QR code



#5 Mike118

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Posté 08 mai 2019 - 10:09

Pourquoi pas une balise lumineuse infrarouge ? 


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#6 Sandro

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Posté 08 mai 2019 - 10:23

Merci pour la proposition.

Une balise infrarouge, c'est ce qu'on a pour l'instant. Tant que le temps est couvert, ça marche bien, mais en plein soleil, on a énormément de mal a la détecter (l'air de rien, le soleil émet pas mal d'IR).



#7 levend

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Posté 08 mai 2019 - 10:29

Je parlais de piste pour multicoptère : https://www.studiosp...ech-a12044.html

J'ai vu ça dans une vidéo mais après je ne sais pas ce que ça vaut en fonction de la météo.



#8 Sandro

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Posté 08 mai 2019 - 10:40

Pourquoi pas. A grande distance on peut repérer la tâche orange, puis une fois plus proche le cercle blanc et le H. Après, la détection pure d'une couleur (en première approche), j'ai quand même quelques doutes sur la fiabilité (pas mal de toits en tuiles peuvent je pense assez facilement se confondre selon la luminosité).



#9 Mike118

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Posté 08 mai 2019 - 11:35

Vous utilisez quoi comme " balise " IR ?

 

Vous utilisez quoi pour la détecter ? 

Quel est le problème rencontré en plein soleil ? 
=> Beaucoup de faux positifs ? 


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#10 ashira

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Posté 08 mai 2019 - 11:35

Essai peut être une focale plus grande avec ta camera. Ou un objectif motorisé qui s'adapte avec l'altitude.

Les rayons ir de ta balise sont déjà concentrés ? Sinon une grosse led ir 20w qui émet un signal dans un cone genre 5 10° et sur ton drone plusieurs phototransistor ir avec des filtres passe haut etc ^^

#11 Sandro

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Posté 09 mai 2019 - 12:40

Sauf erreur de ma part (le collègue qui avait développé la version avec IR travaille à temps partiel et ne sera pas là avant la semaine prochaine), la balise était une balise IR du commerce constitué d'une 40ène de LED IR. Au niveau du drone, on avait une caméra IR (qui permettait de détecter l'angle 2D entre la verticale et la balise).

Je suppose qu'il essayait de détecter une "tâche" plus intense que le reste : du coup, pas de faux positifs, juste pas de détection (d'après ce que j'ai compris, le drone ne trouvait pas la balise (du coup il fallait le faire atterrir manuellement, mails il ne me semble pas qu'il y ait eut d'atterrissages au mauvais endroit)).

 

Pour ce qui est d'un cône étroit, ça a l'avantage de fournir plus de lumière à une puissance donnée, mais ça rend aussi la détection plus difficile (il faut déjà être très précisément au dessus pour le voir).

En revanche, je ne suis pas sur de voir ce que tu veux faire avec le filtre passe haut? Déjà tu parles d'un filtre passe haut spatial ou temporel?



#12 Forthman

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Posté 09 mai 2019 - 02:28

la précision du GPS est de l'ordre d'une 10aine de mètres. donc tu peux très bien voler plus haut, et descendre à 10m pour voir le QRcode non ?



#13 Sandro

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Posté 09 mai 2019 - 02:45

Il y a quand même 2 contraintes :

- si tu es à 10m de haut mais 10m à coté, il te faut une caméra avec un très grand angle. Hors avec une caméra grand angle, tu as moins de pixel par mètre (donc il faut se rapprocher plus), sans compter la déformation de l'image (effet fish-eye)

- il faut être certain qu'il n'y ait aucun obstacle qui ne dépasse les 10m de haut : autant à 50m de haut, il n't a quasiment rien, autant à 10m, il commence à y avoir pas mal d'arbres ou de bâtiments qui peuvent gêner)



#14 ashira

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Posté 09 mai 2019 - 08:26

Pour l'histoire du cône infrarouge, je te parlais de passe haut pour supprimer le rayonnement continu du soleil au niveau des capteurs. Par exemple à 50m de haut avec un cône d'angle 20° ca te fait une zone de 20m de diamètre, puis tu fais descendre le drone en le faisant rebondir contre la paroi du cône, plus tu descend plus le signal est fort donc de moins en moins de chance d'avoir de faux positif.

 

Ca dérange si la lumière de la balise est visible ? Un truc lumineux avec une caméra me parait plus simple surtout si vous avez déjà ce qu'il faut sur le drone.



#15 Laurent42

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Posté 10 mai 2019 - 07:54

Le plus simple est une detection d'un motif ou couleur, c'est très simple à faire en opencv sur un raspberry, j'ai fait des tutos sur la couleur sur ma chaine; j'en prépare d'autre sur la detection de forme ;)

 

Laurent



#16 Sandro

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Posté 10 mai 2019 - 08:50

Bonjour,

et merci pour vos réponses.

 

Pour le cône, c'est vrai que coté taille ça peut marcher. Après, j'ai peur qu'il faille pas mal de puissance (donc de grosses batteries, avec le coût et poids associé). Sinon, pas de problème pour du visible, en revanche je n'ai pas de caméra pointant vers le bas, donc de toute façon il faut une caméra (visible ou IR, peu importe).

 

Pour la détection de couleur seul, j'ai peur qu'on ait trop de faux positifs (j'avais fait un petit projet il y a quelques années où un drone suivait un grimpeur vêtu d'un T-short rouge (il suivait le centre de la plus grande tâche rouge) : il n'était pas rare qu'il se mette à traquer des bouts de murs orange à la place)). Pour la détection de motifs, je pense que c'est bien plus intéressant (et j'ai de toute façon un raspi sur le drone pour faire le traitement). Pour l'instant j'ai trouve les tags "ArUco" avec un module openCV (https://docs.opencv...._detection.html ) qui semble pas trop mal (on peut faire du 6*6 "pixels" au lieu de 21*21 qui est le minimum pour un QR code, du coup je pense qu'on peut voler à peu près 3.5 fois plus loin.

Une autre alternative serait de combiner couleur et motif, par exemple un carré coupé en 4 avec chaque carré d'une couleur différente.






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