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Guidage par camera infrarouge


9 réponses à ce sujet

#1 dakota99

dakota99

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Posté 28 mai 2022 - 09:28

Bonjour

 

J'ai eu l'occasion de tester Flight Simulator avec un casque et une camera infrarouge.

Ce système permet de suivre les mouvements de la tête grâce à 3 leds infrarouge qui sont sur le casque et une camera infrarouge.

 

Je réalise un mobile à 3 roues motrices et je cherche un moyen de le guider vers sa station de base pour recharge.

Après avoir fait quelques essais concluants avec une camera Huskylens et des codes barres je me dis que ce système à infrarouge pourrait tout à fait aussi convenir.

Une led infrarouge se trouve sur la base.

Une camera détecte la led et permet de connaître la position de la led  en x y. Le guidage peut alors se faire.

Certains d'entre vous auraient déjà utilisé cette technique et auraient des composants à conseiller ?

 

D'avance merci

 



#2 Sandro

Sandro

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Posté 29 mai 2022 - 09:06

Bonjour,

sur le principe, ça doit être faisable (j'ai jamais essayé, on avait essayé une fois de détecter une barre de LEDs jaunes, avec un succès mitigé (on arrivait à la détecter, mais il y avait aussi des fausses détections))

 

Après, je vois plusieurs limitations :

1) Il faut s'assurer que la LED émette dans le spectre de réception de la caméra infrarouge

2) la plupart des camera infrarouges (sauf si tu es riche) sont "monochromes" (ie elles ne permettent pas de différentier les différentes longueurs d'ondes de l'infrarouge). Elles sont en général optimisées pour détecter le rayonnement infrarouge du à la chaleur (donc tu aura du signal sur tout ce qui est chaud)

3) Surtout si tu utilises une seule LED allumée en fixe, il faut t'assurer que ce soit la tâche la plus lumineuse de tout ce que tu peux potentiellement voir, sinon tu risque d'aller vers un autre objet (ton radiateur, le soleil, ...) à la place de la base

 

La solution camera + code barre est une solution classique (nb : si tu utilises un raspberry pi, ou un autre mini-ordinateur, tu peux assez facilement détecter des AruCo tag (des espèces de QR-codes simplifiés) qui se détectent de plus loin à taille/caméra donnée qu'un code barre. Si tu veux du discret, tu peux reconnaitre ta base avec une caméra normale par machine learning.

 

Si tu veux rester sur l'idée des LEDs infrarouge, et que tu ne veux pas être limité à un environnement froid et sans lumière directe du soleil, et que tu veux un système robuste, alors je te suggérais de prévoir plus d'information qu'une "simple" LED infrarouge toujours allumée, par exemple :

a) 3 LEDs infrarouge disposés en triangle : tu essayes de repérer tout les "points" infrarouge de taille cohérents, puis tu regarde si tu trouves un trio qui respecte la "forme" de ton triangle (nb : attention auxeffets de perspective)

b) tu fais clignoter la LED selon un schéma fixe : par exemple 0.4s allumée, puis 0.2s éteinte, puis 0.4s allumée, puis 0.2s éteinte, ... Si tu détectes un point infrarouge qui pourrait être ta LED, tu "traque" ce point (dans un premier temps, pour faire simple, tu peux arrêter le robot pendant ce temps) et tu vérifie si le rythme est suivi : si oui, c'est très probablement ta LED

c) si ta caméra sert uniquement à détecter ta LED, alors tu peux essayer de voir si tu trouves un filtre infrarouge qui ne laisse passer que la longueur d'onde "précise" de ta LED : il y a très peu de chance qu'un objet même chaud émette plus de puissance dans la longueur d'onde de la LED que la LED. Par contre la camera infrarouge devient inutile pour détecter autre chose.


Aidez-nous à vous aider : partagez toutes les informations pertinentes : description précise du problème, contexte, schéma de câblage, liens vers la documentation des composants, votre code (ou encore mieux un code minimal reproduisant le bug), ...

Vous recevrez ainsi plus de réponses, et elles seront plus pertinentes.


#3 dakota99

dakota99

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Posté 31 mai 2022 - 07:08

Merci Sandro.

 

C'est plus compliqué qu'il n'y paraît.

 

Pour se simplifier la vie ce serait bien qu'une camera intelligente comme la Huskylens puisse reconnaître un triangle de leds et renvoyer la position de son centre.

Cela fonctionne bien avec les Qrcodes mais la portée est seulement de quelques mètres ou alors il faut vraiment des grand Qrcodes et une bonne lumière.



#4 Sandro

Sandro

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Posté 31 mai 2022 - 08:56

Les QR code, le problème, c'est qu'ils ont trop de pixels, donc difficile à detecter de loin.
Je te conseilles plutôt les ArTag ou les AruCo tag : ils ont beaucoup moins de pixels donc sont plus faciles à detecter de loin. Hors reflets ou ombres partielles, avec une caméra 2k 120° sur un robot à 0.5m/s, j'arrivais à detecter les tags à 10 à 20m de distance

Aidez-nous à vous aider : partagez toutes les informations pertinentes : description précise du problème, contexte, schéma de câblage, liens vers la documentation des composants, votre code (ou encore mieux un code minimal reproduisant le bug), ...

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#5 Mike118

Mike118

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Posté 01 juin 2022 - 01:12

Bonjour

 

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Une camera détecte la led et permet de connaître la position de la led  en x y. Le guidage peut alors se faire.

Certains d'entre vous auraient déjà utilisé cette technique et auraient des composants à conseiller ?

 

D'avance merci

 

 

Il y a une camera de positionnement IR qui marche très bien et qui permet de répérer jusqu'à 4 points infra rouges et te retourne leur position en pixel dans l'image via I2C. Cette camera ne fait que ça mais ça marche très bien. Ils ont repris le même composant que celui présent dans les wiimote.


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#6 dakota99

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Posté 01 juin 2022 - 11:39

Merci Mike118. Aurais-tu les références de cet engin ? C'est clairement ce que je cherche.

Apparemment il y a de nombreux modèles... difficile de les tester tous.

La portée est souvent réduite : 3m max.

 

https://www.gotronic...n0158-22705.htm

 

https://www.lextroni...0158-40705.html



#7 dakota99

dakota99

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Posté 01 juin 2022 - 11:47

Les QR code, le problème, c'est qu'ils ont trop de pixels, donc difficile à detecter de loin.
Je te conseilles plutôt les ArTag ou les AruCo tag : ils ont beaucoup moins de pixels donc sont plus faciles à detecter de loin. Hors reflets ou ombres partielles, avec une caméra 2k 120° sur un robot à 0.5m/s, j'arrivais à detecter les tags à 10 à 20m de distance

Bonjour Sandro, merci pour cette réponse. Intéressants ces Aruco Tag.

Mais il faut trouver la camera qui peut les reconnaître.

La Husky Lens ne peut reconnaître que ses propres tags.

Par contre sur mon robot il y a un smartphone Android. Lui pourrait s'occuper de détecter les AruCo tag ...



#8 Sandro

Sandro

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Posté 01 juin 2022 - 02:42

Pour les AruCo tag, si tu as moyen d'utiliser openCV (que ce soit en C++ ou en python, voir potentiellement en d'autres languages), tu as une fonction de détection des AruCo tags.

Si tu fais tourner ROS (pas sur que ça marche sur Android, ça marche sous linux), alors tu as un nœud tout prêt pour détecter les ArTag


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#9 Mike118

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Posté 01 juin 2022 - 03:02

Merci Mike118. Aurais-tu les références de cet engin ? C'est clairement ce que je cherche.

Apparemment il y a de nombreux modèles... difficile de les tester tous.

La portée est souvent réduite : 3m max.

 

https://www.gotronic...n0158-22705.htm

 

https://www.lextroni...0158-40705.html

 

C'est deux fois le même modèle et c'est bien de ce modèle dont je parlais.


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#10 dakota99

dakota99

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Posté 11 juin 2022 - 09:30

Merci !





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