"Sick"-ähnlicher Laserscanner im Selbstbau?

Wenn du mit Peak den Laserpunkt meinst funktioniert es nicht. Es ist eine S/W

Und wenn man dann einen ganz schwarzen Laser nimmt?

[Lunarman]

Wenn du einen schwarzen Laser kennst geht das. Aber schwarzes Licht hab ich noch nicht gesehen, und sogenanntes schwarzes Licht ist nicht wirklich schwarz. Und ausserdem, wenn der strahl gerade auf etwas schwarzes fällt?
Zum Beispiel eine PS, die auf dem Boden steht? Na dann, Glück auf, dann denkt die Kiste nämlich, es steht im Freien, weil der Strahl gar nicht zurückkommt. Hihi

[toemchen]

Hallo?!?
Man muß natürlich einen schwarz/weißen Laser nehmen, schließlich ist es ja eine S/W-Kamera.

Spaß beiseite.
Mal nochmal Berhards Prinzip mit meinem Traumprinzip vergleichen.

Bernhard: Reduziert das Thema "Bildverarbeitung" geschickt auf das Detektieren eines Peaks in einem elektrischen Signal. Das Grundlevel des Signals, aus dem der Peak herausstechen soll, wird vorher automatisch an die Umgebungslichtverhältnisse angeglichen. Da weiß ich jetzt noch nicht, einmal ganz am Anfang beim Einschalten der Anlage, oder vor jedem Bild?
Vor allem kann ich nicht abschätzen, wie sicher das funktioniert. Z.B. im Bild ist ein heller Fleck, weil Sonne durch ein Fenster hereinscheint. Oder insgesamt ist die Lichtsituation zwar sehr dunkel, aber irgendwo ist eine Reflektion einer Lichtquelle (und zwar nicht der Laser...)
Wie gut der enge Rotfilter wirkt, kann ich nicht richtig abschätzen. Müßte man kaufen und sich die Kamerabilder einfach mal ansehen. Kostet aber anscheinend schon 50 oder 80 Euro, wenn ich im Edmund-Katalog richtig nachgesehen habe.
Also, zusammenfassend: Sehr gut den Aufwand reduziert, der Mikrocontroller hat nicht viel zu tun, das ganze ist sehr exakt, schnell und vollständig (jedes der 25/50 Bilder/s). Ein bißchen stört mich der teure Filter.

So, jetzt meine Ideen (da lasse ich mich aber gerne noch als Träumerle berichtigen):
Doch ein ganzes Bild per A/D-Wandlung in den Speicher schlucken. Und gleich das nächste Bild, mit abgeschaltetem Laser, auch noch. Dann rechnen. Erstmal Differenz bilden. Ich erhoffe mir von dieser Dunkelbild-Differenz eine ähnlich gute Wirkung wie vom Rotlichtfilter. Einen günstigen breitbandigen Rotlichtfilter davor schadet ja trotzdem nicht.
Dann den Peak in jeder Zeile suchen. Da kann man mit einer Art Schwelle rechnen (so wie das Triggern per Komparator), oder auch einen Mustervergleich drüberlaufen lassen. So richtig kenne ich mich mit Bildverarbeitungsalgorithmen und ihrer benötigten Rechenzeit nicht aus, kann mir nur so in etwa die Prinzipien vorstellen.
Und wenn die Rechnerei beendet ist und das Ergebnis abgeliefert, das nächste Bildpaar aufnehmen.
Zusammenfassung: Weniger Aufwand für den Filter, die Hoffnung auf störsicherere Funktion, etwas mehr Aufwand für Elektronik (A/D-Wandler), aber: Riesen-Anforderungen an Rechner und Software. Und dabei habe ich mit sowas gar keine Erfahrung, aber man wächst ja an seinen Aufgaben.

Bernhard, schön daß Du jetzt auch bei der Diskussion dabei bist.
Ich bekomme jetzt nämlich langsam Lust, Dein Prinzip erstmal doch nachzubauen, damit ich auch bei den Grundlagen genau hineinsehen kann. Zum Beispiel das rotgefilterte Kamerabild mit Laserstrich am Fernseher ansehen und daraus Anhaltspunkte für die Störsicherheit bei schwierigen Lichtverhältnissen finden.

Noch etwas: Sieht jemand eigentlich eine Chance, die CMU-Cam durch Ändern der Firmware dafür zu mißbrauchen? Oder wäre das in der CMU-Cam enthaltene digitale Kameramodul etwas, das kann man ja halbwegs günstig kaufen. Aber von der grundsätzlich anfallenden Datenmenge ist man ja trotzdem nicht befreit. Man kann nur vermutlich die Auslesegeshwindigkeit selbst bestimmen.

Bis auf weiteres
Tom

[toemchen]

Noch etwas zur Anwendung:
Vor allem will ich eine sichere Hinderniserkennung ohne Ultraschall und ohne gewisse Lücken. Ich könnte je z.B. auch einige Sharp-Sensoren in einem Fächer vorne am Roboter anbringen, aber so dicht kann man sie gar nicht packen, daß man nicht doch fröhlich ein Tischbein aufgabelt....
Erst in der zweiten Stufe will ich dann ein richtiges Profil an den Hostrechner hochmelden, damit der das Hindernis richtig einordnen kann (z.B. Zimmerecke, paßt zum bisher getrackten Weg und zur aufgezeichneten Karte, oder z.B. Stuhl mit vier Beinen, stand gestern auch ungefähr in der Gegend...)

[Manf]

Nur ein ganz kleiner Aspekt am Rande:
Wenn Du ein Bild von der Kamera mit Tageslicht und Laser hast kannt Du ja mal zum Test ein Paar rote Selbstbau-Filter vor die Kamera schieben bevor Du einen teuren Filter kaufst.
Manfred

[toemchen]

Ok, ich sehe schon, meine erste Hausaufgabe ist: Linienlaser und CMOS-Kamera besorgen und Tests machen.

Es gibt einen von ELV für 35 Euro, einen von Conrad für 50 Euro. Auf Ebay hab' ich so schnell nichts gesehn. Bei Pollin kann man für 7 Euro einen Laserpointer-Leuchtkopf haben, die Zylinderlinse (die bei ELV sogar schön auf dem Bild sichtbar ist) muß man dann selbst improvisieren.
Allen gemeinsam ist, daß sie sich nur über das Schalten der Versorgungsspannung ansteuern lassen, das wird dann nicht so schnell gehen, wenn auch nur die geringste Pufferung in der Ansteuerungselektronik ist. Wäre aber später vielleicht wichtig für die Dunkelbildschaltung. Ich habe schon Lasermodule mit einem gesonderten Modulationsanschluß gesehen.
Was meint Ihr? Lassen sich die Linienlaser dennoch schnell schalten? Sollte ich gleich das ganze Ding aus den einzeln erhältlichen Modulen Ansteuerelektronik, Laserdiode, Kollimator und Zylinderlinse selbst bauen?

[jörn]

Das Modul von Conrad für 50 Euro ist nicht besonders leuchtstark, so dass man sie bei Tageslicht selbst auf relativ geringe Entfernung kaum noch sehen kann. Auch die meisten Selbstbaulösungen (zumindest meine mit rotierendem Spiegel oder selbstgeschliffener Linse) haben das gleiche Problem. Ich denke, die optische Ausgangsleistung von < 1mW ist einfach zu gering. Es lohnt sich deshalb wirklich, ein paar Euro mehr für den Laser auszugeben und dafür einen mit höherer Leistung zu beschaffen.

Gruß,

Jörn

[m.artmann]

Und was haltet Ihr von folgendem Linien Laser?
Ebay Artikelnr. 6002059305

Laut Händler ist bei 1m Abstand der Laserstrahl ca 40-50 cm Breit und 2mm Dick.

Über die Leuchtstärke kann ich allerdings nichts aussagen.
Für 10 Euro aber vielleicht ein Versuch wert.

Gruß
m.artmann

[Bernhard667]

Hallo,

zu der Frage nach der Erkennung der Umgebungshelligkeit.
Aktuell mache ich es nur einmal beim Einschalten. Nachdem jedoch so ein Durchlauf nur ~100msec dauert, spricht nichts dagegen, es auch öfter zu machen. Die ermittelte Schwelle gilt dann für alle Zeilen des Bildes. Der hellste Punkt gibt also die unterste Schwelle vor.
Prinzipiell könnte man das auch per Zeile machen. Dann braucht man jedoch einen flotten DAC an 8 Portpins und muß per PEC des C164 zu jede r Zeile die passende Schwelle vorgeben.
Aufwand hoch, Verbesserung vermutlich eher gering.

Zum Laser:
Ich verwenden den von ELV. Am Anfang erschrak ich etwas, nachdem ich Ihn auspackte und einschaltete. Es war kein Linien Laser sondern ein Fransen Laser. Die Line war mehr ein ausgefranstes Band.
Nach Überwinden der Ehrfurcht habe ich die Linse abgestaubt, und dann war es wirklich eine Linie.
Vom Selbstbasteln des Linienlasers halte ich nicht soviel. Bei mir kommt bei sowas dann Gemurkse raus. Dann habe ich meine schöne Zeit verbraten und das Resultat ist unbefriedigend. Aber ich will keinen aufhalten.

Bei dem Laser von m.artmann scheint der Öffnungswinkel (1m Abstand, 50 cm breite Linie) etwas klein zu sein. Man muß dann mit dem Laser weit weg von den Objekten (hängt natürlich von der Anwendung ab).

Bei der Laserenergie bitte Maß halten, nicht daß sich jemand die Netzhaut abbrennt, die 1mW müssen reichen, lieber filtern.

Der Laser hat nur 2 Anschlüsse. Soweit ich das am Scope gesehen habe kann man ihn trotzdem sehr schnell einschalten. Es dauert auf jeden Fall <1TV Zeile bis er stabil Leistung bringt.

Für die Leute, denen der Filter zum Testen zu teuer ist:
Probiert die Sache doch zuerst einfach im Dunklen aus. Da erhaltet ihr das bestmögliche Signal zu Störsignal Verhältnis.
Hatte ich ganz am Anfang auch mal probiert.


CMOS Kamera:
Ich hatte eine CCD verwendet, da laut den Datenblättern (Conrad Katalog) die CCD eine höhere Empfindlichkeit (minimale Beleuchtung) hatten als die CMOS. Ich kann aber nicht angeben, wie stark sich das auswirkt.

Gruß und noch viel Spaß
Bernhard

[toemchen]

Hallo Bernhard,

vielen Dank für Deine fundierten Aussagen, z.B. zur Einschaltzeit. Dann ist das für mich erstmal klar: Den Laser bei ELV einkaufen. Und die dunkle Jahreszeit haben wir ja gerade...

CMOS-Kamera: So ein CMOS-Modul ist halt herrlich günstig (12€) und kompakt. Da werde ich nach dem Prinzip vorgehen: Einfach mal probieren. Klar, die CCD-Module und Kameras, gerade von ELV, glänzen mit Empfindlichkeiten bis herab zu 0,003 Lux statt 1 Lux beim CMOS, aber kosten auch ein Vielfaches. Wenn so etwas nach dem Ausprobieren nötig erscheint, fallen die verschwendeten 12€ auch nicht mehr ins Gewicht.

Berichte demnächst von Versuchen.

Tom.