Willas Shrediquette Tricopter / Quadrocopter / Hexacopter

[vohopri]

Hi William,

1 W stimmt schon, da hast du dich nur mit den Einheiten vertan.

Alle LEDs in Serie an einen Widerstand würd ich auch empfehlen. Das drittelt den Strombedarf.

Eine 4. LED zur Markierung einer Hauptrichtung wäre schon zu überlegen. Ich würds zur Sicherheit machen.

Die Bilder mit den Filtern sind gut. Das schaut ja wirklich brauchbar aus. Was sind das für Filter?

grüsse,
Hannes

[Willa]

da hast du dich nur mit den Einheiten vertan

oh ja... Ich habe statt Ohm milliOhm verwendet... Aus Reflex, wegen mA und A. Der Vorteil einer 4. LED ist mir im Moment nicht ganz klar... Die Filter sind einfach unbelichtete, entwickelte Dias und voll belichtete Negativfilme übereinander gestapelt. Schon erstaunlich wie gut so etwas einfaches funktioniert.
Der Vorteil der guten Bilder ist, dass ich evtl. einen neuen Peakfinder Algorithmus verwenden kann. Denn der verbraucht zur Zeit 95% der Rechenzeit. Im Moment nutze ich eine Art "Centroids" Peak finder, der mir mit subpixel-Genauigkeit die mittleren Koordinaten der weissen Fläche jeder LED ausgibt. Subpixel-Genauigkeit brauche ich wahrscheinlich gar nicht, denn die Position wird im Anschluss als Mittelwert der drei Peaks errechnet. Das ist dann ja auch schon wieder subpixel-genau. Mal schauen ob mir was schnelleres einfällt...
Hmmm... jetzt fällt mir doch was zur 4ten LED ein. Wenn ich LED 3 und 4 relativ nah beieinander anbringe, kann ich die beiden LEDs durch diese räumliche Nähe eindeutig von den zwei anderen unterscheiden...

[021aet04]

Die vierte Led könntest du nehen, damit du weißt, wo vorne ist. 3 Leds ordnest du im Dreieck an (so wie du es hast) und bei einer Led gibst du mit ein wenig Abstand die 4. Led dazu. Damit weißt du immer, wie der Copter steht.

[vohopri]

Hi William,

die 4. Led hab ich so gemeint, wie mein Namensvetter das beschrieben hat.

der Vorteil wäre, dass das Bild vollkommen eindeutig ist. Ein Verdrehen der Kamera, Aussetzer im Bilderstrom, Verlieren der LEDs und verdreht Wiederfinden, all das kann bei einem eindeutigen Bild nicht zu einer Fehlinterpretation führen. Ich denke da an spätere Versuche, wo mit grösserem Bewegungsradius und ungünstigeren Blickwinkeln die Zuverlässigkeit wichtiger wird.

Wenn du 2 Lichter zusammenrückst, hast du trotzdem kein eindeutiges Bild. Und je näher du zusammenrückst, umso ungenauer wird die Messung in dieser Richtung.

Kannst du bitte den centroids peak finder beschreiben? Ein Link auf einen Artikel, den man ohne mathematische Ausbildung versteht, wäre auch fein.

grüsse,
Hannes

[Willa]

Hi!
Ich hatte mir das so vorgestellt wie im Anhang. Ihr etwa anders? Probleme gibts dabei aber wenn der Copter weiter weg ist und die nah beieinander liegenden Peaks nicht mehr unterschieden werden können. Ich messe mit meinem Peakfinder auch den Flächeninhalt der Peaks. So könnte ich auch einfach eine LED größer machen als die anderen. Solange ich keinen Rückenflug mache ist auch das eindeutig.
Mit meinem Centroid-Finder erfasse ich einfach für jede LED die Pixelpositionen über einem bestimmten Threshold (z.B. >240) in beide Richtungen und nehme den Mittelwert der Pixelpositionen. Das ergibt den Flächenschwerpunkt. Noch präziser kann man das machen wenn man nicht mit binärisierten Bildern macht, sondern mit Graustufen bildern. Dann kann man die Pixelpositionen auch nocht wichten, d.h. dunkler zählt weniger, heller zählt mehr. So habe ich das mal bei meiner PIV Software gemacht, allerdings bin ich jetzt auf einen sog. "Gaussian 3-point estimator" umgestiegen. Das ist noch präziser (aber auch etwas langsamer). Als Literatur zu Peakfinding Routinen fählt mir jetzt nur das Buch "Particle Image Velocimetry" von Raffel et al. ein...

[vohopri]

Hi,

ja genau so wars gemeint. Das mit dem Verschmelzen der beiden LEDs ist natürlich ein Punkt der beachtet werden muss. Eventuell die 4. LED etwas weiter absetzen. Vielleicht könntest du bei deinem Gerät die Arme etwas länger .... --- Nein das war jetzt nur ein schlechter Scherz.

Danke für die Erläuterungen zum Algo, das ist anscheinend sehr ähnlich zu meinen Versuchen und Vorstellungen. Die Begriffe, die du erwähnst, sind aber ein brauchbarer Ansatz zum weiter Suchen für mich.

Das mit dem Rückenflug ist interessant, hast du ein Video (sorry, schon wieder ein schlechter Scherz, das kommt ja erst in 6 Monaten)?

grüsse,
Hannes

[Willa]

Hi!
Es gibt ein neues Tracking Video:




Meine Regelung läuft nun mit 15 Hz, das ist schon mal gar nicht schlecht. Die Regelparameter lassen sich dadurch ziemlich aufdrehen, ich glaube ich bin aber immer noch weit entfernt vom Optimum. Denn eigentlich sollte es möglich sein, dass der Copter noch viel ruhiger über der Kamera schwebt. Die Voraussetzungen sind meiner Meinung nach gegeben. Das mit den IR LEDs klappt sehr gut, allerdings sind die ab 3 Meter Entfernung nur noch sehr klein im Bild zu sehen. Muss ich wohl doch mehrere bündeln und größere Streuscheiben basteln. Die Widerstände haben Wärmeleitpaste und ein Kühlblech bekommen und sind im Propellerstrahl. Dadurch werden die jetzt nicht mehr heiss. Aber ich werde die Widerstände bei Gelegenheit austauschen.

Jetzt geht es erstmal in eine kleine Sommerpause... Ich melde mich spätestens mit einem schönen Video zurück (Slow-Motion mit 6000fps ist schon abgedreht, 3D Szenen gerendert, einiges andere auch, aber es fehlt noch der obligatorische Flug am Strand in Südfrankreich).

[021aet04]

Das Video ist gut. hast du keine externe Webcam? Was ist die Leitung, die vom Copter weggeht?

[vohopri]

Hi William,

tolles Video,

15Hz ist doch sehr gut. Wie gesagt, die Erkennung auf grössere Entfernung wird noch eine Herausforderung. Aber die Sommerpause hast du dir jetzt offensichtlich verdient .

wünsche einen schönen Urlaub,
Hannes

[Willa]

Hi,
ich habe leider keine externe Webcam (wäre mir auch etwas lieber als über meinem Laptop zu schweben...). Funkmodule habe ich auch nicht, deswegen die Leitung aus Kupferlackdraht zur RS232 Übertragung. Funktioniert nur wenn ich das Netzteil aus meinem Laptop ziehe, sonst bekomme ich Störungen in der seriellen Übertragung..... Scheint ziemlich zu strahlen...
Beides nicht optimal, aber dafür musste ich mir für dieses Unterprojekt keinerlei neue Sachen anschaffen (ausser 3 IR LEDs...).