Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Lebewesen erkennen
Starchild
11.04.2004, 20:44
Hallo!
Ich suche nach einer Möglichkeit, ein Lebewesen (Mensch, Haustier...) eindeutig von einem nichtlebenden Objekt zu unterscheiden.
Hat jemand Erfahrungen mit Infrarotkameras / detektoren oder
ähnliches?
Gibt es eine andere Methode?
Danke!
Wie wäre es mit normalen Bewegungssensor?
Starchild
11.04.2004, 20:59
Daran habe ich auch schon gedacht. Das Problem ist nur, dass sich die Roboter ständig bewegen und dass im Raum auch nichtlebendige Objekte vorhanden sind welche sich bewegen...
Ein Bewegungsmelder erscheint mir nicht besonders geeignet!
Es gibt hauptsächlich 2 Typen von sogenannten Bewegungssensoren.
1. Mikrowellen Doppler Sensoren, die Bewegungen von Objekten detektieren, die Mikrowellen reflektieren.
2. Infrarotsensoren, die Änderungen der Infrarotstrahlung detektiern, da die absolute Messung der Infrarotstrahlung durch einen Einzelsensor zu störanfällig ist.
Ich denke der zweite Typ entspricht dem Gesuchten. Diese Sensoren sind sehr verbreitet und werden bei vielen Überwachungsanlagen eingesetzt. Einzelsensoren gibt es im Bereich unter 10Euro.
Komplexere Sensoren dieses Typs sind Wärmebildkameras, die gerade in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht haben und in Auflösungen von 320x240 Bildpunkten die Temperatur in Echtzeit auf 0,1K genau messen. Der Preis einer Bewegtbildkamera mit Fotoaufnahmemöglichkeit liegt zur Zeit bei 13.Euro (der Punkt steht für tausend).
Bei einer Recherche über Anwendungen habe ich eine Arbeit aus dem Bereich Biologie gefunden, in der beschrieben war, wie mit einer Thermokamera ein Nashorn in freier Wildbahn aufgenommen wurde und am Bild festgestellt werden konnte, daß es schwanger war, wirklich. (Charakteristische Temperaturerhöhung im entsprechenden Körperbereich). Die Tatsache, das es ein freilebendes Nashorn war, vermittlet einen plastischen Eindruck vom Abstand, aus der die Messung durchgeführt wurde. Aber mit der Auflösung von 0,1K ist es auch glaubwürdig. Auf der Optikmesse in Nünberg, die auch dieses Jahr wieder im Mai stattfindet, habe ich letzes Jahr 5 verschiedene Thermokameras ausprobiert und ich war von der Leistungsfähigkeit der Technik begeistert.
Manfred
Starchild
12.04.2004, 09:02
toller High Tech...
Aber leider benötige ich mindestens 8 dieser Roboter und ich habe nicht im Lotto gewonnen...
Wie funktioniert das mit den infrarotsensoren?
Geht das auch wenn sich beide Objekte in Bewegung befinden?
Wie sieht es mit der Reichweite (>10m erwünscht!) aus?
Zur Temperaturerkennung wird der Wellenlängenbereich von 10um (u=mikro) benutzt in dem Glas beispielsweise undurchsichtig ist.
Ansonsten sind das Detektorsysteme für Wärmestrahlung, die bei großen Reichweiten besser mit Fokussierung arbeiten. Es gibt hierfür Germaniumlinsen, mit denen man Teleobjektive zur Erkennung von Lebewesen auf ein paar hundert Meter ermöglichen kann. Nachts im Wald bei der Grenzüberwachung, auch Personenortung von Hubschrauber aus.
(Preiswertere Spiegel werden dabei wenig eingesetzt weil der Bildsensor noch so teuer ist, daß die Ersparnis von ein paar hundert Euro beim Objektiv noch nicht lohnt.
Die Sensoren arbeiten im Echtzeitbereich, sie haben die nötige Energie zur Messung auf 0,1 °C in wenigen 100ms oder schneller aufgenommen.
Bei den einfachen Einzelsensoren ist die Drift allerdings so groß, daß man die Temperaturänderung auswertet also beispielsweise Auftauchen und das Verschwinden einer Person im Meßfeld. Daher kommt auch die Bezeichnung Bewegungssensoren.
Es gibt auch Doppelsensoren, die sprachlich gerne mit Dopplersensoren verwechselt werden. (Der Dopplereffekt bei Infrarot ist mit diesen Sensoren nicht auswertbar.) Sie dienen zur Differenzmessung zwischen zwei Meßfeldern um auch so die Differenz zu detektieren und nicht auf Temperaturänderung der Umgebung anzusprechen.
Die meisten Schaltungsvorschläge im Netz beziehen sich auf Anlagen zur Detektion von Leuten die nachts im Treppenhaus nicht den Lichtschalter suchen sollen oder die nachts davon abgehalten werden sollen, im Garten nach offenstehenden Kellerfenstern zu suchen.
Manfred
Starchild
12.04.2004, 09:49
Ich suche halt nach einer Preiswerten methode dies zu realisieren... Und zwar mit einer Reichweite > 10m
http://shop.showtechnic-malente.com/product_info.php?products_id=131
Starchild
12.04.2004, 11:20
Klingt schonmal interessant. Irgendwelche Erfahrungen mit dem Teil?
Das sind die ganz normalen IR Sensoren die, wie gesagt, das Treppenhauslicht einschalten oder Einbrecher melden sollen. Denen begegnet man im täglichen Leben relativ häufig.
Schau Dir doch bitte im Thread noch eimal an mit welchen Informationen ich auskommen soll, um die Frage zu beantworten:
Ich suche nach einer Möglichkeit, ein Lebewesen (Mensch, Haustier...) eindeutig von einem nichtlebenden Objekt zu unterscheiden.
Infrarotkameras / detektoren oder ähnliches?
Was ist mit
einem Goldfisch: Haustier, bewegt sich, kalt
ein Ventilator : Kein Haustier, bewegt sich, kalt
eine Lampe : Kein Haustier, bewegt sich nicht, warm
ein gebratenes Hähnchen: Haustier, bewegungslos, warm
Ein bischen mehr an Information zur Aufgabenstellung wäre schon hilfreich.
Manfred
Starchild
12.04.2004, 17:46
Ok. Es sind Menschen. laufende menschen, sich versteckende Menschen.... Also viele verschiedene Arten.
Zur Unterscheidung von der Umgebung, wäre dann halt die Umgebung noch zum definieren.
Starchild
12.04.2004, 18:22
Die umgebung ist unbestimmt, d.h. von Pflanzen über Möbel und Fahrzeugen befindet sich dort so ziemlich alles.
Das klingt ein bischen wie ein Ratespiel, das Ergebnis könnte interessant sein, ich wünsche auf alle Fälle viel Erfolg. Ich werde später wieder nach dem Thema sehen.
Manfred
Starchild
12.04.2004, 20:11
kein Ratespiel, sondern ein Bewegungsspiel.
Man muss sich anschleichen ohne von den Robotern endteckt zu werden
Das sind die ganz normalen IR Sensoren die, wie gesagt, das Treppenhauslicht einschalten oder Einbrecher melden sollen. Denen begegnet man im täglichen Leben relativ häufig.
Schau Dir doch bitte im Thread noch eimal an mit welchen Informationen ich auskommen soll, um die Frage zu beantworten:
Ich suche nach einer Möglichkeit, ein Lebewesen (Mensch, Haustier...) eindeutig von einem nichtlebenden Objekt zu unterscheiden.
Infrarotkameras / detektoren oder ähnliches?
Was ist mit
einem Goldfisch: Haustier, bewegt sich, kalt
ein Ventilator : Kein Haustier, bewegt sich, kalt
eine Lampe : Kein Haustier, bewegt sich nicht, warm
ein gebratenes Hähnchen: Haustier, bewegungslos, warm
Ein bischen mehr an Information zur Aufgabenstellung wäre schon hilfreich.
Manfred
Zu den "was ist mit's": Einspruch Euer Ehren!
Ich habe sechs Jahre lang so ein Sensor in einem etwas wärmeren Land als Deutschland eingesetzt; dabei fiel mir auf dass die Dinger mich nur Nachts gesehen haben (Tagestemperaturen im dortigen Sommer um die 40°C).
Des Rätsels Lösung: es kommt auf die Temperaturdifferenzen an. Der zappelnde Goldfisch auf dem wärmeren oder kälteren Wohnzimmertisch wird sehr wohl bemerkt; ebenso das der Bratröhre entnommene Hähnchen. Nicht aber die Katze im gleißenden Sonnenlicht (nachts schon) oder der Einbrecher im Sommer während der heißesten Zeit.
Wenn die Bewegungsmelder in schattigen Räumen benutzt werden sehen die alle Lebewesen (auch den Vogel im Sturzflug).
Die sich anschaltende Lampe wird nebenbei bemerkt ebenfalls registriert.
REB
an REB:
Ich stimme der Beobachtung zu, Individuen mit Körpertemperatur werden in einer Umgebung von 30-35°C nur schwer erkannt.
Ich war noch bei der Abfrage der Anforderungen und habe hierfür frei gewählte Beispiele genannt von Individuen und Gegenständen auf die die Bezeichnugen
Haustier (ja,nein)
bewegt/warm (ja/nein, nein/ja)
zutreffen.
Ich habe dabei etwas länger nach einem nicht bewegtem Haustier gesucht das trotzdem warm ist und war eigentlich etwas stolz darauf mit dem gerbratenen Hähnchen doch noch ein Exemplar gefunden zu haben.
Die Diskussion im Thread gestaltet sich bisher aber etwas schleppend, da wohl die Anforderungen noch nicht klar oder streng vertraulich sind. Sachen wie die Umgebung (im Freien oder im Raum) sollten sicher auch gefragt werden, oder bei welcher Raumtemperatur. Am Ende spielt das ganze im Kühlhaus oder in der Sauna. Viellicht habe ich aber auch nur 10 Fragen, also warte ich noch etwas ab.
Manfred
Starchild
13.04.2004, 14:49
Der Versuchsaufbau (ich kann tatsächlich nicht alle Details verraten, ist aber nicht meine Schuld!) befindet sich in einer Werkshalle. D.H. leicht erhöhte Raumtemperatur (ca. 22°)
Im Raum befinden sich Menschen (versteckt, gehend, laufend) sowie Passive Elemente (aus Holz / Metall) und Halogenlampen als Lichtquellen. Allgemein gesehen ist der Raum eher dunkel.
Das Ziel ist, dass die Roboter die Menschen "jagen", also vereinfacht gesagt finden.
Dabei könnten die Menschen theoretisch auch einen Peilsender o.ä. bei sich tragen, denn es handelt sich ja um eine simulation. Besser wäre natürlich, ohne Sender auszukommen.
Matthias
13.04.2004, 17:30
Wie wärs damit:
Jeder kriegt ein paar hochleistungs-IR-LEDs, ein Akku, ein Paar bauteile und einen UM3758 auf den Kopf geschnallt.
Ein UM3785 ist ein (De-)Codier-Baustein. Man kann insgesammt 3^12(is'n Tri-State) Codes einstellen, also wirst du kein Problem mit den IDs haben. Die Roboter können so die Menschen von Objekten und auch untereinander Unterscheiden. Wenn der Roboter grad einen Code durchtickert und den gleichen empfängt, weiss er wer es war und kann entsprechend Reagieren (ausgabe des Namens auf einem LCD...
Der UM ist ein super Baustein. Man kann ihn als Schlüssel oda als Schloss betreiben, weil das Teil einen "mode"-pin hat.
Matthias
Ach ja, wenn ihr zu faul seid um zu rechnen: 3^12 ist 531441
Starchild
13.04.2004, 17:57
Eine ähnliche Methode wurde bereits verworfen weil die Menschen ja auch verstecht sein können, d.h. der Teil mit den IR-LEDs ist unsichtbar.
Eine ähnliche Methode wurde bereits verworfen weil die Menschen ja auch verstecht sein können, d.h. der Teil mit den IR-LEDs ist unsichtbar.
Wie darf man das verstehen? Sollen die Leute die sich verstecken für die Roboter trotzdem "sichtbar" sein oder nicht?
Im ersteren Fall verstehe ich denn Sinn nicht ganz, denn wenn das System so funktionieren soll, dass die Roboter auch Leute in ihren Verstecken sehen, können die sich die Versteckerei auch gleich sparen.
Starchild
13.04.2004, 19:37
Ob sie sie sehen oder nicht ist egal.
Die Roboter sollen nur zu den Menschen trotz der Hindernisse hinkommen. Also eine ähnliche Aufgabenstellung wie bei Rettungsrobotern, nur eben "Low Cost" und mit Schwarmverhalten
Matthias
13.04.2004, 21:54
Wie wär's mit nem Radar sensor? Die gibt beim großen C für nicht all zu viel Geld.
Starchild
14.04.2004, 20:31
Und wie funktioniert das mit dem Radar?
Matthias
14.04.2004, 22:47
Weiss ich net genau, werd' Morgen ein bisschen googeln.
Du kannst ja mal bei Conrad nachgucken. (Auf der Website! Die an der Beratung etc haben nicht mehr Ahnung, als das, was sie grad aus dem Datenblatt lesen[war auf jedenfall bei mir immer so])
Matthias
14.04.2004, 22:55
Ich hab grad noch schnell nachgeguckt, aber: es gibt nichts, ausser Shops zum "Doppel-Radarsensor KMY-24" Ich hab nicht mal ein Projrkt gefunden :(
Starchild
15.04.2004, 13:43
blöd... adar ist aber für Kurzstrecken wohl eher nicht geeignet...
Es gibt einerseits "doppelte Sensoren" oder "Doppelsensoren" und es gibt andererseits Sensoren, "Dopplersensoren", die nach dem Effekt benannt sind, den Christian Doppler beschrieben hat. In Conrad Katalog sind sie falsch bezeichnet.
Ein paar links hierzu:
Christian Doppler
http://www.qsl.net/hb9wdf/sattour/Doppler/Doppler.htm
Dopplereffekt in der Akustik
http://www.av-medien.net/html/katalog/akustik_1211.htm
http://www1.physik.tu-muenchen.de/~kressier/Versuche/ver1760.html
Einsatz: Eletromagnetische Wellen zur Verkehrsmessung (Geschwindigkeit) (Radarfalle)
http://www.smart-microwave.de/ndamentals/body_fundamentals.html#Motion,%20speed,%20directio n,%20distance,%20presence,%20accuracy
Die Nähe sollte kein Problem sein, denn, (ich habe einmal mit einem Entwickler für die Sensoren gesprochen) der Haupteinsatz ist tatsächlich Bewegungsmelder für Toilettenspülungen, das klingt nicht so elegant aber da werden sie halt gebraucht.
Manfred
ein bewegungsmelder sollte reichen. dann muss der roboter aber zum bewegte objekte orten kurz anhalten, sollte aber nicht soo schlimm sein. dafuer sind bewegungsmelder billiger als radarsensoren
Die oben genannten Bewegungsmelder sind Radarsensoren.
Bewegungsmelder kann man teilweise schon für ca. 15 Euro bekommen. Habne auch den Vorteil das die sehr wenig Strom verbrauchen. Man kann die natürlich auch drehbar montieren wenn man meim messen immer kurz in Schritten anhält. Dauet dann eben etwas.
Ergänzend kann man auch eine kleine Kanone kombinieren die irgend ein Geschoss auf das bewegende Objekt feuert. Ein Mikrofon müsste dann den Schrei "Autsch" registrieren. Damit hat man definitiv den beweis das es ein Lebewesen war ;-)
Starchild
15.04.2004, 18:16
Ich habe mich für Pyrosensoren interessiert (IR - Bewegungsmelder mit Referenztemperatur) und werde die dinger mal austesten...
Man könnte zur eindeutigen Lebewesenerkennung zusätzlich eine Kamera mit IR leds einsetzen die einen Rote augen effekt auslösen die die kamera sieht so was habe ich schon den öfteren gesehen also könnte man bewegende objekte von lebewesen die direkt in die kamera kucken unterscheiden
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