Roboter zur Entfernungsmessung von Menschen und großen Tieren auf 360 Grad

[meraille]

Das mit den Kameras hört sich wirklich gut an, aber hier bin ich wahrscheinlich momentan noch nicht in der Lage, diese Auswärtung vorzunehmen. Aber ich es kommt auf die Liste und ich werde mich darin so gut wie möglich drin bilden. Das ist ein klasse Tipp! Danke

Das mit dem Laser habe ich gar nicht bedacht. Da hast du recht!

Die Aufgabe ist sehr allgemein beschrieben:
- Sich bewegende Objekte in der Größe eines Menschen und größer in einer Entfernung von (wünschenswerten) 200m und vielleicht realistischen 25-50m zu etwa 95 von 100 Fällen zuverlässig zu erkennen
- und die Entfernung vom Messgerät bis zum erkannten Objekt auszugeben.
- Das alles soll auf 180-360 Grad möglich sein.

Ich hab mir jetzt nach dem Laserbrillen Tipp mal einen anderen Anfang gemacht (auch wenn die Reichweite hier nur maximal 7-10m betrifft) habe ich mir einen PIR-Sensor gekauft, einen Ultraschallsensor gekauft und warte momentan noch auf einen Schrittmotor.
Ich möchte PIR und US-Sensor überbeinander auf dem Servo befestigen und jeweils um 90° nach rechts und nach links drehen. Dabei möchte ich mir die Entfernung immer dann ausgeben lassen, wenn der PIR anschlägt. (Ich starte sehr preiswert, mit Arduino Bauteilen--> sollte die Idee klappen, kann ich teurere Geräte versuchen)

Nur fehlt mir momentan noch folgendes Wissen:

Wie fokussier ich den PIR, dass ich die Wärmestrahlung von möglichst weitentfernten Objekten erkennen kann?
Ich muss die Streuung vom US-Sensor möglichst gering halten um keine verzerrten Entfernungen von deren gerad im Winkel befindlichen Objekten zu erhalten.

Wird eine ziemlich große Aufgabe. Aber ich will diese Gerät bauen und freu mich sehr über eure tolle Unterstützung bis jetzt!!

Viele Grüße

[i_make_it]

PIR erkennt ja nur bewegte Objekte (Personen) die sich quer durch den Erkennungsbereich bewegen.
Schwenkst Du den Sensor, wird jede unbeweglich im Raum stehende Wärmequelle, relativ zum Sensor bewegt und als bewegtes Objekt erkannt.
Das kann man so bewust machen und mit einem schmalen Öffnungswinkel des Sensors so eine Art Thermokamera bauen.
Mache dich auf interessante Sensorsignale gefasst und berücksichtige das oben gesagte bei der Signalauswertung.
Keine detektion des PIR Sensors, bei Anweseheit eines bewegten, warmen, Objektes heist nur, das sich das Objekt in Drehrichtung des Sensors, mit einer genau zur Schwenkgeschwindigkeit passenden Eigengeschwindigkeit bewegt.
Keine Detektion bei bewegtem PIR Sensor kann also heißen kein Objekt vorhanden oder Objekt bewegt sich Synchon mit dem Sensor.

Das Signal das der PIR empfängt ist ja eine Projektion einer Silouette auf einer Kugelschale. Male mal ein Paar Konzentrische Kreise und dann einen Line vom Mittelpunkt aus.
Dann nim an eine Katze ist 1cm breit und ein Mensch 5cm breit.
Trage beide Werte auf jedem Kreis von der gezogenen Linie aus ab.
Du wirst Feststellen, das eine nahe Katze eine größere Fläche auf dem Sensor hat als ein weit entfernter Mensch.
Daraus ergibt sich, das Du den PIR nicht fokusieren kannst. Weit entfernte Objekte müssen entweder entsprechend groß sein, oder verschwinden unterhalb des Schwellwert des PIR.
Um sowas machen zu können bist Du bei Thermografie Kameras angelangt. Und zwar bei denen mit Teleobjektiven die einen einzelnen warmen Bildpunkt ranzoomen können um dann zu Prüfen ob es was interessantes ist.
Am Besten leihst Du Dir mal einen Feldstecher oder ein Spektiv (Fernrohr) mit möglicht weiter Verstellmöglichkeit für die Vergrößerung und beobachtest dann mal die Landschaft.
Einmal mit geringer Vergrößerung und dann mit zunehmend stärkerer Vergößerung.
Mit den selben Problemen mit denen Du dann zu kämpfen hast, hat Dein Sensor nämlich auch zu kämpfen.
Aber als erster Probeaufbau für erste Erfahrungen ist das was Du vorhast schon mal nicht schlecht.
Beim Laser ist ja auch die Leistung über die Zeit entscheidend.
Also kann man durchaus daran denken bei Aldi, Lidl und Co eine billige Wasserwage mit Linienlaser zu kaufen und die zu schlachten.
Ein paar Mosaik Spiegelsteine aus dem Bastelladen und CD-Rom Drive Motor und man kann sich einen Rotationskopf für den Linienlaser bauen.
Eine HD-Webcam und ein Farbfilter und man kann sich die Linien gut ansehen.
OpenCV und man kann damit einen Laserscanner basteln (Such eventuell mal bei Google nach "opencv auf raspberry pi"). Wenn man jetzt noch den Linienlaser in 3 oder 4 Positionen drehen kann, kann man die Bilder mit unterschiedlich ausgerichteter Linie noch überlagern.
Mit 2 Webcams kann man dann Stereografie machen und bekommt so vergleichsweise einfach 3-D Raum und Entferungsinformationen.

Da Liegt man dann zwar preislich deutlich über Deinem bisherigen Aufwand, aber 200 Meter sollten mit HD drin sein (Da muß man dann mal über die Auflösung und den Objektivwinkel ausrechnen wie groß ein Bildpunkt bei 200m ist)