Страница 1 из 2

Автоматическая турель :)

Добавлено: Пн май 09, 2011 08:15:45
BCluster
Привет коты! Вот возникла у другана идея - сделать автоматическую турель :) Не для убийств естественно, реализация уж больно интересная :) Стрелять скорее всего будет шариками для пейнтбола, а вот как сделать систему автонаведения хотел бы с вами посоветоваться. Есть проект у буржуев с камерой и ноубуком - в принципе все понятно, но не очень интересно. Как работают военные системы наведения на цель? Принимаются любые идеи, спасибо!

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Пн май 09, 2011 09:50:16
bolek
Военные системы наводят по данным локатора. В принципе, камера+бук=локатор.
Вопрос, как всегда, в том, как локатор будет:
1. опознавать цель
2. отличать цель от помех
3. отличать своих от чужих
Так что задача не тривиальная, над этим умные люди много думают и работают.
А в том, что ты описал, скорее всего был задействована фришная библиотека OpenCV.
Поройся на робофоруме http://roboforum.ru/
мне там попадались ролики, как робот следует за объектом.
Вот первое, что попалось на глаза
http://roboforum.ru/forum10/topic8282.html
а те ролики я видел уже год-два назад.

О! нашел: http://roboforum.ru/forum37/topic6657.html
и http://roboforum.ru/forum88/topic6021.html

Можно еще пошарить на http://forum.ixbt.com/?id=48
там в качестве прикола рассматривали лазерную (из указок) мухобойку. Но мысли интересные были.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Пн май 09, 2011 12:41:16
BCluster
Спасибо за ссылки. Вот видео то о котором я говорил http://www.youtube.com/watch?v=RxBa5bQf ... r_embedded#

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 09:04:29
Num Lock
Интереснее "научить" пейнтбольный маркер что-нибудь "рисовать", хотя бы с разрешением 16 на 16 точек.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 09:58:25
Psych
По инфракрасному излучению :) .

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 15:38:30
bolek
Num Lock писал(а):Интереснее "научить" пейнтбольный маркер что-нибудь "рисовать", хотя бы с разрешением 16 на 16 точек.
Вот это как раз элементарно: двухкоординатный привод дает сетку, вот и "ляпай" в узлах сетки.
Разрешение будет зависеть от дискрета угла поворота приводов.
Ближе-дальше "холст" - это регулировка масштаба картинки.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 15:43:36
bolek
Psych писал(а):По инфракрасному излучению :) .
Да, там на сайте упоминали про удаление ИК фильтра из камеры, так что некоторый шанс, что используют ИК есть.
С другой стороны, там на ролике отчетливо видна отметка от красного лазера. Испльзуется для прицеливания или просто маркер настройки прицела?
По другим роликам видно, что используют обнаружение движущихся объектов, эта задачка уже не раз решена и попадались работающие примеры для web-камеры.
Так что можно начинать строить турель:
- лазерная указка
- сервы от моделей
- комп.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 15:48:20
piligrim130
Хорошая конструкция была показана в современом фильме -День Шакала :)

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 16:55:30
Psych
"День Шакала" там не авто наводка. А авто сделать--это надо определенную цель. Как уже говорилось самолеты и вертолеты и прочие излучают тепло, а значит ИК. Самонаводящиеся ракеты действуют по такому принципу, стоит ИК-камера, но и тепловые ловушки очень хорошо сбивают цель. Можно использовать опознание определённого цвета, контрастность объекта или яркость (как световое перо), динамику движений, радио или СВЧ волны, магнитное поле.... вообщем все зависит от типа цели поражения :))

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт май 10, 2011 18:18:51
Num Lock
ИК ИКу рознь. На ИК с длиной волны порядка 1000 нм реагирует даже камера мобильника, а вот на ИК с длиной волны порядка 10000 нм - только тепловизор, являющийся очень дорогим прибором.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Чт май 12, 2011 14:32:43
СКАЗОЧНИК
Интересная тема. Сам думал, как сделать такую турель, только не с пейнтбольными шариками, а с настоящим пулеметом... :kill:
Действительно проблема встала с самонаведением. Прочитал несколько источников. Любой тип наведения легко обмануть. В итоге пришел к выводу, что необходимо делать все возможные от Радио-радаров до ИК и емкостных датчиков. Но сложность стала в обработке информации, тут уже без компа и ПО не обойтись. А хотелось попроще.
ЗАдумался изначально о применении датчиков от сигнализации с линзой Френеля. Никто не знает, как они работают? И можно ли поставив пару датчиков таких с двух углов турели вычислять истинное положение цели?
Можно и вращать их как радар. Все это относится к комнатной турели в инкубаторских условиях (т.е. не для уличной), но для первых экспериментов хватит. 8)

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Чт май 12, 2011 15:19:57
bolek
СКАЗОЧНИК писал(а):...ЗАдумался изначально о применении датчиков от сигнализации с линзой Френеля. Никто не знает, как они работают?...
Пироэлектрический датчик, линза формирует диаграмму направленности и окно нечувствительности для мелких животных (не у всех)
...Можно и вращать их как радар...
Можно. Тогда систему нужно строить на двух турелях:
1. локатор - постоянно крутится, определяет направление на цели
2. стрелялка.

А можно поиграться и без всей этой хитрой механики, только с вебкамерой, см. приложение: прицел на движущуюся цель :))
sight.ZIP
(97.95 КБ) 825 скачиваний

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Пт май 13, 2011 16:36:17
tom1101
Чумовая идея: а что если прикрутить это к буку с камерой? Всех "своих" занести в белый список. Кого не узнало - расстрел :)

Либо наоборот - всех, в кого нужно стрелять - в черный список. Кого не узнало - не трогает :) Тогда самому схлопотать шарик будет труднее.

Но для этого нужно насобирать снимков/видео чужой команды, обучить на них тот алгоритм (он создаст базу образов), а потом прикрутить его к системе наведения - будет весело :)
Тут нужен программист/электронщик, иначе ничего не выйдет.
Самое крутое - то, что алгоритм может захватить цель по одному кадру (снимку), а дальше сам пополнит БД по этой цели новыми кадрами - самообучение. Чем дольше наблюдает за целью, тем ей будет труднее его обмануть.

Камеру соосно турели ставить. Алгоритм наведения - слежение за распознанной целью, чтоб она все время была в центре экрана.
Цель потеряна - искать вокруг движение.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Сб май 14, 2011 08:12:01
BCluster
В общем турель будет стрелять водой :) По кошакам, прости Господи. Ибо как собаки не стало они охамели. Загадили весь двор.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Сб май 14, 2011 14:30:10
tom1101
Тогда задача упрощается - распознавание не нужно, нужен детектор движения.
И как минимум нужна сама турель, система наведения, вебкамера и компьютер.
Думаю это можно разбить на несколько этапов, каждый из которых потребует определенных навыков и знаний. Если что - их всегда можно одолжить на форуме :)

Первый этап - собрать турель. Нужен опыт работы руками.
Из механики - ствол, 2 рулевые машинки, электроклапан, шланги и рама, на которой все это укрепить.
Если давление предполагается хорошее - вместо рулевых машинок движки с редукторами.
Если вода не из водопровода, а из емкости (бутылки) - насос. Если насос медленный - еще и конденсатор(расширительный бачок например или та же пластиковая бутылка). Но стрельба будет очередями.
Из электроники - БП, а для насоса и мощных приводов - мощный БП. Можно взять от компа без переделок - 3, 5, 12В до 10А, да еще и с встроенной системой защиты от КЗ :)
Также нужно подобрать форсунку - например снять с ручных поливалок - там удобные, регулируются от распыления до тонкой струи.
Если это сможешь собрать - уже будет грозное оружие.
И оно уже будет работать. Можно пульт соорудить для ручного управления.

Следующий этап - сопряжение с компом. Нужен опыт работы с паяльником и возможно МК.
Подключение к com/lpt/usb. Варианта 2: порты управляют драйверами приводов напрямую либо через МК.
В первом случае больше проводов и генерация сигналов приводам идет твоим софтом на компе, во втором - проводов мало и комп передает МК всего несколько команд текстом (можно управлять обычным терминалом в ОС).
Вебкамеру трогать не нужно - она уже по usb подключена, но нужно ее отцентрировать так, чтоб струя попадала примерно в центр экрана. Если давление нестабильно - точность упадет. Хотя струя рассеется в полете - все равно накроет.
Уже на компе в миниигру играть: попади в котэ :)
Турелью управлять пультом или отдавать команды через терминал (прям морской бой :) ), а сигнал с камеры через прогу смотреть (проги для захвата, да и с камерой тоже такие идут)

Следующий этап - написание заготовки своего софта. Нужен опыт программиста.
Нужно выводить поток с камеры в окно своей проги.
Нужно написать процедуру для управления приводами. Если на МК - тогда просто передача текста в порт.
Нужно написать процедуру ручного управления - чтоб положение курсора мыши преобразовывала в команды для процедуры управления приводами.
Пока хватит и этого, т.к. еще все это предстоит отладить.
Уже доступна новая флеш-игра :) Выцеливать мышкой котов. Думаю это уже будет затягивать :) Плюс за двором можно наблюдать.

И последний этап - написание детектора движения. Требует продвинутых навыков программирования.
Прога скорее всего будет тобой долго совершенствоваться, пока не добьешься хорошей скорости и точности.
Можно воспользоваться той-же OpenCV, или самому разбирать кадры.
В любом случае нужно будет разбирать по 2-м координатам, где произошло движение.
Одна процедура ищет движение в вертикальной плоскости - она будет управлять вертикалиным приводом. Другая в горизонтальной, и управляет горизонтальным приводом.
Если движение не в центре - выдаем команду на поворот в сторону движения.
Если движение по всему кадру - движется сама камера. Останавливаем ее.
Так и целимся: замер, нашел движение - повернул, и в цикле. Как только по обеим плоскостям движение перешло в центр - отдаем команду на огонь, точнее на воду :)
Более продвинутый вариант - разбивать кадр не на полукадры, а еще меньше - тогда примерные координаты узнаем, и можно будет турель гораздо быстрее и точнее вывести на цель. Особенно если добавить немного тригонометрии - вроде высоты камеры над землей и расстояния до земли при таком-то угле наклона.
Так можно и корректировку стрельбы ввести - с учетом давления, гравитации и торможения и разлета в воздухе. Но можно и обойтись.
Можно добавить 2-ю неподвижную камеру для контроля за всей подконтрольной территорией. Она будет находить движение и быстро подворачивать турель в ту сторону, а дальше турель сама.
Плюс если известны положения этих 2-х камер, расстояние до земли, и расстояние между камерами - можно рассчитать довольно точные координаты цели для слепого наведения - т.е. тогда 2-ю камеру можно вообще снять с турели. Да и можно будет рассчитать вектор скорости цели - для упреждения :)
А если воспользуешься OpenCV и сможешь на ней систему наведения с распознаванием образов собрать - тогда турель будет захватывать цель в той точке, где было движение, и не отпустит ее, пока та не выйдет из зоны обстрела. Более того, с 2-мя камерами можно и систему сопровождения множества целей написать - чтоб распределять выстрелы равномерно между всеми жаждущими душа :)
Это уже почти боевая система наведения. Можно вести базу распознанных целей - тогда турель скоро сама будет узнавать всех окрестных котов издалека, задолго до вхождения в зону охраны. Тогда можно будет ее перевести в режим стрельбы только по целям из БД - чтоб в людей не стреляла.
И конечно же на этом этапе будет самая тяжелая отладка - помимо ошибок всплывут и другие проблемы - стрельба по людям днем и стрельба по призракам (камеры много помех выдают) ночью, стрельба по веткам/кустам - нужно будет постоянно совершенствовать фильтры, пока не будет системы распознавания. А потом борьба за точность и скорость.

Короче я примерно обрисовал во что обойдется такая турель, другой вопрос - стоит ли она того?
Нужно будет регулярно подливать ее воду, держать комп включенным, пока она работает, плюс дополнительная нагрузка на комп при разборе видеопотока, да и отстреливать она будет все, что движется.
Но если решишься - по крайней мере будет интересно, особенно на последних этапах.

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вс май 15, 2011 09:14:46
bolek
9 человек скачало программку прицеливания: кто-нибудь попробовал? Прицел попадает на цель?

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Вт июн 28, 2011 23:27:07
Магистр
Можно поставить инфракрасную ГСН.
такую что и на ракет малой дальности действия.
на инфракрасном датчике проецируется тепловое пятное которое в свою очередь модулируется модулирующим диском =)
при отклонении цели от оптической оси =) по вертикали меняется частота сигнала =) которую можно обрабатывать обычным доработанным приемником =) а изменение высоты будет изменять фазу которую можно обрабатывать как фазомодулированный сигнал =) в принципе можно собрать сей девайс на одном контроллере :)
Если для пейнтбола то оч сомнительно прменение таких девайсов :kill:
А что бы по своим не стреляло Достаточно пульт ДУ каждому участнику =)
ТЫ наверно под шарики собрался ленточную подачу делать :))) электропривод :)))
что потом? дымовую завесу.... систему СПО, станцию РЭБ а там уже и глядишь истребитель 6 поколения получится :love:

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Ср июн 29, 2011 07:48:40
Av4arik
Если действительно котов нужно отпугивать - можно навешать ик датчиков и всесторонний распрыскиватель... Кстати если применять распознавание через камеру - можно попробовать распознавать размер объекта - если он больше, то не стрелять (человек), а если под размеры подходит, то огонь (животное).. Все еще нужно будет довольно нудно настраивать, калибровать, отлаживать, в первую очередь это размер, в вторую это точность, ну а там скорость и т.д. Интересно, а на АРМ-е возможно ли будет такое осуществить?

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Ср июн 29, 2011 09:56:50
Магистр
Ну если котов то можно просто инфракрасник поставить и настроить на температуру кота она ведь больше чем у человека так что воть! и пристрелять пушку что б расстреливала сектор. Как гаубица, под большим углом к горизонту то будет хороший деморализующий эффект :twisted:

Re: Автоматическая турель :)

Добавлено: Ср июн 29, 2011 16:03:14
FRIM@N
В радио была схема где камера следит за движущимся объектом,наверняка она была не только в радио и есть где-то еще.на робофоруме есть робот который охотился за ярко зеленым шариком.Ищите и обрящете.