Webcam Motion Tracking / Objekterkennung / ...

[verdi]

Hi
gibts hier zufällig jemanden der Erfahrung mit Motion Tracking / Objekterkennung / ... hat ?

hab hier nen kleines Hobby Projekt:

bewegliches Gestellt das mittels modellbauservos links/rechts sowie hoch/runter geschwenkt werden kann
dazu ne passende Steuerplatine um das ganze per pc zu steuern
und ne usb webcam

Ziel:

Bewegungserkennung und ausrichtung auf das sich bewegende objekt. Das ganze in realtime.

so wie hier http://www.paintballsentry.com/

Status:

Gestell ist im bau, Steuerelektronik ist bestellt

Problem:

Alles was ich bisher im Netz finden konnte geht von einer feststehenden cam aus. altes bild - neues bild = bewegung ... soweit so gut ... dann ausrichtung auf die Koordinaten der bewegung. Das wirft allerdings das Problem auf dass das gestell jederzeit 100%ig die position erreichen muss an der es die software erwartet. springt z.b. ein zahnrad über oder sonstiges dann passt die erwartete bewegung nichtmehr zur realen und schon ist zielen sinnlos ...

alternative: einzelbildbetrachtung und suchen von bestimmten objekten und dann solange bewegen bis das objekt in der mitte des bildes ist. Damit werden sämtliche fehler der mechanik automatisch korrigiert und es ist keine kalibrierung nötig ( außer dem einmaligen zentrieren der cam auf die aktuelle schussposition beim zusammenbau )

Alles was ich dazu im Netz finde geht aber von erkennung von farblichen objekten aus. Also suche den blauen ball im bild und beweg dich dahin. Nur das objekt ist ja vor der bewegung nicht bekannt und vor allem nicht so simpel zu definieren wie ein einfarbiger ball. Hinzu kommt dass sobald sich die cam bewegt natürlich keine bewegungserkennung mehr funktioniert da sich ja alles ändert.... da müsste man also irgendwie die allgemeine bewegung des bildes rausrechnen ... aber von der mechanik gibts ja keine rückmeldung ...

evtl. hat ja jemand von euch schonmal sowas gelöst?

Bin für sämtliche Anregungen dankbar

gruss

Marcel

Ich weiss glaube ich was dein Prob ist.
Kenn mich damit nicht so aus, weil ich Etechniker bin, und kein Mech oder Informatiker.
Könnte es dein Prob nicht lösen, wenn du einfach mehrere Objekte gleichzeitig erfassen lässt? Du setzt in den zu überwachenden Raum mehrere Fixe Objekte hin, die die Cam immer wieder liecht erkennen kann. Da must du dann dem rechner sagen, wo genau die sind. (Oder auch nicht, ist eigentlich egal)
Wenn sich jetzt ein unbekanntes Objekt durch den Raum bewegt und mal ein Zahnrad rutscht und die Position, wo sich deine Gatlin Gun hinbewegen soll, nicht mehr stimmen sollte, kann sich die Cam halt an den Fixpunkten orientieren und sich dementsprechend nachjustieren!
Ausserdem kann sie so bewegen erkennen, indem sie eifnach den Abstand des Objektes zu den Fixpunkten in reglemäßigen zeitlichen Abständen überprüft bzw berechnet.

Naja, das wär so meine Idee, hab keine Ahnung obs dir was geholfen hat. Mit ner Implementierung dafür kann ich dir leider nicht dienen, aber vllt hat dir die Theorie weitergeholfen!
Ansosnten eifnach mal zum infolehrstuhl an der Uni gehen und nachfragen wie man sowas machen kann.
Hier in Erlangen haben wir einen, der sich nur mit sowas befasst (Mustererkennung).

[Eleven7]

Die Kamera im Beispiel ist ja auch statisch, denn dafür gibts ja auch einen Grund: Nämlich genau dein Problem mit der Bilderkennung.
Beim Bau des Gestells nimmt man dafür dann aber auch präzise Servos/Schrittmotoren, und Kalibrierungssensoren, damit mechanische Probleme so weit wie möglich rausfallen.

Eine Möglichkeit wäre eventuell 2 Kameras: Eine statische, die das bewegende Objekt identifiziert (Farbe/Größe/ungefährer Ort) + eine Kamera direkt auf dem zielenden Gerät, das dann nach den übergebenen Daten sucht.

[Igi]

also sowas wie SDI oder IAAPS ?

ich hab mal nen Bericht gesehen von nen Robotor - Jugend forscht oder so... ist ca. 2 Jahre her)
der hat die mit seinen Augen (integrierte Kameras - also 2) angeguckt und konnte dir auch hinterher schauen.
also wenn du dich bewegt hast, hat er seine Augen bzw. Kopf mitgeschwenkt.

Der konnte Gesichter erkennen (ist ja heut kein Problem mehr), das "Ziel" erfassen und die Bewegung mitverfolgen.

So wie der Leo2 während der Fahrt den Geschützturm mitdreht und das Ziel immer anvisiert hat, auch wenn der Leo über Hügel oder um die Kurve fährt.
Feine Sache

Teleskope mit usb Anschluss können doch auch automatisch nachführen ? oder ?
Benni ?

hhmm
wenn sich das objekt auf dem Monitor verschiebt, kann die Software doch erkennen, um wieviel Pixel sich das erfasste Objekt verschoben hat. die Pixel kann man doch direkt in Gradzahlen umrechen (muss halt einmal kalibriert werden)
wenn die Kamera 10 Bilder / sek macht, hast du 10 mal die Sekunde neue Koordinaten/Winkelmaße, dei berechnet werden müssen.
und entsprechend an den Schrittmotor weitergegeben werden müssen.
entweder vertraust du dem Motor, oder hast (wie in Tintendruckern oder Drosselklappenpotis) nochmal einen Geber, der dir die aktuelle Position angibt)

das sollte eigentlich nicht so schwer sein.

aber ein nicht vorher definiertes Objekt erkennen, dann noch die Kamera, die schwenkt (also während der Zeit ist die Berechnung erstmal nicht möglich) und nachdem die Kamera vieleicht ungefähr die stelle getroffen hat, muss sie gleich wieder nachkorrigieren.

hast du ne Schrittmotorsteuerung ?
am einfachsten erstmal die nötige Gradzahl in Schritte umrechen und den Motor entsprechend ansteuern.
wenn das erstmal klappt, kann man sich immer noch dran machen, von der Mechanik die aktuelle Position zurückmelden zu lassen.

Wenn der Rechner und die Software schnell genug sind, könnte man sogar während des Schwenkens Korrekturdaten ermitteln.

viel Spass

aber wenns geht, könnte man das ans Moped bauen, und die Mücken abschiessen, bevor sie "einschlagen"

[Eleven7]

in allen deinen Beispielen ist das Ziel ja schon vorgegeben, sei es als Bildschema (Gesicht) oder als Zielkoordinate (Panzer). Da aber beides nicht vorhanden ist, sind diese Technologien bei anfänglicher Betrachtung nicht passend.

[Igi]

ja gut er will erfassen, was sich bewegt.

aber dazu muss man schon einwenig definieren, auf was geschossen werden soll und was "bewegt" heisst
sonst ballert er ja auch Vogel oder auf sich bewegende Äste.

Also entweder ne Datenbank mit Erkennungsmustern, so dass nur erkannte Objekte beschossen werden oder er muß die Art und Geschwindiggkeit definieren.

noch besser ne Wärmesensorkamera - zu teuer
aber ein IR Bewegungsmelder kann ja dazu dienen die Kanone scharf zu schalten.

Aber was ist, wenn man sich extrem langsam anschleicht inkl. Tarnanzug ?
oder wenn man erstmal was vor die Kamera wirft (nen Ball, Papierflieger ?) auf das die dann reagiert, weil sie auf alles reagieren soll, was sich bewegt ?

[Cosmo]

Wie 11-7 schon gesagt hat, du brauchst ein paar statische Kameras, die den gesamten Bereich erfassen wohin sich die Mechanik bewegen kann.
Und es wird auf allen statischen kameras dein beschriebener, (bild1-bild2=bewegung) vergleich gemacht, wenn eine Bewegung/veränderung festgestellt wurde, bewegst du deine bewegliche Cam zu den koordinaten.

anders kann es gar nicht funktioniere, denn wenn du dich erst mal weggedreht hast, kannst du die bewegung die nicht mehr im frame ist, nicht mehr erfassen.