Специальные цены   новые товары
Закрытая тема
Показано с 1 по 32 из 32

Стабилизация полета без гироскопов или ИК-сенсоров

Тема раздела Полеты по камере, телеметрия в категории Cамолёты - Общий; Представляю Вам наши первые практические результаты работы системы распознавания образов применительно к FPV. Программа (автор Алексей Максимов) умеет в реальном ...

  1. #1
    Забанен
    Регистрация
    02.01.2008
    Адрес
    Москва, ЗАО
    Возраст
    45
    Сообщений
    208

    Стабилизация полета без гироскопов или ИК-сенсоров

    Представляю Вам наши первые практические результаты работы системы распознавания образов применительно к FPV. Программа (автор Алексей Максимов) умеет в реальном времени обрабатывать видеопоток с курсовой камеры и вычислять крен и тангаж для стабилизации положения. Вот прогон программы по заранее записаным роликам. [video=youtube;zy8dT9TeVrk]http://www.youtube.com/watch?v=PvGZ2lfkEC4"]YouTube- horizon1.ogv[/url] и [url="http://www.youtube.com/watch?v=zy8dT9TeVrk[/video] В перспективе планируется и 3D-расчет окружения.

    Более подробно о работе здесь http://www.1slon.ru/video_hor.htm
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения
Название: hor.JPG‎
Просмотров: 91
Размер:	28.3 Кб
ID:	316879  

  2.  
  3. #2

    Регистрация
    21.09.2008
    Адрес
    Ярославль
    Возраст
    45
    Сообщений
    933
    Мне кажется, что на земле обрабатывать и посылать на модель сгнал нет смысла. Пилот и так видит как летит модель... А вот при потере сиглала выровнять модель - это бы не помешало. И компьютеры в самолет пихать, хоть и маленькие, не очень хочется... Тут на оборот хочется уменьшить вес и стоимость... Разве что эта разработка для большого БПЛА, тогда может и целесообразно.

  4. #3

    Регистрация
    14.07.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    32
    Сообщений
    231
    Забавно, но какая вычислительная мощность для этого нужна? сможете ли упаковать лоигку в Альтмегу? Если в кадре только небо, то как узнать линию горизонта? Если вы летаете ночью и видите только огни, она определить? Мне кажется её надо рассматривать как дополнение к гироскопам и ИК - сенсорам

  5. #4

    Регистрация
    10.01.2009
    Адрес
    Москва
    Возраст
    33
    Сообщений
    515
    Стремно все это. Какой смысл в этом я так и не понял если стоит автопилот, а тут еще нужен комп. Или это планируется как замена автопилота?? Я не думаю что данное устройство сможет заменить автопилот.

  6.  
  7. #5

    Регистрация
    18.10.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    53
    Сообщений
    11,332
    Записей в дневнике
    8
    Любопытно. А зимой, когда граница меж небом и землей не столь очевидна? А в тумане или облаке как? По сути, Вы делаете аналог глаз пилота. Но насколько я понимаю, авиагоризонт на самолетах используется именно тогда, когда визуально пилот ничего распознать не может.

  8. #6

    Регистрация
    10.01.2009
    Адрес
    Москва
    Возраст
    33
    Сообщений
    515
    Честно сказать лично я не вижу будущего у данного устройства, т.к 3D-расчет окружения это будет не очень дешёвый вариант и что не мало важно только в будни и в хорошую погоду. Тут получается что это некое дополнения к автопилоту, вот только зачем такое дополнение. А что будет происходить если видео сигнал теряется на 0,5-3 секунды а в этот момент программа делала маневр (а такое бывает очень часто)??

  9. #7

    Регистрация
    19.12.2007
    Адрес
    Москва
    Возраст
    34
    Сообщений
    703
    Во 2ом клипе подлетнули неплохо!

    Вот бы замутить телеметрию и автопилот на данных миникомпьютерах..http://www.toradex.com/Products/Coli...Colibri_PXA270
    http://beagleboard.ru/chto-takoe-beagle-board

  10.  
  11. #8
    Забанен
    Регистрация
    29.07.2007
    Адрес
    haifa, Israel
    Возраст
    48
    Сообщений
    961
    Цитата Сообщение от denisry Посмотреть сообщение
    Забавно, но какая вычислительная мощность для этого нужна? сможете ли упаковать лоигку в Альтмегу? Если в кадре только небо, то как узнать линию горизонта? Если вы летаете ночью и видите только огни, она определить? Мне кажется её надо рассматривать как дополнение к гироскопам и ИК - сенсорам
    у меня есть проектик на 8-ми ногом CY8C24123A,
    4MIPS 8bit контроллер вполне справляется с синхронизацией и сравнением отдельных строк
    в моем случае требовалось засекать движение и вести запись "когда надо"

    я так понимаю с 2 или 3 камерами качество стабилизации вырастет на порядки

  12. #9

    Регистрация
    25.04.2003
    Адрес
    Бузулук
    Возраст
    53
    Сообщений
    13,696
    Записей в дневнике
    9
    Это получится оптический горизонт, а уже понятно, что на ИК лучше.
    Но если будет применена крутая математика - то может что и годное для использования и выйдет.

  13. #10

    Регистрация
    04.04.2005
    Адрес
    Минск, Беларусь
    Возраст
    38
    Сообщений
    4,266
    Даже не знаю как прокомментировать...
    В принципе интересно. Как только удастся перенести все это на борт. То дейсвительно может заменить а еще лучше дополнить обычные модельные гироскопы.
    Проблему вижу в след. С креном система справляется на ура. А вот с тангажом у нее проблемка... Это хорошо видно при сравнивании низких и высоких полетов.

  14. #11

    Регистрация
    03.09.2008
    Адрес
    ВДНХ
    Возраст
    44
    Сообщений
    292
    Записей в дневнике
    6
    то что это будет работать и при тумане и при облачности это ясно, была бы граница цветовая..
    Brandvik - а там можно уже и отримировать ее для тангажа.. и потом система показана на роликах у которых уровень горизонта убегает за экран, задача системы в реалтайме как раз что бы горизонт был почти всегда в "экране" при стабилизации.
    интересно как будет работать при снежном покрове и облачности, где не будет четкой границы.
    весь вопрос в надежности видео канала, на время пока эта штука на борт не перенесена..
    вопрос разработчику. на каком компе производились вычисления, и расчет производился на "лету"? и еще. в левом верхнем углу FPS как расчет делали? я это к чему.. частота кадров видеонабора, ну пусть к примеру будет 25 кадров в сек, у вас FPS в районе 15.. идет пропуск кадров из за нехватки мощности или что то другое? и делаете ли вы межкадровое сравнение.. (например как в некоторых кодеках видеосжатия)?

  15. #12

    Регистрация
    07.06.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    47
    Сообщений
    8,295
    Цитата Сообщение от Панкратов Сергей Посмотреть сообщение
    Это получится оптический горизонт, а уже понятно, что на ИК лучше.
    Но если будет применена крутая математика - то может что и годное для использования и выйдет.
    Назад в будущее: берём оптический автопилот за 50 $ , добавляем ко всем его недостаткам: неработе в сумерки, против солнца, над бликующей водой, зимой..., цену, умноженную на 100 (камера +канал связи дуплексный+ компьютер в "полевом "исполнении), делим надёжность на 10 и- вуаля, (как говаривает Тим) получаем никому не нужное, но очень крутое изделие
    Не обижайтесь- ничего личного, просто всё опробовано на собственной шкуре

  16. #13
    Забанен
    Регистрация
    02.01.2008
    Адрес
    Москва, ЗАО
    Возраст
    45
    Сообщений
    208
    Наверное, я не совсем точно назвал данную тему. Вероятно, ее стоило назвать "Технологии распознавания образов в реальном времени для FPV". То, что вы видите на роликах - первые шаги нашей реалтаймовой обработки, и конечно была выбрана самая простая задача. Никаких коммерческих устройств пока не планируется.
    Но много интересного таит в себе возможность иметь на борту мощный вычислитель со стандартным UNIX-ом.

    Цитата Сообщение от blade Посмотреть сообщение
    просто всё опробовано на собственной шкуре
    Если Вас не затруднит - можно подробнее, проектов такого рода в открытом доступе немного.

    Цитата Сообщение от poldeco Посмотреть сообщение
    вопрос разработчику. на каком компе производились вычисления, и расчет производился на "лету"? и еще. в левом верхнем углу FPS как расчет делали? я это к чему.. частота кадров видеонабора, ну пусть к примеру будет 25 кадров в сек, у вас FPS в районе 15.. идет пропуск кадров из за нехватки мощности или что то другое? и делаете ли вы межкадровое сравнение.. (например как в некоторых кодеках видеосжатия)?
    К сожалению, я обеспечиваю только аппаратную сторону вопроса, но обязательно передам Ваши вопросы Алексею Максимову (разработчику ПО), т.к. он здесь не бывает.

  17. #14

    Регистрация
    18.10.2009
    Адрес
    msk
    Возраст
    30
    Сообщений
    38
    Без обид, но это старо как мир
    Сейчас в моде SIFT-подобные алгоритмы, типа такого:
    http://www.transas.ru/vision/ai/navigation/

  18. #15
    Забанен
    Регистрация
    02.01.2008
    Адрес
    Москва, ЗАО
    Возраст
    45
    Сообщений
    208
    Вероятно, вы нас с кем то путаете http://avia.transas.ru/company/

  19. #16

    Регистрация
    28.01.2006
    Адрес
    Владимир
    Возраст
    34
    Сообщений
    1,163
    Цитата Сообщение от Хвост Слона Посмотреть сообщение
    Представляю Вам наши первые практические результаты работы системы распознавания образов применительно к FPV
    А можно поподробнее про используемый алгоритм ?
    Я полагаю что стадии обработки изображения следующие:
    1. RGB -> grayscale
    2. grayscale -> monochrome (thresholding ?)
    3. математическая морфология (оконтуривание)
    4. анализ геометрии полученных объектов, рассчет их протяженности, соответственно самый узкий и протяженный объект - это и есть линия горизонта.
    5. Получаем уравнение прямой по методу наименьших квадратов (или используем преобразование Хафа) и берем оттудова угол.

    Вообще, очень заинтересовал меня проект, если интересно, у меня есть кое какие наработки в области операций автоматического threshold'инга и модуль для быстрой работы с бинарными изображениями (мат. морфология и рассчет параметров объектов). Могу поделиться, может повезет, и будет работать в реал тайм

  20. #17

    Регистрация
    07.06.2008
    Адрес
    Москва
    Возраст
    47
    Сообщений
    8,295
    Цитата Сообщение от Хвост Слона Посмотреть сообщение
    Если Вас не затруднит - можно подробнее, проектов такого рода в открытом доступе немного.
    Очевидно, я несколько туманно выразился: я не пытался применить обработку видеосигнала для стабилизации, поскольку видел работу гораздо более простых (по начальным условиям) программ например- распознавание лица в толпе, которые "сбоят" в казалось бы очевидных ситуациях.
    Те вычислительные ресурсы, которые для этого требуются- невозможно иметь на борту самолёта "модельных" размеров.
    Да и не нужно.
    А сам принцип выделения линии горизонта по картинке- я описал его недостатки на примере автопилота АР2300 ("Термик", Красногорск), который потом делал Graupner а ещё более потом- Futaba.
    У всех эти проблемы были одинаковы.
    Т.е. оптический (в видимом диапазоне) "горизонт"- делать можно только для интереса.
    На практике он - не работает

  21. #18

    Регистрация
    10.07.2006
    Адрес
    Moscow
    Возраст
    39
    Сообщений
    3,554
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от Exception13 Посмотреть сообщение
    Я полагаю что стадии обработки изображения следующие:
    1. RGB -> grayscale
    2. grayscale -> monochrome (thresholding ?)
    3. математическая морфология (оконтуривание)
    4. анализ геометрии полученных объектов, рассчет их протяженности, соответственно самый узкий и протяженный объект - это и есть линия горизонта.
    5. Получаем уравнение прямой по методу наименьших квадратов (или используем преобразование Хафа) и берем оттудова угол.
    Если это, действительно, так, то ой. Полет над морем, над руслом реки, длинным ангаром, микрорайоном с длинными многоэтажкками, рядом с высокой одинокой многоэтажкой - ой.
    Думаю, алгоритм гораздо проще.

    Потом, этот метод работает тогда, когда в поле зрения камеры контрастно виден горизонт. А если в поле зрения камеры, т.е., FPV-пилота контрастно виден горизонт, то ему и искусственный горизонт не очень нужен.

    Вот само распознавание образов, захват контрольных точек, вычисление параллакса при перемещении аппарата, привязка позиции аппарата к контрольным точкам - гораздо интереснее, и, судя по вашим заявлениям, вы с этим можете справиться.
    На мой ламерский взгляд, математика там не такая уж неподъемная.

  22. #19
    Давно не был
    Регистрация
    11.12.2002
    Адрес
    Москва
    Возраст
    62
    Сообщений
    9,373
    Как уже сказал blade, нет никакого смысла подменять работу со специальными датчиками обработкой видеокартинок, требующей идеальных условий видимости.

    Что касается самой обработки видео, то я лет 15 назад в НТЦ Модуль занимался распознаванием движущихся целей на движущимся фоне на бортовом многопроцессорном компьютере с распределённой памятью для McDonnell Douglas. Для современного бортового оборудования это тем более вполне возможно.

  23. #20

    Регистрация
    28.01.2006
    Адрес
    Владимир
    Возраст
    34
    Сообщений
    1,163
    Цитата Сообщение от smalltim Посмотреть сообщение
    Если это, действительно, так, то ой. Полет над морем, над руслом реки, длинным ангаром, микрорайоном с длинными многоэтажкками, рядом с высокой одинокой многоэтажкой - ой.
    Далеко не факт, над морем - х.з. я море ни разу в жизни не видел , хотя там гоизонт довольно четко прослеживается, блики от воды лечатся поляризационным фильтром.

    Цитата Сообщение от smalltim Посмотреть сообщение
    На мой ламерский взгляд, математика там не такая уж неподъемная.
    Для одной камеры - да, задача вполне подъемная, нахождение feature points - активно используется в glyph tracking'e, другая адская задача - отфильтровать кучу полученных точек и сопоставить с трехмерным изображением реальной местности - это уже из серии matrix has you, другими словами - вынос мозга.
    Цитата Сообщение от smalltim Посмотреть сообщение
    судя по вашим заявлениям, вы с этим можете справиться.
    Очень могет быть, если бы это было моей основной работой..., как хобби я луше самолеты буду строить и запускать, а то и так 3 проекта зависли, надо доделывать и в воздух поднимать.

  24. #21

    Регистрация
    18.10.2009
    Адрес
    msk
    Возраст
    30
    Сообщений
    38
    Цитата Сообщение от Exception13 Посмотреть сообщение
    А можно поподробнее про используемый алгоритм ?
    Вообще, очень заинтересовал меня проект, если интересно, у меня есть кое какие наработки в области операций автоматического threshold'инга и модуль для быстрой работы с бинарными изображениями (мат. морфология и рассчет параметров объектов). Могу поделиться, может повезет, и будет работать в реал тайм
    Если не секрет - из-за чего интерес к этой системе (определение горизонта по камере)?

    Просто, я такую систему на моделях обкатывал еще в 2005 году... Программа написана на Delphi, для захвата видео используется готовый компонент VideoGrabber. Видео заводится через tv-тюнер AverMedia, который втыкается в PC-CARD разъем. Разрешение ввода 320х240.
    Все это крутилось на ноутбуке IBM thinkpad 600e (400мгц проц) под 2000 виндой в реалтайме.

    Соответственно, на авиамодели стояла мелкая cmos камера со 100мвт передатчиком, на земле - приемник и ноут. На ноуте писался в реалтайме лог файл со значениями крен/тангаж.

    Глобально была идея комплексировать данные с этой проги с данными от пирометров (copilot), чтобы компенсировать засветку от солнца.

    Практического применения система не нашла - завязывать управление бпла на видеоканал - безумие, а ставить компьютер на борт - не выгодно с точки зрения массогабаритных параметров. Проще на мемсах гировертикаль сделать.

    Другое дело - то что придумали в Транзасе. Теоретически, можно корректировать бортовую ИНС на мемсах при помощи данных с той проги.
    Тут уже не жалко озадачиться установкой мощного бортового компьютера - так как потенциально это даст возможность летать без GPS, а под эту тему есть "правильные" клиенты (военные тут не причем )...

  25. #22

    Регистрация
    05.02.2010
    Адрес
    Москва
    Возраст
    45
    Сообщений
    1
    Цитата Сообщение от K.Viktor Посмотреть сообщение
    Без обид, но это старо как мир
    Сейчас в моде SIFT-подобные алгоритмы, типа такого:
    http://www.transas.ru/vision/ai/navigation/
    Спасибо. Интересная ссылка. Мы планируем добавить отслеживание особенностей на изображении.

  26. #23
    wws
    wws вне форума
    Забанен
    Регистрация
    08.09.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,134
    Записей в дневнике
    44
    А можно совсем тупой вопрос?

    Никто пока не додумался поставить не один, а два альтиметра, на концы 2-х метрового крыла. Нынешние альтиметры достаточно хорошо отрабатывают высоты даже по 30 см. А уж сравнить показания двух датчиков... Тагнаж-же, по идее, можно выправлять и одним альтиметром. Ну да, плохо центрироанную модель,будет чуть колбасить вверх-вниз... Но уж точно, такая стабилизация обходится без GPS-а....

    Все - чисто идеи. Можете меня закидать тапками, делу это будет только на пользу.

    P.S.
    Про курс без GPS-а говорить не хочу, но имхо, на 2-х метровой базе самолёта и наших дистанциях - можно и пеленгатор построить. Т.е. решить проблему возврата улетевшей модели - вполне можно.

  27. #24

    Регистрация
    27.12.2000
    Адрес
    С-Петербург
    Возраст
    42
    Сообщений
    1,747
    Цитата Сообщение от wws Посмотреть сообщение
    А можно совсем тупой вопрос?
    Ну да, плохо центрироанную модель,будет чуть колбасить вверх-вниз... Но уж точно, такая стабилизация обходится без GPS-а....
    Вы вероятно, что-то недопоняли. GPS-ом измерить крен и тангаж- это сильно постараться надо, и много дороже чем пирометры
    А вообще, правильному самолету надо не мешать лететь

  28. #25
    wws
    wws вне форума
    Забанен
    Регистрация
    08.09.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,134
    Записей в дневнике
    44
    Сорри, это Вы недопоняли.
    Я имел ввиду, что нынче что Тим, что Игл, GPS-ом (в 3D) меряют высоту. Если же барометрически высотомером пользоваться - то не нужен он - энтот GPS . Высота же, в случае самолета, есть не что иное, как интеграл от угла тангажа, при нулевом крене. Т.е. тангаж довольно легко выровнять любой примитивной системой с отрицательной обратной связью (теоретически!!!).

    Понятно, что хорошо отстроенный планер летит сам, но вот боковые порывы (( Их только металки, с V в 5-7 градусов не боятся.

    А пирометры... Еще и по соображениям аэродинамики не очень-то устраивают.

  29. #26

    Регистрация
    04.05.2007
    Адрес
    Opa-locka, USA
    Возраст
    33
    Сообщений
    1,193
    Цитата Сообщение от wws Посмотреть сообщение
    Никто пока не додумался поставить не один, а два альтиметра, на концы 2-х метрового крыла. Нынешние альтиметры достаточно хорошо отрабатывают высоты даже по 30 см. А уж сравнить показания двух датчиков... Тагнаж-же, по идее, можно выправлять и одним альтиметром. Ну да, плохо центрироанную модель,будет чуть колбасить вверх-вниз... Но уж точно, такая стабилизация обходится без GPS-а....
    Птеро мериет крены по GPS, но это подразумевает использование ПЛАЬТНОГО канала, который подконтролен МО США. И разрешение там сантиметры. На "бытовых" GPS это не получится никак.
    Датчики баровысотомера имеют довольно сильный расброс и разный дрейф. Теоретически это возможно, но практически - только на больших самолётах с размахом под 3 метра, и при точность +- лапоть...

    Цитата Сообщение от wws Посмотреть сообщение
    А пирометры... Еще и по соображениям аэродинамики не очень-то устраивают.
    Поместите в фюзеляж за прозрачной плёнкой. Просто выковырять из головы и удлинить проводками, и можно ставить как угодно.

  30. #27
    Frr
    Frr вне форума

    Регистрация
    28.02.2009
    Адрес
    Москва
    Возраст
    47
    Сообщений
    253
    Тут обещают 1000$ (победителю конкурса) за обработку фото/видео в реальном времени.

  31. #28

    Регистрация
    27.12.2000
    Адрес
    С-Петербург
    Возраст
    42
    Сообщений
    1,747
    Цитата Сообщение от Frr Посмотреть сообщение
    Тут обещают 1000$ (победителю конкурса) за обработку фото/видео в реальном времени.
    это называется.. мм...как бы это помягше... " вот уже 4 года, как мы не можем преодолеть колебания по курсу, самолетов наклепана туева хуча, стабилизируйте, нам пожалуйста нахаляву наше дерганое видео

    Цитата Сообщение от Dikoy Посмотреть сообщение
    Птеро мериет крены по GPS, но это подразумевает использование ПЛАЬТНОГО канала, который подконтролен МО США. .
    А по подробнее, можно? что это за платный канал?

  32. #29

    Регистрация
    06.07.2007
    Адрес
    Москва
    Возраст
    43
    Сообщений
    1,612
    Записей в дневнике
    35
    Цитата Сообщение от serj Посмотреть сообщение
    А по подробнее, можно? что это за платный канал?
    Наверное, имеется в виду армейский диапазон трансляции GPS, закрытый для простых смертных?

  33. #30

    Регистрация
    27.12.2000
    Адрес
    С-Петербург
    Возраст
    42
    Сообщений
    1,747
    Цитата Сообщение от Dronavt Посмотреть сообщение
    Наверное, имеется в виду армейский диапазон трансляции GPS, закрытый для простых смертных?
    Угу, и P-код за бабки раздают всем желающим?

  34. #31

    Регистрация
    04.05.2007
    Адрес
    Opa-locka, USA
    Возраст
    33
    Сообщений
    1,193
    Цитата Сообщение от serj Посмотреть сообщение
    Угу, и P-код за бабки раздают всем желающим?
    Примерно так. За бабки. Но не всем, а только приглянувшимся. И в любой момент могут рубануть эту "подписку".

    Цитата Сообщение от Dronavt Посмотреть сообщение
    Наверное, имеется в виду армейский диапазон трансляции GPS, закрытый для простых смертных?
    Ага. Там сантиметровая точность. Но и приёмники там другие.

  35. #32

    Регистрация
    14.10.2008
    Адрес
    Омск
    Возраст
    37
    Сообщений
    3,257
    Записей в дневнике
    3
    Цитата Сообщение от Dronavt Посмотреть сообщение
    Наверное, имеется в виду армейский диапазон трансляции GPS, закрытый для простых смертных?
    Это, ИМХО, пресловутый DGPS: помимо геостационарных спутников на местности разворачивается несколько beacons. Из-за их относительной близости к приемнику точность возрастает до сантиметров.

Закрытая тема

Похожие темы

  1. Gyro vs Pyro vs Combo для стабилизации полета по камере.
    от slides в разделе Полеты по камере, телеметрия
    Ответов: 27
    Последнее сообщение: 10.01.2011, 00:15
  2. Без гироскопа летать нельзя. А может можно?
    от MPetrovich в разделе Вертолеты. Общие вопросы
    Ответов: 56
    Последнее сообщение: 10.10.2008, 14:47
  3. Полет без гироскопа
    от Шмель в разделе Вертолеты Align - T-Rex 250/.../700
    Ответов: 12
    Последнее сообщение: 06.02.2007, 11:11

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения