Medir distancias con infrarrojos
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Medir distancias con infrarrojos
Buenas.
Tengo un proyecto en mente, pero nunca ha salido adelante por un problema de medir distancias. vereis, estoy diseñando un interfaz manual que sustituya al raton de PC a medio o largo plazo. la idea es con la posicion de 1 dedo de la mano derecha, manejar el raton en la pantalla de un PC.
La idea es mover la mano en el aire y que un 'medidor' capture los movimientos y los interprete en pantalla.
ya lo he intentado con una WEBCAM, y la resolucion es muy pobre y 'tiembla' mucho en pantalla, ademas que la IA necesaria para trazar el dedo, incluso aunque el dedo este claramente diferenciado del entorno es bastante complicada de mantener, ademas, si en algun momento la IA 'pierde' el dedo, necesita de una 'resincronizacion'.
asi que estoy orientando el tema hacia otro sistema de medida, he pensado en poner 3 receptores de IR cerca del monitor, 2 arriba en cada esquina y uno abajo, y un emisor de IR en un dedo, de esta forma se 'triangula' la posicion del dedo, y aunque en algun momento el algoritmo 'pierda' el dedo (por ejemplo, si la otra mano tapa el dedo), cuando los receptores cojan señal de nuevo no haria falta 'resincronizar' la posicion del dedo.
ahora viene lo 'complicado':
- necesitaria saber si los IR son adecuados para este proyecto o serian mas apropiados los ultrasonidos. con los ultrasonidos tengo el problema de los 'ecos' asi que creo que se me haria mas complicado la programacion.
- Necesitaria saber de algun emisor IR que opcionalmente tuviera receptor y (esto es importante) saber su rango de emision de IR ¿una esfera? ¿180 grados? ¿60 grados? se que todo esto viene en los datasheet, pero me agradaria que alguien comentara sus experiencias personales
- el rango de medidas que quiero usar es MILIMETROS, los IR al ir a la velocidad de la luz (teoricamente) y la distancia desde el emisor al receptor ser 1-2 metros queria saber si seria factible medir la distancia calculando el TIEMPO que tarda el infrarrojo en llegar desde que se da la orden al emisor que emita. por esto es por lo que barajo ultrasonidos, porque trabajaria con una velocidad mas baja de propagacion (sonido=1200km/seg, luz=300000km/seg)
- alguna proposicion (por favor, no indecente)
Tengo un proyecto en mente, pero nunca ha salido adelante por un problema de medir distancias. vereis, estoy diseñando un interfaz manual que sustituya al raton de PC a medio o largo plazo. la idea es con la posicion de 1 dedo de la mano derecha, manejar el raton en la pantalla de un PC.
La idea es mover la mano en el aire y que un 'medidor' capture los movimientos y los interprete en pantalla.
ya lo he intentado con una WEBCAM, y la resolucion es muy pobre y 'tiembla' mucho en pantalla, ademas que la IA necesaria para trazar el dedo, incluso aunque el dedo este claramente diferenciado del entorno es bastante complicada de mantener, ademas, si en algun momento la IA 'pierde' el dedo, necesita de una 'resincronizacion'.
asi que estoy orientando el tema hacia otro sistema de medida, he pensado en poner 3 receptores de IR cerca del monitor, 2 arriba en cada esquina y uno abajo, y un emisor de IR en un dedo, de esta forma se 'triangula' la posicion del dedo, y aunque en algun momento el algoritmo 'pierda' el dedo (por ejemplo, si la otra mano tapa el dedo), cuando los receptores cojan señal de nuevo no haria falta 'resincronizar' la posicion del dedo.
ahora viene lo 'complicado':
- necesitaria saber si los IR son adecuados para este proyecto o serian mas apropiados los ultrasonidos. con los ultrasonidos tengo el problema de los 'ecos' asi que creo que se me haria mas complicado la programacion.
- Necesitaria saber de algun emisor IR que opcionalmente tuviera receptor y (esto es importante) saber su rango de emision de IR ¿una esfera? ¿180 grados? ¿60 grados? se que todo esto viene en los datasheet, pero me agradaria que alguien comentara sus experiencias personales
- el rango de medidas que quiero usar es MILIMETROS, los IR al ir a la velocidad de la luz (teoricamente) y la distancia desde el emisor al receptor ser 1-2 metros queria saber si seria factible medir la distancia calculando el TIEMPO que tarda el infrarrojo en llegar desde que se da la orden al emisor que emita. por esto es por lo que barajo ultrasonidos, porque trabajaria con una velocidad mas baja de propagacion (sonido=1200km/seg, luz=300000km/seg)
- alguna proposicion (por favor, no indecente)
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es que el problema es no queiro medir solo un dedo, quiero medir 6, 3 en una mano y 3 en otra.
obviamente con el sensor que mida lo mas proximo me vale, pero cuando mido 2 dedos... ¿como sabe el sensor cual medir?
en principio quiero medir un solo dedo, puesto que es lo mas sencillo, pero luego 'extender' esa solucion a 6 dedos en total.
obviamente con el sensor que mida lo mas proximo me vale, pero cuando mido 2 dedos... ¿como sabe el sensor cual medir?
en principio quiero medir un solo dedo, puesto que es lo mas sencillo, pero luego 'extender' esa solucion a 6 dedos en total.
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Con los infrarrojos normalmente no se mide el tiempo de vuelo, sino que se usa el ángulo con el que incide el rayo en el receptor, lógicamente medir rangos tan pequeños a la velocidad de la luz es un problema bastante complicado.
Si quieres medir tiempos creo que el tema de los ultrasonidos es la opción, sin embargo la cantidad de ecos que vas a tener es muy grande, aunque siempre puedes intentar solo coger el primero, pero entonces el sistema se angancharía al ostáculo más próximo, que posiblemente sea la mesa en donde está el ordenador.
Te puedo intentar recomendar una tercera opción, en este caso consistiría en acoplar un acelerómetro al dedo o puesto en la muñeca, de manera que midiendo la aceleración luego puedes sacar la velocidad y la posición para luego pasarsela al ordenador.
Analog devices vende acelerómetros, creo que incluso se pueden pedir muestras.
Si quieres medir tiempos creo que el tema de los ultrasonidos es la opción, sin embargo la cantidad de ecos que vas a tener es muy grande, aunque siempre puedes intentar solo coger el primero, pero entonces el sistema se angancharía al ostáculo más próximo, que posiblemente sea la mesa en donde está el ordenador.
Te puedo intentar recomendar una tercera opción, en este caso consistiría en acoplar un acelerómetro al dedo o puesto en la muñeca, de manera que midiendo la aceleración luego puedes sacar la velocidad y la posición para luego pasarsela al ordenador.
Analog devices vende acelerómetros, creo que incluso se pueden pedir muestras.
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los sensores GP2 de sharp llevan el sistema incorporado ya, pero es un sistema muy directivo, no creo que te valga para esta aplicación
tal vez pudieras poner un diodo de infrarrojos en el dedo y usar una camara ccd con un filtro de luz visible, de esta manera tendrías un punto solo visible por la camara moviendose.
tal vez pudieras poner un diodo de infrarrojos en el dedo y usar una camara ccd con un filtro de luz visible, de esta manera tendrías un punto solo visible por la camara moviendose.
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un filtro de luz visible no es más que una lente que pones delante de la cámara. Posiblemente en tiendas de óptica los puedes encontrar.
En general las cámaras con sensores ccd, como las de las webcams, llevan un filtro que solo deja pasar la luz visible y corta el infrarrojo, aunque en las cámaras digitales no lo suelen llevar y si haces una foto a un fotodiodo se ve un punto rojo en pantalla. Si usas una webcam posiblemente puedas ver el punto rojo en pantalla, esa prueba no la he hecho nunca, pero si he probado con caámaras digitales de foto y de video.
En la página http://robozes.com/misc.html la segunda y la tercera foto son de un emisor de infrarrojos fotografiado con una cámara digital.
En general las cámaras con sensores ccd, como las de las webcams, llevan un filtro que solo deja pasar la luz visible y corta el infrarrojo, aunque en las cámaras digitales no lo suelen llevar y si haces una foto a un fotodiodo se ve un punto rojo en pantalla. Si usas una webcam posiblemente puedas ver el punto rojo en pantalla, esa prueba no la he hecho nunca, pero si he probado con caámaras digitales de foto y de video.
En la página http://robozes.com/misc.html la segunda y la tercera foto son de un emisor de infrarrojos fotografiado con una cámara digital.
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coñe, pos eso no lo he probado... si puedo hacer que la webcam solo vea un punto rojo dentro de todo negro, seria perfecto y no necesitaria resincronismo ni IA para seguir el dedo, tan solo hacer un barrido.
me hare con un IR y probare con la webcam a ver si saco algo...
con respecto al filtro, sera seguramente el plastiquito rojo oscuro translucido que llevan casi todos los mandos a distancia, no?
me hare con un IR y probare con la webcam a ver si saco algo...
con respecto al filtro, sera seguramente el plastiquito rojo oscuro translucido que llevan casi todos los mandos a distancia, no?
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- Joined: 03 Feb 2005, 09:57
si, ese plástico es un filtro que solo deja pasar el infrarrojo, el bueno es el que está en la televisión, ya que ahí está el receptor y hay que aislarlo de la luz ambiental para evitar que se sature.
una solución en plan chapucera puede ser usar una lámina de plástico transparente de color rojo, al menos te quitas la componente verde y azul de las imagenes.
lo de la webcam lo puedes probar con el mando a distancia de la tele, si no ves un punto rojo es posible que hayan puesto un filtro de infrarrojo en la lente, con lo que te tocaría destriparla y quitarlo. Suele ser una lámina que está por encima del ccd.
una solución en plan chapucera puede ser usar una lámina de plástico transparente de color rojo, al menos te quitas la componente verde y azul de las imagenes.
lo de la webcam lo puedes probar con el mando a distancia de la tele, si no ves un punto rojo es posible que hayan puesto un filtro de infrarrojo en la lente, con lo que te tocaría destriparla y quitarlo. Suele ser una lámina que está por encima del ccd.
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pues no estoy muy seguro, se que el ccd si es más sensible que el cmos, y por eso en las cámaras digitales se ven los infrarrojos con mucha más claridad. No se si el cmos te va a dar una imagen tan clara.
la webcam es muy posible que sea cmos, todo depende de lo buena que sea, si tienes la posibilidad de usar una cámara digital como webcam seguramente tengas mejor resultado.
la webcam es muy posible que sea cmos, todo depende de lo buena que sea, si tienes la posibilidad de usar una cámara digital como webcam seguramente tengas mejor resultado.
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- Joined: 04 Feb 2005, 09:14
WOW, el infrarrojo es algo ESPECTACULAR!!!!
si alguien tiene una webcam, que lo pruebe, PUEDES VER PERFECTAMENTE COMO SE ALUMBRA CUAL BOMBILLA... incluso deslumbra a la webcam...
curiosamente te lo apuntas al ojo, lo enciendes, y tu no ves nada... pero apuntas a la webcam, lo enciendes... Y ES UNA LUZ INTENSISIMA...
curioso los limites del cuerpo humano...
ahora me queda hacerme con un filtro para luz visible para que la webcam solo vea el IR y no nada del entorno...
realmente INCREIBLE...
mi sistema va cobrando interes ahora creo que usare 2 webcams para calcular la distancia... 2 webcams baratas USB de la misma marca, para no tener problemas y programar las 2 iguales...
si alguien tiene una webcam, que lo pruebe, PUEDES VER PERFECTAMENTE COMO SE ALUMBRA CUAL BOMBILLA... incluso deslumbra a la webcam...
curiosamente te lo apuntas al ojo, lo enciendes, y tu no ves nada... pero apuntas a la webcam, lo enciendes... Y ES UNA LUZ INTENSISIMA...
curioso los limites del cuerpo humano...
ahora me queda hacerme con un filtro para luz visible para que la webcam solo vea el IR y no nada del entorno...
realmente INCREIBLE...
mi sistema va cobrando interes ahora creo que usare 2 webcams para calcular la distancia... 2 webcams baratas USB de la misma marca, para no tener problemas y programar las 2 iguales...
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- Joined: 03 Feb 2005, 09:57
me alegro que al final haya funcionado bien, a ver si puedes postear unas fotos del diodo.
para lo del filtro si quieres posiblemente en RS-Amidata o en farnell posiblemente los vendan. De todas maneras creo que en casa tengo un catálogo de un fabricante de components para óptica, le puedo echar un vustazo y darte la referencia.
para lo del filtro si quieres posiblemente en RS-Amidata o en farnell posiblemente los vendan. De todas maneras creo que en casa tengo un catálogo de un fabricante de components para óptica, le puedo echar un vustazo y darte la referencia.