Rekonstrukcja 3D bazuj?ca na ultrad?wi?kach.

Tak sobie myślę, że skoro natura może, to czemu by tego nie odwzorować. Kamery są dosyć drogie i wymagające obliczeniowo. Przeglądając, póki co teoretycznie projekty mikrokontroler + kamera, dochodzę do wniosku, że złożoność obliczeniowa podstawowych operacji, które każdy żywy organizm ma niejako wbudowane (przykładowo : gradient ( konwolucja ), różnice pomiędzy poszczególnymi klatkami z uwzględnieniem własnej prędkości i przyspieszeń, złożenie obrazu z 2 kamer, albo 2 położeń tej samej kamery, celem ustalenia odległości i rekonstrukcji 3d), są nie do wykonania na szeroko dostępnych i tanich jednostkach Atmega8, 16 itp. Szkoda, bo jest to o tyle proste, że każdy z nas właśnie z tego na codzień korzysta i problemy programistyczne mogą być rozwiązywane obserwacją samego siebie.

Co innego to jest rekonstrukcja 3D z kilku ( 2 lub 3) odbiorników ultradźwiękowych, położonych w określony sposób wzdłuż linii góra - dół i bocznych. Wydaje się to prostsze obliczeniowo, chociaż na pewno niosące wiekszy błąd i bez możliwości wyłuskania detali.

Nadajemy paczkę ultradźwięków i czekamy.

-Przesunięcie fazowe pomiędzy odebranym sygnałem z różnych odbiorników w każdej osi powinno jednoznacznie umiejscowić obiekt co do kąta.

-Czas oczekiwania, jednoznacznie ustalić położenie obiektu co do odległości.

-Zmiana częstotliwości ( nadany - odebrany : efekt dopplera), co jest już trudniejsze, jednoznacznie ustalić naszą prędkość względem obiektu i tu znając swoją prędkość - da się ustalić prędkość obiektu. Omijając efekt dopplera da się uzyskać te dane, wprowadzając schemat różnicowy do danych z poprzednich pomiarów i którąś z metod ustalić prędkość i przyspieszenia.

- Nadając kilka różnych częstotliwości dałoby się prawdopodobnie ustalić rodzaj powierzchni od jakiej nastąpiło odbicie ( ekstynkcja dla różnych częstotliwości )

- Da się też ustalić kąt i rodzaj powierzchni pośrednio ze stosunku czasu oczekiwania do intensywności echa.

Na pewno trzeba wziąć pod uwagę artefakty i odległości na jakich to zadziała ( granica bliży i dali ). Są też materiały przezroczyste dla ultradźwięków i nieme dla ultradźwięków. Te nie będą wykryte. Na poparcie przytaczam przykład nietoperza, który potrafi ustalić położenie ruchomej ofiary i dość precyzyjnie zareagować. Czy znacie jakieś opracowania dotyczące tego typu rekonstrukcji ? Czy jest to w praktyce możliwe do wykonania ?

Reply to
Jan Górski | gdL
Loading thread data ...

Laserowo się coś takiego robi.

zyga

Reply to
Zygmunt M. Zarzecki

Ciekawe czy taki wykrywacz metalu podpiety do laptopa bylby precyzyjny. Tu mialbys podobny problem. Chodzisz (poruszasz sie) po polu szukajac metalu. i na podstawie kilku czujnikow mozesz odczytac na jakiej glebokosci i gdzie cos leży.

Reply to
Jeremiasz Kafelski

Takie "cuda" chyba już są, do poszukiwań geologicznych. Zakopujesz czujniki w min 3 miejscach, odpalasz mały ładunek wybuchowy pod ziemią i masz dźwiękowy obraz całej podziemnej okolicy, że o ultrasonografie nie wspomnę.

JanuszR

Reply to
JanuszR

Jakies linki? jakies parametry?

Znajdzie mi guzik z metalu? jaka odleglosc, cena ;) Ot tak podlaczylem sie pod czyjs watek i pytam.

Ciekawa ta grupa

Reply to
Jeremiasz Kafelski

ładne kilka lat temu widziałem skaner rozpoznający linie papilarne ultradźwiękowo, działający z odległości kilku centymetrów. Czyli taki "skaner" na niewielką odległość ale bardzo precyzyjny. I wyobraźcie sobie to był polski produkt. tu można zobaczyć

formatting link

Reply to
Sundayman

Jan Górski | gdL schrieb:

Mam taką śmieszną "mysz" z odbiornikami ultradźwiękowymi zamontowanymi na ramce, którą można powiesić na monitorze i nadajnik do umocowania na palcu. Dostałem to 10 lat temu w prezencie za pomoc w programowaniu. Kosztowało paręnaście marek (<50zł).

Waldek

co z twoim rejestrem 595?

Reply to
Waldemar Krzok

A moze ?

Bo tak sie zastanawiajac .. scena jest 3d, to jest znacznie wiecej informacji niz 1d z kilku mikrofonow ..

Jeden obiekt. Bo przy wielu to sie wszystko moze zamazac.

A jeszcze jest problem taki ze np skosna sciana odbija w bok. Czyli jest nie do wykrycia.

Temat na magisterke, doktorat i habilitacje :-)

J.

Reply to
J.F.

Użytkownik "Zygmunt M. Zarzecki" snipped-for-privacy@malpa.zarzecki.kom.wytnij.malpe.zmien.kom.na.com> napisał w wiadomości news:h1e22i$if4$ snipped-for-privacy@news.interia.pl...

Hmm a usg? zwłaszcza to 4D...

MaW

Reply to
MaW

Jan Górski | gdL pisze:

Tak tylko dodam - że my (i pewnie większość żywych stworów) nie oglądamy sceny 3D na podstawie obrazu z dwóch 2d przetworników (oka), tym bardziej - nie widzimy np ruchu 3d w scenie 3d na podstawie obrazu z 2 przetworników 2D, a w zasadzie nieświadomie "odtwarzamy" tą scenę w swoim własnym świecie wewnątrz mózgu, 3/4 informacji dorabiając od siebie - na podstawie wcześniejszych doświadczeń jak coś powinno się ruszać lub wyglądać, przewidywania "Co tam powinno być choć tego nie widzimy" itd. Już całkiem "niskopoziomowo" jest przed nami ukrywany fakt posiadania martwej plamki w oku, która powoduje że części obrazu realnie nie widzimy - a jednak "widzimy" całość. Zwłaszcza że chyba wykorzystanie różnic w obrazie z obu oczu jest tylko przy niewielkich odległościach, gdy patrzymy dalej - większość informacji o "scenie 3d" jest wyławiane z "różnic między klatkami"

To wszystko jest dużo bardziej zaawansowane niż analiza 2d>3d na podstawie wykrywania wielkości przesunięć/różnic między obrazami itp.

Soft musiałby np widząc (nawet 2d) koło z odpowiednim cieniowaniem domyślać się "to pewnie jest kula, bo tak wyglądają kule odpowiednio oświetlone"

Reply to
BartekK

Jan Górski | gdL pisze:

Ponieważ w tej dyskusji już mnie przywołano, to postaram się dorzucić swoje "trzy grosze":

Taka rekonstrukcja jest jak najbardziej możliwa, ideowo jest zbliżona do tego, co zrobiliśmy w przypadku naszej kamery do rozpoznawania odcisków palców, a co ciekawe zbliżone rzeczy robi się też w przypadku wizualizacji obiektów podwodnych. Ultrasonografia jest trochę dalej od takich metod.

W każdym wypadku konieczne jest zastosowanie macierzy przetworników, ewentualnie jednego ruchomego i procedury rekonstrukcji, opartej na algorytmach niejako odwracających bieg fali.

Przygotowaliśmy podwaliny pod tego typu rozwiązania i mam nadzieję, że takie urządzenie uda nam się kiedyś zrealizować.

Można powiedzieć, że chodzi tu o kamerę holograficzną, ale w sytuacji, kiedy nie dysponujemy displayem holograficznym konieczne jest odtworzenie obiektu przy pomocy odpowiednich algorytmów.

Wiesław Bicz

formatting link

Reply to
Wiesław Bicz

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.