Pfeil auf der Scheibe erkennen

[Dinozavr]

Hallo,
in meiner Freizeit schiesse ich ab und zu Bogen und habe mich gefragt, ob es möglich ist zuverlässig ein Pfeil auf der Scheibe zu lokalisieren?
Aus der Weite ist mit blossem Auge nicht immer die genaue Position zu erkennen.
Wie würdet ihr das machen? Ich habe selbst ein Paar Ideen, aber ich will erstmal niemanden beeinflussen
Eckdaten: Scheibe hat 1m Durchmesser. Ein Pfeil ist 5-10 mm dick. Die Positionsbestimmung muss so genau wie möglich sein +-2mm

[saw0]

Ich würde das wenn mit Blobtracking und einer PS3 Kamera machen, eine Lösung über einen Arduino die so genau ist scheint mit sehr schwierig.

[Robdeflop]

Hi

Könnte mir noch Drucksensoren hinter einzelnen Platten vorstellen. Aber das wäre bestimmt nicht die beste Lösung, vorallem wenn der Pfeil durchgeht un den Sensor trifft

MFG, Robdeflop®

[Dinozavr]

@apogee Ist die Bildverarbeitung in dem Fall nicht zu Zeit-/Kostenintensiv?
@Robdeflop Das ist eine einzelne Strohscheibe. Das hilft ein Drucksensor nicht

[uwefed]

Die Scheiben sind aus Stoh gebunden?

Die Lösung sehe ich eine Videoüberwachung und Monitor, dabei die Kammera aber mit einem Stahlblech vor verfehlten Pfeilen schützen. (Keine Bildverarbeitung)

Eine utopiche Lösung wären 2 dickere Drähte die von Motoren rechts und links über die Scheibe gedreht werden und durch den Pfeil blockiert werden. Dann mißt man den Winkel der beiden Drähte und errechnet daraus den Schnittpunkt und die Position des Pfeils. Pferdefuß: Funktioniert nur bei einem Pfeil, nicht bei 2 oder mehr.  
Grüße Uwe

[saw0]

Eine PS3 Cam und ein Netbook mit Atomprozessor sollten ausreichen.

Blobtracking passiert in Echtzeit.

Ich weiss aber nicht inwieweit das die Auflösung herbringt.

Könnte mir noch Drucksensoren hinter einzelnen Platten vorstellen.

1m Durchmesser Scheibe mit ca 5mm genauigkeit. Wieviele Sensoren kommen denn da raus...

[Realizer]

Ich halte die Sache mit der Kamera für die praktikabelste Lösung. Möchte aber eine innovative Idee nicht zurückhalten.
(Wenn vielleicht auch utopisch)

Basierend auf uwefed's bewegte Drähte, vielleicht noch denkbar:

Die Drähte werden hinter der Scheibe in X und Y nacheinander vorbeibewegt. Die Drähte werden mit Strom in einer (noch unbekannten) Frequenz durchflossen. Der Pfeil hat eine metallische Spitze.

Beim "Vorbeibewegen" des Drahtes hinter der Scheibe, wird sich genau in dem Moment wo der Draht die metallische Pfeilspitze passiert , die Induktion des Drahtes verändern. Das ist der Trigger für die Position.

Eben in X und in Y nacheinander.

[uwefed]

Hallo Realizer
Auch Deine Idee hat wie meine, das Problem, daß die Position mehrere Pfeile nicht sicher detektiert werden können.
Außerdem glaube ich nicht, daß die Pfeile immer die gleiche Tiefe in die Zielscheibe eindringen. Das ist eine der Bedingungen Deine Idee.
Schade
Grüße Uwe

[Dinozavr]

hmmm... Blob detection, Induktion... ich habs mir nicht so aufwendig vorgestellt
Meine Idee war: 2 Laserentfernungsmesser auf 12 und 4 Uhr bilden 2 Fecher mittels Servos. Und dann heissgeliebte Geometrie.
Laserentfernungsmesser vom Baumarkt hat angeblich eine Genauigkeit von +-2mm(hab aber nirgendwo reinen Sensor gefunden)
Ein handelsüblicher Servo hat 200 Schritte auf 360 Grad=1.8 Grad/Schritt. Ich brauche aber nur 120Grad =>Zahnrad=> 0.6 Grad Genauigkeit.

Bin ich zu blauäugig?

[uwefed]

Hallo Dinozavr

Hab mal ein Handbuch eines solchen Laserentfernungmesser angeschaut:

A) Die Reichweite wird größer, je besser das Laserlicht von der Oberfläche
des Zieles zurückgeworfen wird (streuend, nicht spiegelnd) und
je heller der Laserpunkt gegenüber der Umgebungshelligkeit ist (Innenräume,
Dämmerung). Bei ungünstigen Bedingungen (z.B. Messen im
Außenbereich mit starker Sonneneinstrahlung) kann es notwendig sein,
die Zieltafel zu verwenden.
B) Bei ungünstigen Bedingungen wie z.B. starker Sonneneinstrahlung
oder schlecht reflektierender Oberfläche beträgt die maximale Abweichung
±7 mm auf 25 m. Bei günstigen Bedingungen ist mit einem Einfluss
von ±0,05 mm/m zu rechnen.

Die Dinger kosten so ab 100?. Könnte der Pfeil zu klein (Durchmesser) sein für die Messung? Haben diese "billigen" Geräte eine Schnittstelle für die Ausgabe der Messung? Mal bei C nachgeschaut und nur 2 Geräte um 800 und 450 ? mit Bluethoothschnittstelle gefunden.

Verwechselst Du nicht Servos mit Schrittmotore? Von Auflösung bei Servos hab ich noch nichts gehört. Hat da jemand mehr Erfahrung?

Bleibt immernoch das Problem bei mehreren Pfeilen. Eine Lösung des Mehrpfeilproblems ist das Messen nach jedem Pfeil und das ignorieren von bereits gemessenen Pfeilen. Das macht aber eine Messung nach jedem Pfeil notwendig.

Grüße Uwe

[Dinozavr]

@uwefed

starker Sonneneinstrahlung

Diese "Vorrichtung" war für die Hallen gedacht und da ist es meistens nicht so hell wie draussen im Juni.

Mal bei C nachgeschaut und nur 2 Geräte um 800 und 450 ? mit Bluethoothschnittstelle gefunden.

Ich habe insgeheim gehofft, dass es irgendwo reine Sensoren mit I2C Schnittstelle gibt, wie bei IR oder US. Schade

Verwechselst Du nicht Servos mit Schrittmotore

Sehr gut möglich

Das macht aber eine Messung nach jedem Pfeil notwendig

Auf jedem Fall.

Könnte der Pfeil zu klein (Durchmesser) sein für die Messung?

Das hängt wahrscheinlich vom Laserstrahl ab. Müsste man testen.

Somit ergeben sich folgende Probleme:
1. Keine Lasersensoren(oder Baumarktgerät auseinanderbauen)
2. Die Genauigkeit von 0.6 Grad ist eigentlich zu grob. Das wäre 5mm Umfang bei einem 1m Durchmesser

Macht es Sinn, nicht über Winkel, sondern über Motorlaufzeit zu rechnen? Nullposition, Motor starten und die Zeit messen, bis der Laserstrahl auf etwas trifft?
Hat schon jemand irgendwas in die Richtung gemacht?
Weiss jemand wie (theoretisch) der Laser 3D Scan funktioniert?

[uwefed]

Hallo Dinozavr

Ein Ultraschall-Entfernungmodul wie vielfach bei Arduino verwendet könnte nicht funktionieren?

Man muß den Winkel messen; Motorlaufzeit ist zu ungenau; hängt zusehr vom Zustand der Mechanik ab. Außerdem glaube ich muß man die Vorrichtung schrittweise bewegen, um Zeit für die Messung zu haben. Für schrittweise Bewegung ist ein Schrittmotor predestiniert.

3D Scan: Ein Laserstrich wird über das Objekt gelenkt und mit einer Videokammera Bilder aufgenommen. Diese werden dann im PC verrechnet. Der Arduino steuert die Bewegung des Lasers und wenn vorhanden des Objekttellers.
http://www.youtube.com/watch?v=fMQ29F0gTJE&NR=1&feature=fvwp
http://www.youtube.com/watch?v=eOfbFguO_EQ
Ein Low Cost Modell (400?) http://www.david-laserscanner.com/

Teoretich müßte ein abgewandelter 3D scan für die bestimmung Pfeilposition auch möglich sein. Ein 3D Scan ist aber Rechenintensiv und es braucht einen PC.

Grüße Uwe

[saw0]

Je mehr hier an teuren unsicheren Ideen nachkommt, desto sicherer bin ich mir, dass man hier mit einem Arduino nicht weit kommt.

[Dinozavr]

@uwefed Danke für die Recherche! Sieht so aus als wäre dieses Projekt nicht mit kleinen Mittels zu realisieren. Ein US-Sensor hat, denke ich, ein zu breites "Strahl". Ein IR-Sensor wäre ein Versuch wert.
@apogee hast wohl recht...

[saw0]

Ich würde hier einen Ansatz mit OpenCv wagen.

http://opencv.willowgarage.com/wiki/