Détection de mouvements

Bonjour,
Pour un projet dans un spectacle, je souhaiterais à l'aide d'une arduino, pouvoir visé un artiste et l'éclairer. Un petit projecteur monter sur un axe avec servo ou pap fera l'affaire pour les déplacements.
Mon problème le plus compliqué est la détection, je ne sais trop comment m'y prendre. De plus le rayon d'action doit être "sphérique" (360° vertical et horizontal) de 10-20m.
J'ai vu que les solutions qui reviennent le plus souvent sont les capteurs PIR ou à ultrason. Les environnements où sera utiliser le capteur vont avoir beaucoup de changement de lumière (couleur et noir total), avec pleins de gens autour, niveau sonore musical élevé.
Je ne suis pas sûr mais du coup pour les PIR ça va être compliqué

Pour les ultrasons, je ne sais pas, peut-être, mais il risque d'y avoir des chiens ou autres animaux dans la salle susceptibles d'être perturbé et gêné par cela.

J'ai entendu parlé d'une solution Bluetooth, serait ce approprié et possible?

La personne qui doit être visée aurait un capteur sur elle (un téléphone si ça marche en bluetooth). Le projecteur n'est pas obligé de suivre en permanence l'artiste, il pourrait juste le visé grâce a une impulsion et garder la position meme si l'artiste se déplace d'un pas ou 2 (je veux dire par là que le suivi continu n'est pas obligatoire).

Voilà un peu les "exigences", si vous avez des idées pour réaliser ce projet, des demande de précisions, des solutions :wink:

Merci déjà de m'avoir lu

Bonjour,

A part faire du vrai traitement d'image ou utiliser une matrice de thermopiles, je ne vois pas d'autre solution qui peut marcher à cette distance. En tout cas, ni le PIR, ni le bluetooth, ni l'ultrason.

Par exemple, le problème de l'utrason est le suivant (entre autres): si la personne est détectée, pas de problème. Dès qu'elle n'est plus détectée, ça veut dire qu'elle est partie à gauche ? A droite ? Tu ne sais pas... Il te faut un vrai système capable de détecter le barycentre de la personne et de suivre en permanence ce barycentre. D'où le traitement d'image ou la matrice de thermopiles.

Je pense qu'il faut que ce soit passif car si la personne porte un capteur sur elle, ce capteur doit être en permanence à peu près correctement orienté. Or, j'imagine que la personne ne va pas rester figée sur scène...

Merci pour ta réponse. Effectivement la personne ne restera pas figée, d'où le déplacement possible.
Faire du traitement d'image me parait ultra compliqué (je rappel une des contraintes, passage du spectre de couleur et noir de façon intensive car il y a des stroboscopes.La personne doit pouvoir se déplacer dans le noir (où personne ne la vois et lorsqu'elle est en position, BAM elle envoi un signal qui di au projecteur de la visé et éclairé) et ça peut être n'importe où dans la salle. L'avantage c'est que c'est du champ libre, c'est pour cela que j'avais un espoir avec le bluetooth.
Une matrice thermophile?? mais qu'est-ce dont cela? D'après ce que je viens de voir sur google ce serait un moyen pour suivre al personne grâce a sa température ? Si c'est le cas, aïe... Dans les contraintes, la personne à viser sera au milieu d'autres personnes donc on ne peut utiliser la température des corps humain (enfin si j'ai bien compris le principe)?

remyyy:
... Dans les contraintes, la personne à viser sera au milieu d'autres personnes donc on ne peut utiliser la température des corps humain (enfin si j'ai bien compris le principe)?

Dans le cas que tu dis : la personne est ou peut être entourée d'autres personnes, la seule possibilité de la trouver est un traitement d'images en infra-rouge moyen (2 à 5 µm) ou lointain (10 à 12 µm). Ces deux types de détection se ficheront pas mal des divers éclairages. Mais ce sera un traitement d'images complexe qui nécessitera une reconnaissance de forme "évolutive".

Par ailleurs, le traitement en lointain infra-rouge te coûtera 1xxxxx €, le nombre de x représentant des zéros avant la virgule étant impressionnant.

Il serait peut-être moins onéreux de payer une personne pour faire cette tâche. Il me semble que cela s'appelle un éclairagiste, je me trompe ?

Que cela ne nous empêche pas d'imaginer d'autres solutions ...

Cordialement.

Pierre

bonjour,
AMHA il faut passer par autre chose, de la reconnaissance vidéo bia opencv par exemple et 2 caméras avec lumièvre IR.
plusieurs projets open source existent pour ca.
certains sont capables de tracker un objet spécifique.
jètes un oeil ICI

ou ICI
ou ICI
ou ICI

D'autres idées intéressantes...
Pour répondre à Pierre, un éclairagiste est déjà dans le projet et est très occupé déjà. Le concept veux que ce soit fait de manière automatique.

Le système de infobarquee pourrait marcher mais la camera fixe un angle de vision hors la personne à détectée peut se déplacer partout dans un rayon de 360° et pas obligatoirement sur scène. Peut-on palier à ce problème dans cette solution?

N'est-il pas possible de le faire en radio? Je sais que ce procédé existe (je n'ai malheureusement pas la référence du matériel) mais pour exemple : lors d'un gala de patinage artistique, le patineur est le plus souvent suivi par des poursuiteurs (projecteur poursuite avec un gars aux commandes)mais il arrive aussi que le patineur ai un boitier ceinture HF sur lui et du coup tous les projecteurs asservis pointent automatiquement sur le patineur.

Pourrais-t-ont imaginer utiliser un système comme pour les radios maritimes. Un radar miniature qui enverrait l'info pour déterminer la puissance du signal la plus forte et ainsi faire tourner le projecteur dans cette direction (je délire surement mais rien ne coute de demander :grin: )

Le système de infobarquee pourrait marcher mais la camera fixe un angle de vision hors la personne à détectée peut se déplacer partout dans un rayon de 360° et pas obligatoirement sur scène. Peut-on palier à ce problème dans cette solution?

rien n'empèche de placer la caméra sur des moteurs ou sur le projo qui est lui même motorisé
https://www.sparkfun.com/tutorials/304

la balise radio est une autre solution, mais il faut trianguler la réception pour déterminer la position, faisable, mais plus complexe.
ta poursuite est placée à quel niveau?
à la verticale du personnage, en face?

ok ok
Alors la "mini" poursuite est au dessus. La plus part du temps l'artiste serait assez proche d'elle genre 3m de tete de l'artiste a la poursuite et elle ne serait pas utilisé à ces moments, mais lorsque l'artiste décide de sortir de son espace scénique (sans utilisation de la poursuite) là la poursuite doit pouvoir le suivre et il peut se déplacer partout dans la salle.

Pour le système radio et triangulation j'y avais pensé mais je ne connait pas les limites de ce fonctionnement. Faut-il poser des capteurs au 4 coins (bon triangle 3coins) de la pièce? Ces capteurs doivent être relier de façon filaire? (ça ne m'arrange pas du tout) Et est-ce que ça marche sur les 3 dimensions? (axe x-y-z)

Bref encore pleins de questionnements

remyyy:
.. Pour le système radio et triangulation ... Faut-il poser des capteurs au 4 coins (bon triangle 3coins) de la pièce? ...

Si, comme tu le dis, ton acteur peut se déplacer dans le 3D, ce n'est plus une triangulation, mais une quadangulation.

Cordialement.

Pierre

En radio triangulation, il existe plusieurs méthodes de détection :

  • La cible n'est pas un émetteur, mais un réflecteur,
  • La cible est un émetteur.

Si on se place dans cette deuxième hypothèse, il y a deux modes de détection :

  • détection angulaire : l'émetteur peut ne pas être iso-directionnel, chaque récepteur doit faire un balayage angulaire pour trouver un maximum,
  • détection de puissance : l'émetteur doit être iso-directionnel, chaque récepteur mesure la puissance qu'il reçoit.

Après, c'est du calcul trigo.

Dans le cas de détection angulaire, l'émetteur est simple, par contre chaque récepteur est compliqué (mouvement de rotation impactant le temps de réponse).

Dans le cas de détection de puissance, chaque récepteur est simple, par contre faire une antenne iso-directionnelle ??? A moins d'utiliser 3 fréquences. Cette technique nécessite un calibrage.

Pour ce qui concerne la détection par réflexion, je sais qu'en optique, un trièdre renvoie toujours le faisceau lumineux d'où il vient. En radio-fréquence, je n'en suis pas sûr, de plus il faut, je suppose, que la dimension du réflecteur soit au moins égal à la longueur d'onde ??? Pour du 2.4 GHz, cela fait environ 12 cm !!!

Cordialement.

Pierre

Est-ce qu'on ne peut pas faire une triangulation comme avec le système GPS en utilisant des ultrasons?

J'explique l'idée: on place dans la pièce trois (ou plus, en fonction des contraintes déjà énoncées plus haut) émetteurs, synchronisés entre eux. A intervalle régulier, chacun de ces émetteurs envoie un train d'onde, débutant au même instant, et faisant la même longueur, chacun portant une "signature" qui lui est propre. Le récepteur, sur l'artiste, mesure l'écart entre la première réception et les suivantes, et en déduit la position dans l'espace.

On peut imaginer faire une carte "mère" qui gère la synchronisation de toutes les autres, et génère (ou vérifie régulièrement) le front d'horloge pour l'envoi des trains d'ondes. Cette carte mère récupère aussi la position renvoyée par la carte suiveuse, et commande le projecteur.
Puis des petites cartes filles, rattachées à la carte mère, et placées judicieusement dans l'espace, à des points où la "visibilité" est bonne, et les qui minimisent les erreurs.
Et pour finir, des cartes suiveuses, une pour chaque objet à suivre. Il serait sans doute assez facile, une fois le système en place, de faire en sorte que l'on puise multiplier le nombre d'objets à suivre. Du coup il faudrait qu'eux aussi aient des adresses.

Dans ce système, ce qui me semble être délicat à gérer (ou, disons, que je n'ai pas d'ordre de grandeur pour me le figurer), c'est la synchronisation d'objets distants, probablement par voie d'onde. Je ne sais pas dans quelle mesure on peut synchroniser avec suffisamment de précision plusieurs cartes arduino, sans fil, de manière à ce qu'elles restent assez précises pour que l'on puisse analyser une différence de durée entre deux temps très petits. Si je ne me trompe pas, à la vitesse normale de progression du son, un écart d'une milliseconde correspond à 34cm, c'est bien ça? Ca me laisse penser que ça pourrait marcher, sous réserve de réussir la synchronisation. Et de pouvoir faire une lecture simultanée de plusieurs émetteurs.

Edit: à la réflexion, il est peut-être plus simple d'avoir un émetteur sur la "cible", qui émet son train d'onde avec une signature, et des récepteurs autour qui enregistrent un timestamp et en déduisent la position...

troisiemetype:
... Le récepteur, sur l'artiste, mesure l'écart entre la première réception et les suivantes, et en déduit la position dans l'espace. ...

Je doute que cela puisse fonctionner car un récepteur ultrason est directionnel. Ou alors, il faudrait que l'artiste ait une série de récepteurs autour de lui pour être sûr qu'il reçoive les signaux des trois sources émettrices .. ou à l’inverse qu'il y ait toute une batterie d'émetteurs autour de la situation possible de l'artiste.

Cordialement.

Pierre

Un LIDAR peut être.

Bonjour,
à ChPr : aurais-tu un lien qui explique un peu la tri(quadri)angulation radio ?
si tu connais le nrf24l01, serait-ce faisable avec ce composant ?

une chose non abordée, le budget du projet?

trimarco232:
... à ChPr : aurais-tu un lien qui explique un peu la tri(quadri)angulation radio ? ...

Si tu tapes "triangulation radio" dans ton moteur de recherche préféré, tu auras bien plus de liens que je ne pourrais t'en donner.

Pour la quadrangulation, je crois que je n'ai pas utilisé le bon terme. Je pense que j'aurais dû dire triangulation dans l'espace et non plane. Au lieu de travailler dans un triangle plan (coordonnées X, Y), on travaille dans une pyramide (coordonnées X, Y et Z).

trimarco232:
... si tu connais le nrf24l01, serait-ce faisable avec ce composant ? ...

Je ne connais pas ce composant, mais je pense que je vais m'y intéresser car je pourrais en avoir besoin pour des petits échanges sans fil.

Cordialement.

Pierre

infobarquee:
une chose non abordée, le budget du projet?

Un tout petit peu ici :wink: :

ChPr:
... Par ailleurs, le traitement en lointain infra-rouge te coûtera 1xxxxx €, le nombre de x représentant des zéros avant la virgule étant impressionnant. ...

Cordialement.

Pierre

J'ai un peu regardé le composant nrf24l01, nrf24l01+.

Il ne donne aucune indication (exploitable) de la puissance reçue. Donc il ne pourrait être utilisé qu'en mode de détection angulaire. Notons que dans ce cas, chaque récepteur doit être muni d'un antenne directive.

A bien y regarder, les solutions radio me paraissent de plus en plus compliquées à mettre en œuvre.

Une détection fiable de l'artiste me semble être un énorme problème. L'approche "reconnaissance vidéo de forme" donnée par "infobarquee" me semble être la voie à priviligier. Pour autant, n'oublions pas que l'artiste peut être momentanément caché, que sa position est très évolutive, cela nécessite un tracker vraiment très performant et comme le souligne aussi "infobarquee", ça rique de coûter un bras.

Cordialement.

Pierre

On pourrait imaginer un système de tracking avec une balise infrarouge sur l'artiste(diodes IR proche dans les 900nm) et des raspberry PI (2 minimum et plus s'il y a des risques de masquage) avec des raspicam NOIR.
L'infrarouge proche ne pose pas de problème de coût les composants ne sont pas chers mais il faut étudier en amont s'il y a des risques de brouillage par des équipements dans la salle.

Bonjour,
merci ChPr
bref tout ceci me parait bien compliqué, il sera sans doute plus facile et plus sûr de trouver un bénévole qui se charge de la poursuite ...