Projekt: Panorama Roboter bender_328 ist fertig

Hallo zusammen,

endlich habe ich einmal etwas Zeit gefunden, um meinen Panorama Roboter "bender_328" mal kurz vorzustellen. Wie gesagt, ist es ein Panoboter, welcher Kugel- und Multirowpanroama (Gigapixel) mit einer DSLR erzeugen kann. Als Prozessor dient ein Arduino Pro Mini, die Motoren (Servos) steuert ein Pololu Servo controller.

Ich habe auf folgender Seite http://openrise.com/lab/bender_328/ das Projekt zusammengefasst, d.h. Features, Fotos, Teile, Schaltpläne und viel Code (manchmal etwas unschön programmiert, aber es funktioniert)

Ich bin im begeistert von der Arduino-Plattform und mein Kopf ist schon voller neuer Ideen (bender_328 v2 existiert schon im Kopf)

Viel Spass beim Nachbauen und ich hoffe, ich kann euch ein wenig inspieren

Markus

Hallo mhemhe,

gibt es da denn auch schon Bilder (Panoramen) zu begutachten?

Gruß, Roland

Nachtrag:

Vier Panorama hinzugefügt. Diese sind stark verkleinert, da die normale Bildgrösse (200 - 400 Megapixel) meine Bandbreite sprengen würde.

http://www.openrise.com/lab/bender_328/

Markus

Hut ab!

Sehr schöne Bilder. Aber ich bin glaube ich zu ***, um so einen Panorama Roboter zu bauen.

Gruß und Anerkennung.

Hallo mhemhe Sehr Schöne Bilder.

An den Ecken des Stativtellers kann man sehen wieviele Bilder gemacht wurden.

Welche SW benutzt Du um zu stichen?

Grüße Uwe

kannst du die panaoramas, oder wneigstens eins, mal mit einem wasserzeichen oder so bei einem bild bzw. dateihoster hochladen? also jetzt kein kugelpanorama, das bedarf ja wohl spezieller betrachtungssoftware.aber einen 360° fände ich mal sehr cool, auch von den übergängen her. Wie lange dauert so ein 360° scan im durchschnitt?

als kleine idee: Stell die kamera auf einen hohen punkt in der landschaft, und lass die platform sich sehr langsam von position zu position vorarbeiten, so das du pro stunde eine umdrehung machst. das lässt du dann 5 stunden laufen. dann häng nachher alle bilder hintereinander, so dass man quasi durch zeit und perspektive scrollen kann. ich hoffe du kannst dir darunter etwas vorstellen^^

So ein paar Details zum "Panoramamachen" und Software

Grundlagen

  • Je grösser die Brennweite eines Objektivs, desto mehr Bilder brauche ich für ein Panorama (egal ob Kugel oder Multirow)
  • momentan benutze ich 22mm für Kugelpanorama, d.h. macht so 50 - 60 Bilder, je nach eingestellten Parametern (Ueberlappung)
  • für multirow, je nach Moviv, momentan 100mm - 150mm, d.h. das macht dann schnell mal über 200 Bilder für ein Panorama eines Tales
  • zur Vermeidung von unterschiedlichen Belichtungen und falschem Focus, wird Alles manuell gemacht, d.h. Ausschalten des Zooms und manuelle Einstellung der Belichtung

Software

  • zum Stichen benutze ich AutoPanoPro oder PTgui
  • die Zeit für das Berechnen für eine Panorama ist abhängig von der Software und natürlich von der Anzahl der Bilder (kann von 10min bis Stunden dauern (4 Kerne mit 3.5Ghz und 8GB Ram))

@thinkblue: danke für deine Idee, das mit dem Bild hochladen, habe ich leider nicht ganz verstanden

Markus

hallo mhemhe
Danke für die Informationen.
Du hast die Kamera in dioptischen Punkt als Drehpunkt montiert?
Grüße Uwe

Ein wenig mehr Theorie

Für ein perfektes Panorama (ohne Fehler) muss die Kamera im "No-parallax-point" / NPP montiert sein, d.h. der optische Mittelpunkt muss sich über beiden Achsen (horizontal und vertikal) befinden, deshalb sehen alle Panoboter etwas gleich aus. Für jede Brennweite und Objektiv muss dieser Punkt von Hand mittels Bildreihen ermittelt werden. Je besser dieser stimmt, je besser wird das Kugelpanorama. Wir sprechen hier von einer Genauigkeit von +/- 0.5mm, d.h. der ganze Roboter muss genau sein, was wirklich eine grosse Herausforderung und Frustration war.

Was passiert, wenn der NPP nicht stimmt ?

Einfaches Experiment: Schliesse ein Auge, streck den Arm aus, Daumen nach oben, peile mit dem Daumen ein entferntes Objekt an, dann wechsle das geschlossene / offene Auge hin und her und du wirst festellen, dass das angepeilte Objekt einmal links und einmal rechts vom Daumen ist -> wie soll da der Computer wissen, was korrekt ist und wie er diese Bilder verbinden soll ? Wenn NPP nicht stimmt -> falsches Stitching,... viel Frustration,... viel Arbeit umsonst

Muss der NPP immer stimmen?

Nein, das kommt auf das Panorama an. Befinden sich nahe und ferne Objekte im Panorama, dann JA, wenn alle gleichweit entfernt sind, dann NEIN. Dies ist oft der Fall für Multirow, wo ich zur Entlastung des Tilt-Motors, die Kamera im Schwerpunkt montiere.

Markus

Moin

bin zwar erst neu hier, aber das Gerät kann sich echt sehen lassen.

Respekt.

Hallo Markus

Erst mal Gratulation zu Deinem "bender", ist echt toll geworden. Ich werde so etwas Ähnliches in nächster Zeit entwickeln: Steuerung für Videokameras unter der Decke, wird für die Liveübertragung von Vorträgen benötigt. Ursprünglich war ich auf Schrittmotoren fixiert, aber mit Deiner Lösung könnte ich mich anfreunden. Ich hätte eine Frage zu den von Dir verwendeten Hitec HS-785HB Servos. Diese sind ja normalerweise zur Verwendung als Seilwinde gedacht, meines Wissens drehen die aber nicht endlos. Wieviel Umdrehungen sind damit möglich? Welche Übersetzung hast Du über das Zahnrad (Tilt)? Hast Du in der horizontalen Drehachse auch eine Übersetzung? Und als Letztes: welches Gewicht kann man diesen Servos zumuten?

Danke schonmal Manfred

Hallo MaFu
googlst Du nie?
http://www.imagesco.com/servo/motors/HS-785HB.html
Grüße Uwe

Doch. Aber bisher hab ich recht unterschiedliche Angaben gefunden. Unter Deinem Link finde ich z.B. die Angabe: "Operating Angle: 630 Deg" Woanders lese ich 3,5 Umdrehungen, dann wieder 3 1/4. Drum hätte ich gerne die Info von Jemandem, der die Teile in der Praxis in Betrieb hat. Diese Info ist ja vor allem maßgeblich dafür, welche Übersetzung man maximal nutzen kann.

Hallo MaFu Da hast Du allerdings recht, auch wenn die Angabe "Operating Angle: 630 Deg. one side pulse traveling 400usec" auch als "Auschlag in beide Richtungen" gedeutet werden kann und dann sind es 1260 Grad und damit 3,5 Umdrehungen. auf http://www.hitecrcd.com/products/servos/analog/boat/hs-785hb.html steht 3 1/2 Umdrehungen auf http://www.hitecrc.de/store/product.php?productid=21206&cat=0&page=1 steht 1.75turns/one side puls traveling 1500 to 1900usec ; also 3,5 Umdrehungen. Also nehmen wir mal an, um die Horizontalachse braucht es 360 Grad also kann die Übersetzung der Zahnräder ca 1:3 sein; Um die Vertikalachse genügen 180 Grad, also kann die Übersetzung ca 1:6 sein.

Und hier algemeine Daten zur Ansteuerung: http://www.hitecrc.de/store/dokumente/S_Servo_5sp.pdf Grüße Uwe

Noch eine andere Frage. Kennt jemand eine deutsche Bezugsquelle für passende Zahnräder (und ev. auch Kugellager)? Ich google mir einen Wolf, aber so das Richtige ist bis jetzt nicht dabei.

Ich habe da so wenig zur mechanik gefunden ...oder hab ich da was übersehen ?? Die Fotos zeigen zu wenig von der Konstruktion...

Und dann noch die Frage kann der Servo auch eine schwere Canon 7D (ggf mit Accupack) und ein Canon 100-400 verfahren ??

[u]Ein wenig Info zur Mechanik[/u]

Die quadratischen "Alustangen" sind Alfer 15.5mm Kantenlänge und 2mm dick. Die Achsen sind "kugelgelagert". Für die Servobefestigung und deren Mechanik geht zu www.servocity.com. Es ist relativ schwierig die Mechanik zu beschreiben, da alles fast aus try and error entstanden ist.

[u]Was für Lasten können exakt bewegt werden ?[/u]

Theoretisch hat der "Tilt-Motor mit Getriebe" fast 10NM, d.h. ein Gewicht von 1kg könnte in der Entfernung von 1m von Drehpunkt bewegt werden, praktisch bedeutet dies: durch die eingeschränkte Länge des Arms von ca 25cm ist das Gewicht auf 4Kg am äussersten Punkt limitiert. - soviel zur Theorie - Jetzt zur Praxis: Wenn du Multirow-Aufnahmen mit langen Brennweiten (f > 50mm) machst, spielt das Gewicht der Ausrüstung praktisch keine Rolle , da du die Kamera dann nicht mehr im NPP befestigst, sondern Nahe dem Drehpunkt des Arms, .d.h. für lange Brennweiten kannst du den Tilt-Motor vernachlässigen und bist nur noch auf die Genauigkeit des horizontalen Drehens angewiesen.

markus

Hallo Markus

Danke für die Rückmeldung. Bezieht sich Deine Angabe auf Servo incl. Untersetzung? Weil der Servo selbs ist mit 113 Ncm angegeben, also 11 KG in 1 cm Entfernung.

Ich hab mir inzwischen auch zwei dieser Winden-Servos geholt und bei den ersten Tests eine überraschende Entdeckung gemacht. Mit dem Servocontroller von Pololu macht dieser Servo nicht nur drei sondern neun Umdrehungen. Man könnte also noch deutlich stärker untersetzen.

benutze eine 1:8.6 Uebersetzung für Tilt, das ergibt dann 10NM, für Pan eine 1:5, denke ich

markus

Hi... noch mal ein paar Fragen....

ich hab noch nie einen Servo in der Hand gehabt ....drehn die Dinger den nicht endlos um 360° ??

Welche Funktion übernimmt der ServoController ?? Könnte der Arduino die Steuerung nicht direkt übernehmen ??

Und hast Du die Möglichkeit nach ein paar erhellende Fotos von der mechnischen Arbeit auf Deiner Site zu veröffentlichen ??