Tracking-Stift innerhalb der Whiteboard-Oberfläche

Die von Microsoft Kinect eingesetzte Technologie ist möglicherweise die kostengünstigste Lösung für die genannten Anforderungen.

Der Ansatz besteht aus einer digitalen Videokamera/Webcam an der Erfassungsposition mit einem Sichtfeld, das den interessierenden Bereich abdeckt. Um das Zielobjekt durchgehend auf 1 cm genau zu lokalisieren, muss die Kamera in der Lage sein, eine Mindestauflösung von 1 Pixel pro 0,5 cm zu erfassen. Dies entspricht mindestens 200 Pixel Auflösung für die lange Kante und 100 Pixel für die kurze Kante.

Dies wird bequem durch die Verwendung einer Webcam mit einer VGA-Auflösung von 640 x 480 abgedeckt, die bei Bedarf ein ausreichendes Oversampling für eine verbesserte Präzision bietet.

Abhängig von der Ihnen zur Verfügung stehenden Verarbeitungsleistung können die Abtastgenauigkeit und die Positionsaktualisierungsraten geändert werden, um Ihre nicht spezifizierte „Echtzeitaktualisierungs“-Ratenanforderung zu erfüllen.

Alternativ würde das von Microsoft veröffentlichte Kinect SDK (und ein Kinect-Gerät) ein schnelles Prototyping der Anforderung innerhalb weniger Stunden ermöglichen. Dann kann je nach Leistungs- und Preisüberlegungen das finale Vorgehen ausgearbeitet werden.

Eine Genauigkeit von 1 mm wird schwierig zu erreichen sein. Mir ist aufgefallen, dass dies 10-20 Mal genauer ist als das, wonach Sie ursprünglich gefragt haben, aber lassen Sie uns damit weitermachen und sehen, wo wir hinkommen.

Es gibt mindestens zwei Ansätze, die weitere Forschung und Tests rechtfertigen:

1. Oberflächenabtastung –
   Sie haben nicht ausdrücklich gesagt, dass Sie es nicht tun können, aber warum nicht ein kapazitives Sensorgitter hinter der Platine anbringen? Sie könnten ziemlich einfach einen 10 cm x 10 cm großen Plattenabschnitt mit einer Genauigkeit von ~ 1 mm bauen. Durch den Aufbau mehrerer Module wäre das System erweiterbar. Ich beantworte hier eine frühere Frage zur kapazitiven Erfassung , die Ihnen helfen soll, mit der Erforschung dieser Methode zu beginnen. Ich habe jedoch das Gefühl, dass Sie uns nicht die ganze Geschichte erzählen, und diese Option wird für Sie nicht funktionieren, weil Sie vielleicht versuchen, das zu tun, was dieser Typ getan hat, und auf irgendeiner Oberfläche schreiben.

2. Große Auswahl an Kantensensoren -
   Es ist gut, dass Sie die Beschränkung auf nur zwei Sensoren aufgehoben haben. Ich denke, es wäre nahezu unmöglich gewesen, das gewünschte System mit nur zwei Sensoren herzustellen. Wie an anderer Stelle hier besprochen, müssen Sie, wenn Sie Sensoren an der Brettkante verwenden, entweder den Winkel vom Sensor zum Ziel messen und die Winkelung verwenden, oder Sie müssen die Entfernung messen und die Lateration verwenden. Die Entfernungsmessung wird am einfachsten zu messen und am einfachsten zu arrangieren sein.
   Hier sind wir also und messen den Abstand von einer Reihe von Sensoren an den Rändern der Platine. Sie können wahrscheinlich nicht alle Sensoren gleichzeitig auslösen, wenn Sie optische Abstandssensoren verwenden, also müssen Sie jeden einzelnen durchgehen, vielleicht nacheinander, vielleicht auch nicht, es hängt davon ab, wie viele es gibt und wie schnell Sie daraus Proben nehmen können. In jedem Fall messen all diese Sensoren den Abstand von sich selbst zu was auch immer, manchmal zur anderen Seite des Bretts, was wahrscheinlich keine nützliche Messung ist. Sie müssen die von all diesen Sensoren eingehenden Daten verarbeiten, leicht filtern und entscheiden, was eine Messung des leeren Raums und was eine Messung von etwas zwischen dem Sensor und der Kante der Platine ist. Nehmen wir also an, Sie haben das herausgefunden, Sie haben diese Reihe von Abstandsmessungen vom Sensor zum interessierenden Objekt. Was wirst du damit machen?
   Idealerweise geht dieses Sensorarray um den gesamten Umfang der Platine herum, die Dichte dieses Arrays verändert die endgültige Genauigkeit des Systems. Genauigkeit ist wirklich das, worum es hier geht, richtig? Das Problem bei jedem Sensor ist natürlich seine inhärente Ungenauigkeit. Obwohl die Mathematik für die Lateration im Trilaterationsfall, in dem drei perfekte Entfernungsmessungen nur auf einen Ort zeigen können, recht einfach ist, werden Sie keine perfekten Messungen erhalten. Außerdem werden Sie mit ziemlicher Sicherheit mehr als drei Messungen benötigen, um die gewünschte Genauigkeit zu erreichen. Was Sie hier brauchen, sind einige n-Sensor-fehlertolerante Laterationsgleichungen . Ich habe zufällig ein ausgezeichnetes Papier gefunden, in dem (fast) genau das diskutiert wird. Lesen Sie es, um mehr zu erfahren.

Es ist schwer zu sagen, was Sie von diesem Projekt erwartet haben, aber es wird ein ziemliches Unterfangen, besonders mit den Einschränkungen, die Sie gegeben haben. Viel Glück.

Dieses Problem kann einfach und kostengünstig gelöst werden, indem der IR-Stiftpunkt mit der in Wiimote integrierten IR-Kamera verfolgt wird. Hier ist ein Projektlink .

Ich würde wahrscheinlich zwei IR-Kameras verwenden, eine an der langen und eine an der kurzen Kante, und einen Stift, der aus einer IR-LED als Spitze besteht. Ich würde diesen auch druckempfindlich machen, sodass er sich nur einschaltet, wenn er dagegen gedrückt wird Planke. Abhängig von den Lichtverhältnissen, in denen dies funktionieren müsste, können Sie möglicherweise mit einer LED für sichtbares Licht davonkommen und nur nach dieser Farbe filtern.