Hat szemünkből kettő megjött
2012.03.13. 09:30
Végre kiszabadultak kameráink a bürokrácia fogságából, így most a párkapcsolatnak azt a zsenge fázisát élik meg mérnökeink, aminek során kiderül: a két kamera hogy szereti leginkább a velük való együttlétet, illetve, ki kerekedik felül a végén. Reméljük, hogy mérnökeink.
A két kütyü hivatalos besorolását nem szeretjük gyakran ismételgetni itt a blogon, mivel ez legalább olyan hervasztó, mintha egy kétoldalas szerelmes levél második oldalának helyén egy gázszámla lenne. Minden fenntartásunk ellenére most mégis megtesszük, és nevén nevezzük őket: ezek ipari gépi látás kamerák.
A legtöbb színes digitális kamera sajátossága, hogy az érzékelőjén nem minden pixel érzékel minden színt, hanem egy "bayer maszknak" nevezett színszűrő minden egyes pixelbe csak a vörös, a zöld vagy a kék színű fotonokat engedi be. Általában 2x2 pixeles blokkokra osztva rendezik a színszűrőket úgy, hogy minden négyesben két zöld, egy vörös és egy kék szűrő kerüljön. Zöldből azért van kettő, mert az emberi szem erre a színre a legérzékenyebb, így ebből a színből lehet a legtöbb intenzitásinformációt kiszámolni.
Miután minden pixel értékét kiolvastuk, számos érdekesnél-érdekesebb, bonyolultabbnál-bonyolultabb algoritmus közül választhatunk tetszés szerint. Ezek segítségével a pixelekből nyert intenzitás és színinformációt szétosztjuk az érzékelő teljes felületén, és így a teljes felbontásnak megfelelő méretű színes képet kapunk. Minden algoritmus más és más környezetben teljesít jól, így mérnökeink most azzal kísérleteznek, hogy számunkra melyik lenne a legideálisabb.
Van tehát ez a két szemünk. Digitálisak ezek is, ráadásul nem olcsó mulatság egyik sem. Ez az oka annak, hogy jelenleg úgy tűnik: a fennmaradó két pár kamerát máshonnan kell beszereznünk - feltéve, hogy olvasóink közül nem alakul át valaki hirtelen szponzorrá. Egy korábbi posztunk kommentjében ugyanakkor egy érdeklődő megkérdezte, hogy gondoltunk-e már a mobilos kamerákra. A felvetés minimum jogos.
A kamerás telók fényképezőgépei elvben épp ideálisak lennének egy holdjáróba: utóbbi tervezésekor is elsődleges szempont, hogy minél kisebb helyen elférjenek a lehetőleg pillekönnyű cuccok. Még örülhetnénk is, hogy a mobiltelefonosok ezt megcsinálták helyettünk. Csakhogy.
A csillió megapixeles mobilos kamerák általában parasztvakításnak kiválóak. Jön az átlag júzer, kétmillió készülék közül kell választania.
Ha az olyan műszaki paraméterektől eltekintünk, minthogy a telónak van-e Hello Kitty-s dizájnja, avagy nincs, egy átlag júzer az egészből mindössze ennyit lát: az egyiken 3, a másikon 5 megapixel felirat van. Melyiket veszi meg? Naná, hogy az 5 megapixeleset.
Azonban odáig jutottunk, hogy a gyártók által megadott műszaki specifikációknál már csak egy objektívabb dolog létezik: mégpedig a dizájn.
A gyártók ugyanis érthető okokból fizikailag kisebb méretű érzékelőket, szenzorokat pakolnak a kamerás mobilokba. Az ezekkel készített kép minőségét leginkább a szenzor egy adott területére jutó pixelek száma határozza meg. Két azonos méretű érzékelő közül az a jobb minőségű, amelyikre kevesebb pixel jut, azaz pont az a nyerő, amelyiknek kisebb a megapixelszáma.
Minden azon múlik, hogy hány foton esik egy adott területre, a fényképezés ugyanis nem szól másról, mint a fotonok megszámlálásáról. Minél több pixelre érkezik meg ugyanaz a mennyiségű fény, annál nehezebb az egyes pixeleken megszámolni a fotonokat. És így keletkezik a zaj nevű csodajelenség, ami általános a mobilos képeken. Természetesen, ez nem csak a szenzor hibája, hanem az optikáé is, de van egy fizikai méret, ami alá nem érdemes menni egy pixellel. Szerencsére ez a probléma minket nem nagyon érint, mert napos időben fogunk nyílt terepen üzemelni.
Összefoglalva: ahhoz, hogy felhasználjunk egy mobiltelefonos kamera modult, mondjuk, a panoráma kamerához, ami a 'szép' képeket csinálja, először le kell bontanunk róla az optikát, építenünk kell rá egy nagyobb fényerejűt, aminek kisebb a látószöge, és lehetőleg fix, vagy nagy pontossággal fixálható a fókusztávolsága.
Utána gondoskodni kell arról, hogy kiolvassuk a szenzor adatait valamilyen elektronikával. Nagy kérdés, hogy a szenzort miként csatlakoztassuk a központi fedélzeti számítógépünkhöz, ahogy erről már korábban szóltunk.
Mint említettük, két kameránkon kívül még másik négyre is szükségünk lenne, ezek közös vonása, hogy holdjárónk földi prototípusának tavasz végefelé elkezdődő teszteléséhez kellenek. Noha most még nem muszáj, hogy űrállók legyenek, a 2013 végén, de leginkább 2014-ben esedékes holdraszállásunkig mindenképpen meg kell találni azt a típust, ami kibírja az extém körülményeket – így például a sugárzást (itt az elektronika játszik!) és a 100 Celsius fok fölötti hőmérsékletet.
Mindenesetre megéri ezzel mókolni egy ideig, hiszen kamera, vagy legalábbis működőképes kamera nélkül nem lehet megnyerni a 20 millió dollár összdíjazású, a Google által szponzorált Lunar X PRIZE (GLXP) versenyt: feltétel ugyanis, hogy a Holdról videót sugározzunk a Földre.
Ezért elkerülhetetlen, hogy már itt a Földön is a kamerák képe alapján tájékozódjunk és vezessük holdjárónkat - ez ugyanis merőben más élményt nyújt, mintha csak úgy mellette állnánk.
Mindettől függetlenül, ha valaki hozzánk vág néhány ilyen mobilos szenzort (minél nagyobb a felbontás, annál jobb, pont a széles látószög miatt), és segít illeszteni a rendszerünkhöz úgy, hogy teljes kontrollunk legyen a kamera felett, akkor elvileg változtatás nélkül fel tudjuk használni szigorúan navigációs célra ezeket, akár sztereóban is.
A teljes kontroll esetünkben azt jelenti, hogy a kütyün nem kezd el automatikusan járni a fókusz, nem kezd el fehéregyensúlyt számolgatni, és nem kezd el fényerőt sem állítgatni.
Mondunk neki paramétereket, az pedig visszadja a mért értékeket. Ennyi.
Tavasz végén esedékes mielőbbi megtestesülésünk érdekében segítségre, felajánlásra továbbra is számítunk. Szerencsére, az alkatrészek mellett a segítők is gyülekeznek: Kis Lépés Klubunk immár több mint 700 tagot számlál. Köszönet érte. Azonban továbbra is jól jönnének speciális ipari kamerák, amelyek a Puli térérzékelésen alapuló tájékozódásában segítenek. Kellenének még napelemek és akkumulátorok, amelyek a Puliba nyomatnák a kraftot. Mérnökeink a holdtalajba karcolnák annak a cégnek a nevét, amelyik esetleg készre munkált kompozit- és fémalkatrészeket adna nekünk - ezek holdjárónk szerkezetének megépítéséhez kellenének. Valamint az elektronikai alkatrészekhez keressük azt a vállalkozót, aki nyomtatott áramkörök gyártásával tenne minket igencsak boldoggá.
Kérjük segítségeteket, hogy minél többen támogassanak bennünket: hívjátok fel barátaitok, ismerőseitek figyelmét a Kis Lépés Klub-ra és a Puli Indítóállás-ra!
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
ati27 2012.03.14. 13:38:15
lacalaca · http://cydonia.blog.hu 2012.03.14. 20:26:16
➊ 2012.03.15. 19:08:23
meple 2012.03.15. 22:01:26
Nem vagyok mérnök, holdon sem nyaraltam még, de szerintem a hideg és más extrém körülmények miatt oda kell figyelni az anyaghasználatra.
mather 2012.03.15. 23:54:28
ati27 2012.03.18. 16:02:20
Elgondolkodtam hogyan lehetne kiküszöbölni a porosodást, és összedobtam ma délután egy kis koncepciót. A következő linken lehet megtekinteni: www.youtube.com/watch?v=dOk4H730s24&feature=plcp&context=C428ba23VDvjVQa1PpcFNrvCpMzh_pv4kGbp63TNYGrQ6uNXigRk8%3D
A lényeg, hogy egy átlátszó "kupak" védi a kamerát, ami elvileg kevéssé tud porosodni a geometriai kialakítása miatt.
lacalaca · http://cydonia.blog.hu 2012.03.19. 14:50:03
lacalaca · http://cydonia.blog.hu 2012.03.20. 18:33:00
ati27 2012.03.21. 10:20:42
xaba99 · http://landf.blog.hu 2012.03.22. 16:24:20
a kamera burkolatát nem lehet pozitívra feltölteni? elvileg leszórná magáról a port...