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2009年08月28日

カラーセンサー again

モッパーです。

ロボットと N君の PC がやっとセットで我が家に帰って来たので、すかさずぶんどって、カラーセンサーのテストをしました。

テストしたのは手持ちの浜松フォトニクスのS9706です。S9706 は低感度モードと高感度モードがあり 1:9 の感度差がありますが、対象物に強い光を当てて隣接して測定しない限り低感度モードは現実的ではありません。また、測定時間を長くすればするほど暗い環境でも精度が高くなります。

暗めの白熱電球照明の部屋で白い壁を測定してみました。かなり悪いコンディションなのは確かです。
まずは「筒一発」でいけるかいくつかの「筒」でやってみましたが全然ダメです。それなりの指向性が確保出来る細さにすると全く光量が足りません。

そこで、ダイソーで買った双眼鏡登場!!!
P8281391.JPG
高感度モード で 1 秒間測定しても、R=141, G=83, B=41 です。このセンサは 12 bit も分解能あるんですがこの程度... ロボットでなんとか実用的になりそうな 100ms 程度だと全く精度が出ません。また、白熱電球の特性がモロに測定値に出ています。このような照明条件の特性をなんとか消しこまないと色の判断は出来ません。


さすがにこれはやりすぎ ???  一眼レフ用ズームを 70mm F4 あたりで使いましたが、結像面の位置もかなりいい加減ですし、結像面積に比べてセンサの大きさが著しく小さいので参考値でしかないと思います。そういう意味では双眼鏡も似たようなものですが...
P8281393.JPG
高感度モード で 1 秒間測定、R=212, G=138, B=53 です。



結論 : もっと速く精度良く測れるセンサーじゃないとダメです。テキトーな測定なのでかなり誤差はありそうですが、ダイソーの双眼鏡の接眼面は 1 lux 程度のようでした。この程度の明るさを 100ms(出来れば 10ms)、8bit くらいの精度でセンシング出来るセンサーがあればなんとかなるかも知れません。もしあったとしても、市販品のレンズでゴールにきちんとフォーカスし、センサ面に結像する機構を作るのはかなりの困難が予測されます。私は光学系についてはあまり知識がなく、今回はそこまでの検証は出来ませんでした。

私の遊びとしては継続して何かやってみるかも知れませんが、最強ファイターズが手を出せるレベルのものではないことはほぼ決定です。

 
posted by モッパー at 22:13| Comment(4) | TrackBack(0) | 画像処理・カラーセンサ
この記事へのコメント
union12の父です

いい検証実験ですね
一般の方は画像処理=形検出ととらえがちですが、ことサッカーに関しては(レスキューも)離れた場所の色が判別できれば相当制御に対して寄与すると思います。
セカンダリのチームで画像処理をしているチームも、基本、色情報を取り込みその大きさからシュートコース選択という手順で実行したそうです。

被写界深度などの影響も大きく受けそうな実験ですので大変そうですが、引き続き研究お願いします。

結局、ロボカッパーに寄与する実験を夏休みに出来ませんでしたが、モッパーさんを見習って手を付けていきます。

Posted by union12の父 at 2009年08月31日 12:24
モッパー様

お久しぶりです。愛媛の旧チームSix父(今年はReverseというチーム名で出場しましたのでReverse父となりました)です。
かなり前の記事にコメントですいません。

先ほど,ダイセンのHPを見ていたら,カラーファインダなるオプションが出ていました。離れたところの色判定が出来るそうで,アナログ出力の他,I2Cも使えるそうです。8400円也。

うちの娘達のチームReverseは,先週の四国ブロック大会で敗退したので来シーズンになりそうですが,使ってみたい面白そうなセンサだと思います。いかがでしょうか。
Posted by Reverse父(旧チームSix父) at 2010年03月18日 22:26
Reverse 父様

情報を頂き大変有難う御座います。

当方でテストした、浜フォト S9706 にアクリル樹脂球体による簡易的な光学系を設けたもので、仕様的には「待ってました!!!」って感じですね。S9706 自体は 秋月で \900 で買える代物であり単体で I2C サポートしてます。PIC でやっている学習も大した処理ではなさそうなのでダイセンさんには申し訳ありませんが 30mm アクリル球体(結像面のサイズと距離に比べてすごく大きいんですが本当???)を使うアイデアのみ盗めば自作出来そうに思います。
Posted by モッパー at 2010年03月20日 00:47
自己レスです。S9706 が I2C 通信できるというのはオオウソです。それどころか 3 ポートもデジタルポート使うのが難点です。I2C のカラーセンサはいくつかあるようですが、5V 動作のものは発見出来ませんでした。尚、光学系の解決手段を見つけたので、他の記事を起こしておきます。
Posted by モッパー at 2010年03月21日 14:47
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