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Autor Tópico: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System  (Lida 2728 vezes)

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Offline msaleiro

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Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« em: 16 de Março de 2010, 19:18 »
Boas!

Na minha tese de mestrado ando a trabalhar com um robot comprado pelo Lab e achei por bem vir fazer um review do bicho para o pessoal ficar a conhecer e eventualmente tirar ideias.

O robot é o Surveyor Robot SRV-1 com SVS ( Stereo Vision System ).



Começando pela parte motriz, o bicho possui umas belas lagartas, que são movidas por 4 motores DC com gearhead, que lhe dão um bom torque e uma velocidade aceitável ( cerca de 50cm/s no máximo ). O robot é relativamente pequeno, cabendo numa caixa com 14x16x20 cm. Durante os meus testes a bateria ronda as 3 horas de autonomia. O sistema de Pan e Tilt utiliza dois servos Hitec HS-422. A nível de visão tem duas câmaras para fazer a captura de imagens, sendo possível configurar a qualidade de codificação JPEG, e o tamanho da imagem. Quanto maior o tamanho da imagem, maiores menores as FPSs que se conseguem obter. De acordo com os meus testes, com um tamanho de 320x240 pixeis consegue-se cerca de 9.... 10 fps. O processamento da imagem pode ser feito no próprio robot, existindo um processador Blackfin de 500 MHz associado a cada câmara. Ainda não experimentei estes processadores para o processamento de imagem, pois estou a faze-lo num computador externo ao robot. No entanto, deduzo que apenas sirvam para algum processamento mais básico. Um dos pontos fortes do robot é a sua ligação WLAN que nos permite ter acesso às imagens das câmaras no computador utilizando redes wireless normais. A configuração do matchport da Lantronix (placa wireless do robot) pode ser feita através de uma página Web, por telnet, ou por porta série. No entanto, segundo as minhas experiências a configuração por página Web tem alguns problemas e não permite aceder a todas as configurações, pelo que as configurações por telnet ou porta série são bem melhores. A nível de alcance ainda não testei, mas posso garantir que pelo menos uns 5 metros de distância ele aguenta, como seria de esperar.

Para controlar o robot através de um computador externo é necessário iniciar uma conexão TCP (sockets) para o porto da câmara a que se pretende aceder. Existem depois uma série de comandos que podem ser enviados para efectuar um variado número de acções tais como rodar, avançar, recuar, controlar o pan e o tilt, controlar a qualidade das imagens, etc etc etc. As imagens também são obtidas através da conexão TCP e vêm em formato JPEG, tendo que ser descomprimidas para que se possam aplicar algoritmos de processamento de imagem.

Como tem duas câmaras é possível criar vídeos a 3D :) Se procurarem na net encontram uns.

A nível de documentação, não é muita e é preciso andar à pesca no site da Surveyor Corp. No entanto, após uma "pescaria" encontra-se a informação necessaria. Quando surgem dúvidas há ainda o fórum da surveyor, em que podemos expor as dúvidas e de acordo com a minha experiência no espaço de um dia temos uma resposta.

De momento não sei mais o k posso dizer do bicho... se tiverem perguntas, força! :)
« Última modificação: 16 de Março de 2010, 21:22 por msaleiro »
msaleiro - Mário Saleiro
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Offline metRo_

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #1 em: 16 de Março de 2010, 20:28 »
Citar
Quanto maior o tamanho da imagem, maiores as FPSs que se conseguem obter.
Era mesmo isto que querias dizer?

Qual é o objectivo do teu mestrado?

Com algoritmos optimizados deves conseguir fazer já alguma coisa com esses processadores.

Offline p0wd3r

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #2 em: 16 de Março de 2010, 20:36 »
Citar
Quanto maior o tamanho da imagem, maiores as FPSs que se conseguem obter.
Era mesmo isto que querias dizer?

Qual é o objectivo do teu mestrado?

Com algoritmos optimizados deves conseguir fazer já alguma coisa com esses processadores.

Exactamente  metRo_, parece-me haver aí uma confusão relativamente a frames per second e tamanho da imagem, são coisas bem distintas!
As imagens que consegues passar por segundo estarão então relacionadas com o tamanho real da imagem ?

Offline senso

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #3 em: 16 de Março de 2010, 20:46 »
O rapaz deve-se ter confundido, bem achei giro isso ter um processador por camera, fui pesquisar as capacidades dele e bem, isso é um DSP, logo cheira-me que seja do melhor para fazer tratamento de imagens, a wiki diz isto:
Citar
The Blackfin is a family of 16- or 32-bit microprocessors developed, manufactured and marketed by Analog Devices. The family is characterized by their built-in digital signal processor (DSP) functionality, which is traditionally only accompanied by a small and power-efficient microcontroller. The result is a low-power, unified processor architecture that can run operating systems while simultaneously handling complex numeric tasks such as real-time H.264 video encoding. There are several hardware development kits for the Blackfin. Open-source operating systems for the Blackfin include uClinux.

    * For some applications, the DSP is central. It combines two 16-bit hardware MACs, two 40-bit ALUs, and a 40-bit barrel shifter. This allows the processor to execute up to three instructions per clock cycle, depending on the level of optimization performed by the compiler and/or programmer.
    * Other applications emphasize the RISC core. It includes memory protection, different operating modes (user, kernel), single-cycle opcodes, data and instruction caches, and instructions for bit test, byte, word, or integer accesses and a variety of on-chip peripherals.

Parece perfeito mesmo e com muito poder de processamento, ainda para mais com um por camera, o que fazes num pc decerteza que essa processador tambem o faz, digo eu é claro  :-[
Avr fanboy

Offline Marvin

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #4 em: 16 de Março de 2010, 21:21 »
Grande plataforma de trabalho... isto é coisa para custar quanto? Com essa capacidade de processamento e a motorização parece muito interessante mesmo. (Basicamente aquilo que ando a tentar fazer... basta acrescentar software)
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Offline msaleiro

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #5 em: 16 de Março de 2010, 21:22 »
Sim, enganei-me nisso dos FPS, era ao contrário. Quanto maior o tamanho das imagens, menor os FPS :) Vou já corrigir no texto acima. Obrigado pela correcção :)

metRo_ : o objectivo do meu mestrado é combinar uma série de algoritmos inspirados nos sistemas biológicos de forma a criar um sistema de visão para robots com semelhanças ao sistema visual humano, de maneira a que depois se caminhar para a cognição. Essencialmente incide sobre sistemas de memória (Short Term Memory e Long Term Memory), mapeamento, foco-de-atenção, mapas de saliência, reconhecimento de objectos... por aí.. Se as coisas correrem bem e houver tempo talvez ainda siga para a implementação de métodos corticais.

senso: sim, à partida DSP tem um bom poder de processamento, mas nunca há de conseguir o mesmo que um "computador nomal". Tudo bem que o DSP suporta alguns tipos de cálculos por hardware enquanto os processadores dos PCs não. Por outro lado nunca terás nessa placa a quantidade de memória nem a velocidade de processamento k tens num PC. teres esse DSP ou teres um computador com um Dual Core a 1.3GHz e 4 GB de RAM já é uma grande diferença. E um dual core a 1.3GHz e 4GB de RAM é pouco melhor k um netbook. Por enquanto estou a usar o meu portátil para processar os dados, mas quando a exigência se tornar maior vou passar a usar um servidor com 4 cores e 2 GPUs de placas Tesla da NVIDIA. Por exemplo no caso dos algoritmos inspirados na biologia que terei de implementar o DSP não se aguentaria porque são bastante pesados a nível de processamento.
Penso que esse DSP será no entanto suficiente para tarefas como detecção de linhas, detecção de blobs, detecção de objectos simples.. por aí..

Marvin: isto apesar de ser pequenino e parecer um brinquedo não é nada barato :P  Por exemplo só a placa do Stereo Vision System, k tem as duas camaras custa 550$, o sistema de pan e tilt sao 75$ e o robot sao mais 525$. Ainda é um bocado..  :P

Podem ver preços aqui http://surveyor-corporation.stores.yahoo.net/
« Última modificação: 16 de Março de 2010, 21:37 por msaleiro »
msaleiro - Mário Saleiro
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Offline senso

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #6 em: 16 de Março de 2010, 21:49 »
Vais usar cuda para processar as imagens?
Isso é que é brute forcing hehe  ;D
Avr fanboy

Offline msaleiro

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #7 em: 16 de Março de 2010, 21:55 »
Talvez :P o servidor chegou há pouco tempo e ainda se anda a ver como se mete isso a funcionar :P
msaleiro - Mário Saleiro
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Offline Fifas

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Re: Review Surveyor Robot com Stereo Vision System
« Responder #8 em: 17 de Março de 2010, 08:44 »
Já agora, aqui fica um post relacionado :D

http://lusorobotica.com/index.php/topic,84.msg288.html#msg288