Déterminer la position précise d'un objet

[inviteb566fab0]

Bonjour,
J'aurais aimé connaitre un système/une méthode ,qui permettrait de déterminer la position d'un objet (qui serait équiper d'un émetteur/récepteur...) avec une précision de l'ordre de quelques centimètre. (je ne veut pas connaitre la position d'un objet où qu'il soit sur la terre entière, mais simplement dans une pièce, une maison...)
J'ai imaginer placer différentes bornes dans une pièce et grâce à la communication entre ces bornes et l'objet en question, déterminer des coordonnés afin de le situer. (mais je cherche surement trop loin et trop compliqué)
Merci d'avance de m'aider.
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[invite936c567e]

Bonjour

On peut effectivement localiser un émetteur avec une précision de l'ordre du centimètre dans une pièce à l'aide d'un procédé de radio-goniométrie à ondes ultra-courtes (micro-ondes).

Malheureusement, le fait que tu viennes poser la question sur ce forum suggère que tu ne disposes pas des connaissances, de l'expérience, ni probablement du matériel, nécessaires à la mise en œuvre de cette technologie.

Peut-être qu'un procédé à base d'ultra-sons serait plus envisageables, mais avec des contraintes relatives à la propagation des ondes sonores (directivité, obstacles).

[nornand]

utilises des diodes infra rouges , les ondes radio vont se réfléchir dans toute la pièce et tu n'auras jamais une telle précision

[invitee6c3c18d]

Bjr.
Une solution grossière mais simple : on a tous une webcam HD donc tu accroches un ballon à ton objet (et/ou pour + visibilité => avec led dedans avant de le gonfler) .
Ensuite programme le PC pour qu'il analyse l'image => en déduire l'angle + distance (taille du ballon) => en déduire la position via la conversion de repère polaire => cartésien.
Je ne garantie pas la précision encre moins la discrétion du procédé

nota : la couleur du ballon (+led) doit être différente de TOUT ce qui se trouve dans la pièce. Cela facilitera d'autant l'analyse de l'image.

[A voir en vidéo sur Futura]

[arsene de gallium]

La programmation est avant tout un problème d'algorithme, comme les recettes de cuisine.
Il faut au préalable décrire, par le moyen que l'on souhaite:
- papier et crayon
- logiciel informatique
- sa mémoire (pour les petits projet) mais là on ne peut être que dans des projets basiques
Quand on arrive à décrire le principe de fonctionnement de façon synthétique, sur papier, on peut passer à un langage de programmation.
A ce niveau, ils se valent tous, si, si.
Quand vous en serez à l'écriture d'un jeu genre Crysis, c'est que vous aurez assimilez toutes les étapes de la conception.
Quand vous avez à faire clignoter une LED avec un Arduino, c'est que vous aurez assimilé toutes les étapes précédentes.
Quand vous avez à contrôler un processus avec un micro-contrôleur, comme celui de votre:
- lave linge
- lave vaisselle
- TV
- robot
- drone
Chaque langage de programmation à ses syntaxes particulières mais ce qui compte est l'approche algorithmique.
Le reste n'est qu'un apprentissage de "langue" informatique.
Il est facile de passer d'un de ces langages à un autre si on comprend l'algorithme et les syntaxes du langage utilisé.
Chaque langage informatique à ses particularités d'écriture mais cela est aisé à apprendre.
L'optimisation, vitesse d'exécution, occupation mémoire, est plus complexe à appréhender et fait appel à des notions de système informatique:
- quels sont les composants utilisés
- comment ils sont adressés
- type de bus => 16, 32, 128, 256 bits
Ce que je viens d'écrire n'est qu'une approche utile pour tout ceux qui veulent programmer un micro-controleur, quelque soit le type:
- Arduino
- 16F84 => quoique là il faudrait utiliser autre chose car complètement hors des clous => lire: trop vieux mais pouvant quand même faire des automatismes spectaculaires avec quelques LED

Dans tous les cas, il faut connaître l'interface (électronique) qui est associé au micro-controleur / processeur.
Les micro-controleur / processeur ne sont fonctionnels qu'avec leur interface électronique.
Par eux mêmes ils ne sont que des bout de plastique, de silicium, de cuivre sans intérêt.

Déterminer la position d'un objet nécessite une maîtrise des algorithmes et des capteurs associés.
Avec une caméra et donc la reconnaissance de forme associée, ce n'est pas du domaine de l'utilisateur lambda.

@ Elba39
Mesurer la position précise, quelques cm (à ce propos: 20m font quelques cm) demande à être ... précis.
Quelle est ton expérience dans le domaine des capteurs et de leur application ?

[invite936c567e]

utilises des diodes infra rouges , les ondes radio vont se réfléchir dans toute la pièce et tu n'auras jamais une telle précision

À condition de bien choisir leur longueur d'onde, les ondes radio peuvent être suffisamment directives, passer au travers des obstacles (personnes, meubles, murs) et présenter une zone de champ proche assez petite. Elles autorisent parfaitement la précision (approximativement) réclamée, et même beaucoup mieux.

Pour l'utilisation des diodes infra-rouges, il faudrait préciser par quel moyen on peut obtenir les coordonnées recherchées.

une webcam HD

C'est une bonne idée. Mais pour déterminer la position, il faudrait :
- soit limiter les déplacements de l'objet dans un plan,
- soit utiliser deux webcams pour pouvoir faire les mesures nécessaires à une triangulation,
- soit associer à l'objet un motif géométrique 3D de dimensions connues dont la vue permet d'évaluer la distance au point d'observation.

[arsene de gallium]

+1
Je parle dans ma réponse de programmation car j'imagine mal aujourd'hui de faire ce genre de détection, avec tous les calculs, en purement électronique.
D'autant plus qu'ils faut renseigner quelque chose: là on n'en sait rien sur cette chose.
Quand à une caméra unique, c'est tout simplement impossible.

[invitee6c3c18d]

Autre idée : placer une diode sur l'objet et comparer sa position respectivement capturée par deux cam cote à cote => en déduire la distance. + les cams sont éloignées + la précision augmentent au détriment de l'angle de vue ..

[jojo150393]

Un pote qui travaille à St microelectronique m'à dis qu'il bosser sur le bluetooth low energie pour implanter ce genre de fonctionnalité mais après j'ai pas plus d'info et la techno est encore très jeune.
Autre que ça, j'ai jamais trouvé une solution dans le commerce qui permet de faire de la micro localisation.

[inviteede7e2b6]

c'est la question récurrente en fin d'années scolaire pour les concours de robotique.

rien de valable encore

[inviteb566fab0]

Merci a tous, je vais faire des recherches pour approfondir mes connaissances sur les pistes que vous me proposer.
En effet, j'ai certe peux d’expérience, mais j'aime m’intéresser à certaines choses (de manière personnel, pour ma culture personnel, et non comme PIXEL le suggère en prétendant que ce serait pour je ne sais quel projet de robotique), et grâce a vos idées je sais maintenant plus précisément quoi chercher et quoi maitriser pour aspirer à un tel projet.
Encore merci.

[invitee6c3c18d]

Bsr allez une dernière saillie : pour l'embarquée cette fois :
je viens d'essayer ces deux petit mignons reçu la semaine dernière pour le Arduino ben le 1er
http://fr.aliexpress.com/item/Free-s...mmendVersion=1
(erreur facile a corriger dans ce prog)
ça mesure en cm jusqu'à 2 mètres de là on peut envisager plein de solution pour se repérer dans une petite pièce (3ou 4 m de large) en le montant sur un axe asservi en rotation, combiner avec ce capteur boussole d'une précision diabolik (testé également ya 5 min)
http://www.aliexpress.com/snapshot/6...66649001331889
cela devrait permettre d'en déduire où le système embarqué se situe en ayant en mémoire le plan de la pièce (vide )réelle et son orientation terrestre.
Les méchants de l'histoire se seront comme d'hab : les obstacles et donc l'expérimentateur lui mm

[invitecd51cf74]

Bonjour ,

Je relance cette discussion car je suis entrain de commencer un projet avec pour but de localiser une personne fiévreuse dans une pièce.

Cependant je ne sais pas vraiment quels capteurs utiliser, j'avais pensé le faire avec des capteurs à ultrasons mais j'ai du mal à savoir comment ensuite récupérer la température de la personne en question dans ce cas ( peut-être ajouter une caméra thermique au dessus de chaque capteur ?).

Merci beaucoup de vos réponses

[Gwinver]

Bonjour.

Une très bonne méthode de localisation est celle basée sur le UWB (ultra wide band).
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ultra_wideband
https://fr.wikipedia.org/wiki/Systèm...t_en_intérieur

Ces systèmes sont précis et fiables, il existe des fournisseurs offrant plusieurs niveaux de prestation, depuis les composants jusqu'au système installé.

Cette technique a apparemment été installée dans des smartphones : https://www.frandroid.com/comment-fa...wb-tout-savoir

[f6bes]

Bonjour ,

Je relance cette discussion car je suis entrain de commencer un projet avec pour but de localiser une personne fiévreuse dans une pièce.

Cependant je ne sais pas vraiment quels capteurs utiliser, j'avais pensé le faire avec des capteurs à ultrasons mais j'ai du mal à savoir comment ensuite récupérer la température de la personne en question dans ce cas ( peut-être ajouter une caméra thermique au dessus de chaque capteur ?).

Merci beaucoup de vos réponses

Bjr à toi, Tu veux donc faire DEUX choses en meme temps:
localiser la personne
connaitre sa température
La personne va t elle rester au meme endroit dans la piéce ( va falloir que la caméra soit tout de meme pointer
dans sa direction !)
Va falloir faire un "suivi"...suivant le cas. ( suivre ses déplacements)
Tu comptes te servir QUE des images reçues pour "localiser" ( c'est pas une vraie localisation= qui donne
des données)
Ensuite te faudra "récupérer" les données (de localisation et de température) afin de les transmettre vers ton utilisation.
Reste à savoir jusqu'à QUELLE distance ton capteur de température sera opérationnel.
Je suppose que la distance ded étection est relativement courte ( qq métres).
Rien n'est dit sur la dimension de ta "piéce".
C'est qq éléments de réflexion.
Bonne journée

[Gwinver]

Re bonjour.

Les systèmes UWB cités ci-dessus ont également des possibilités de communication, il est donc possible de récupérer une information de température, mais, il faut ajouter un capteur local pour mesurer la température.

Je ne pense pas qu'une caméra IR soit très efficace, il en faudrait plusieurs de façon à être sûr que l'une au moins ait l'image du visage, et si possible non couvert, et disposer d'une fonction détection de visage pour savoir quelle caméra est bien placée.

[GBo]

Bonjour ,

Je relance cette discussion car je suis entrain de commencer un projet avec pour but de localiser une personne fiévreuse dans une pièce.

Cependant je ne sais pas vraiment quels capteurs utiliser, j'avais pensé le faire avec des capteurs à ultrasons mais j'ai du mal à savoir comment ensuite récupérer la température de la personne en question dans ce cas ( peut-être ajouter une caméra thermique au dessus de chaque capteur ?).
Merci beaucoup de vos réponses

Bonjour,
+1 avec Gwinver pour le UWB qui a le vent en poupe pour cet usage en indoor.
Sinon cet article donne de bonnes explications sur les différentes méthodes actuelles (sans préjuger de la qualité des produits de cette boite que je ne connais pas).
https://ela.fr/localisation-indoor-q...agerie%20radar.
PS; Les ultrasons et les infrarouges n'en font pas partie

[GBo]

Sinon tu as ce genre de système à base de caméra thermique hybride (IR et images) qui mesure la T° de gens de passage dans un couloir, mais ça ne localise pas en tant que tels des objets, c'est une information volatile :
https://youtu.be/VJy2869i_K8
C'est pour ça qu'il faut que tu décrives le but exact de façon plus précise.
cdlt,
GBo

[GBo]

On voit même le masque chauffer avec l'expiration, c'est hallucinant la sensibilité:
https://youtu.be/VJy2869i_K8?t=121

[Gwinver]

Bonjour.

Je pense qu'un jeu de trois (ou plus ) caméra (IR + image) pourrait faire l'affaire à condition de faire un peu de traitement d'image.
Le traitement de chaque image peut donner une position du visage sur l'environnement, donc une direction relativement à la pièce. Le recoupement de ces directions donne la position.
Il risque d'y avoir des cas d'incertitude, car un visage peut être plus ou moins masqué en IR et/ou en visible.

[GBo]

Si on parle d'un étage d'hôpital par exemple, ça me semble très compliqué de faire comme ça, vu qu'il faudra méler l'IA (reconnaissance des ID par le visage) avec du soft spécifique (quelle caméra dans quelle pièce, connaissance du plan des lieux etc...) et pas très fiable (angles morts).
La solution IIoT (avec capteur sur la peau + localisation radio) à laquelle tu pensais de prime abord est la solution éprouvée, et sans pouvoir en dire plus je sais qu'elle est évaluée en ce moment dans l'industrie.
Donc il faut le "use case" exact (et le budget, car ça va faire chéro tout ça...)

[Gwinver]

Re bonjour.
On est bien d'accord, d'autant plus que la solution UWB n'est pas très chère.
Il existe des modules Decawave à environ 10€ :https://fr.aliexpress.com/item/40005...yABEgLMFPD_BwE

Utilisable avec des modules Arduino : https://github.com/thotro/arduino-dw1000

Ce type de module est utilisable pour des sites type hôpital ou industriel : https://www.pozyx.io/?ppc_keyword=%2...SAAEgLrc_D_BwE

[invitecd51cf74]

D'accord merci à tous pour vos réponses je suis entrain de regarder l'UWB que je ne connaissais effectivement pas !
Merci !

[invitecd51cf74]

Je pense que je n'ai cependant pas été très claire concernant mon projet et je m'en excuse, je vais tacher de préciser :
Tout d'abord j'ai finalement décidé ( car je suis en classe préparatoire et qu'il y a toujours la crise sanitaire ) de faire mon projet non pas à taille réelle mais sur une maquette.
Mon projet est le suivant : Je souhaite dans une pièce ( une boite en bois au final aha ) localiser une "personne" grâce à je pense, des capteurs infrarouges.
Pour cela je voudrais mettre 2 rails d'imprimante de part et d'autre de la boîte et monter sur chacun un capteur infrarouge.
La "personne" ne bougerait pas et il me faudrait donc mettre en mouvement ces 2 rails grâce à un moteur (ou 2 ??) ( je ne sais pas encore quel type niveau précision, rapidité, puissance etc ) commander par une carte Pyboard dans lequel j'implémenterai un programme pour que lorsque le capteur détecte une source de chaleur assez élevée il fasse s'arrêter le moteur ( son rail ), pour que le deuxième capteur puisse lui aussi localiser la "personne". J'aurais ainsi la localisation et saurai aussi que la température de la personne est supérieure à celle voulue.
La "personne" serait surement une pièce chaude comme un tube à essai avec de l'eau bouillante ou un playmobil chauffé.
Je ne sais pas si tout cela est réellement réalisable et j'attend vos retours et avis là-dessus.

[GBo]

Bonsoir, normalement une maquette doit être représentative du dispositif grandeur nature que tu envisages, et là franchement je vois mal des rails le long des murs d'une pièce avec un déplacement mécanique de capteur pour scanner en X et Y, toi si ? Il doit y avoir plus simple non ? Une caméra de surveillance "fish eye" fixée au plafond par exemple, et traitement d'image (informatique) en temps réel.

[invitecd51cf74]

Oui tout à fait mais mon projet TIPE doit me permettre d'appliquer les choses que j'ai apprises durant mes années de classe préparatoire. Je ne voyais que cette solution avec "assez" de choses à faire, peu coûteuse et qui puisse être à ma portée. En effet ce que vous proposez semble plus simple mais je ne sais pas si j'ai les connaissances pour faire ce traitement d'image par exemple ( car je n'en ai, de mémoire, jamais fait).

[GBo]

Ah d'accord, d'où l'intérêt de préciser le contexte, parce que sinon tu as auras des réponses d'ingénieur, et nous on est plutôt drivés par le résultat final (praticité d'installation + fiabilité par exemple). Mais je suis étonné que vous ne fassiez pas d'info, moi j'en ai fait en mat' sup (un jeu de course de "voitures", en 2D certes), et c'était ... en 1981.
Si tu changes d'avis cf. l'expression-clé "Blob-Detection with IR" sur Google (en anglais). Alternative possible: "blob-tracking with kinect".

[Gwinver]

Bonsoir.

O.K. pour le "confinement" de la solution.

La "personne" ne bougerait pas et il me faudrait donc mettre en mouvement ces 2 rails grâce à un moteur (ou 2 ??) ( je ne sais pas encore quel type niveau précision, rapidité, puissance etc ) commander par une carte Pyboard dans lequel j'implémenterai un programme pour que lorsque le capteur détecte une source de chaleur assez élevée il fasse s'arrêter le moteur ( son rail ), pour que le deuxième capteur puisse lui aussi localiser la "personne". J'aurais ainsi la localisation et saurai aussi que la température de la personne est supérieure à celle voulue.
La "personne" serait surement une pièce chaude comme un tube à essai avec de l'eau bouillante ou un playmobil chauffé.

La personne pourrait être une diode IR installée pour diffuser sur 360°, ce qui évite d'ébouillanter la tête d'un playmobil innocent
Les déplacements en X et Y pourraient être réalisés au moyen de moteurs pas à pas pilotés par un Arduino (les routines sont assez faciles à rouver sur le web). La position étant donnée par le nombre de pas (il faut une procédure de réinitialisation).
La difficulté sera au niveau du capteur d'IR, car il faut un angle de détection étroit, complété par un algorithme de recherche de maximum.
Ici, je pense que des capteurs dédiés à des barrières infrarouge pourraient convenir. Il faut aller à la recherche des data sheet des diodes en question.
Je manque de référence sur ce genre de composants, d'autres forumeurs auront peut-être des idées.
Un autre possibilité serait de récupérer une optique de lecteur de CD/DVD.

[invitecd51cf74]

Merci beaucoup pour l'idée de la diode IR je n'y avait pas pensé ! ( un playmobil de sauvé aha). Ensuite pour ce qui est des moteur je pensais le faire avec ceux qui étaient déjà présents sur les imprimantes que j'ai démontés à savoir des moteurs à courant continus de 12V je crois ( ref : C9000-60005 et C9058-6007 ) cela est-il dérangeant ? (je crois que c'est un peu moins précis mais ça devrait le faire je pense... et pour ce qui est des capteurs dédiés aux barrières IR je ne vois pas trop ce que c'est je vais faire quelques recherches, de même pour les data sheets.
Je vois pas trop l'intérêt de récupérer une optique de lecteur par contre...
Mais merci beaucoup !

[invitecd51cf74]

On fais de l'informatique, principalement du python mais c'est très appliqué aux mathématiques et outil vu en cours, il y a très peu de chose appliqué à des systèmes par exemple. Je n'ai ( à mon grand regret ) jamais eu de cours sur Arduino/Pyboard par exemple ( on aurait du en avoir 2 mais le confinement est encore passé par là...) Donc j'avoue être très juste niveau électronique et informatique appliqué.