CCD KAmerabild auswerten? [Archiv] - ProgForum.com - Das Elektronik Diskussionsforum

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01.10.2003, 09:09

Hallo! Ich möchte die Bilder einer Filmkamera mit einem µC auswerten. Die CCD Module die es bei Conrad und Co gibt haben alle einen Video composite Ausgang, welcher für digitale Bearbeitung ja nicht wirklich geeignet ist. Kennt ihr eine Kamera die die Daten digital ausgibt und bezahlbar(<70€) ist? Bzw. Anleitungen Links, Ratschläge wie man so ein Projekt angehen kann? Was haltet ihr von der Idee eine USB Webcam zu benutzen? Ist das "USB-Webcam" Protokoll standardisiert? Danke Martin Ranzmaier

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01.10.2003, 10:19

Nimm einfach ne Webcam. Software sollte es massenweise geben, das ganze dann auf nen µC zu bringen dürfte aber etwas arbeit sein.

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01.10.2003, 12:17

erstmal dürfte ein µC damit etwas überfordert sein, also ein PC wäre schon gut; Grössenordnung XT / früherer AT286 oder sowas reicht allerdings für die ersten Versuche; so zum Schrauben zählen etc. Brustumfang nackiger Mädels damit messen ist allerdings nicht, da braucht´s dann schon mehr Hardware. Mit Arbeit ist das auf jeden Fall verbunden; und nicht zu knapp. Schau mal in Bastelforen bzgl. Roboterbau (so Hobbymässig wie unser Inscheniör - eben nur Kante erkennen, an der Wand lang fahren usw.) Interessant ist das auf alle Fälle...<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/smile.gif" border=0>

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01.10.2003, 14:17

Hi, aus dem analogen Videosignal lässt sich schon eine ganze Menge entnehmen. Was soll den eigentlich ausgewertet werden? Um ein S/W Bild halber Auflösung voll auszuwerten braucht es schon 320*240 = 75 kB Ram nur für ein einziges Bild! In die meisten MCs bekommt man also noch nicht mal eine ganze Zeile rein. Was man aber machen kann sind Flankendetektoren. D.h. man wertet zum einen die Synchronsignale aus um über die Zeit die Pixelposition zu bestimmen. Jetzt kann man verstreut Messpunkte über das Bild mit einem schnellen A/D-Wandler erfassen. Dann kann man Bewegungen bzw. Änderungen im Bild erkennen. Oder man baut eine analogschaltung, die bei Flanken einen Impuls abgibt. So kann man (vertikale) Kanten erkennen. Wenn der Impuls ausgelöst wird (dunkel-hell bzw. hell-dunkel übergänge, je nach forderung) wird die Pixelposition berechnet. Im S/W Videosignal stellt die Spannung die Helligkeit dar. Zusätzlich gibt es noch negative Impulse, die den Zeuilenanfang markieren. Mehrere Zeilenanfangsmarkierungen hintereinander, gefolgt von einem kräftigeren negativen Impuls bedeutet Bildwechsel. Danach noch ein paar Zeilen warten, bis das nächste Sinnvolle Bild entsteht. Aus dem Abstand der Synchronsignale erkennt man, wie lange eine zeile dauert. Diese Zeit dann in ein beliebiges Raster unterteilen und man kann bei einem Event (Kante) die Position im Raster erkennen. Für genauere Auswertungen braucht man eine Grabbercard (WinTV z.B.) oder eine Webcam. Natürlich auch einen PC mit PCI-Steckplatz oder USB. ISA-Grabbercards sind nur in der Lage ein Bewegtbild aufzuzeichnen, wenn sie über Kompressionschips verfügen. Anders kann man die Farbe bzw. das gesamte Bild nicht auswerten. Da braucht es schon einiges an Leistung und vor allem schnellen Speicher, da man mindestens 16bit pro Pixel benötigt, um die Farbe auszuwerten. Ein Videobild kann maximal bis zu 20.275.200 Bytes pro Sekunde an unkomprimierten Informationen einbringen. Ohne geeignete Kompression überhaupt nicht zu handeln. Angenommene 704 Pixel pro Zeile (da scheiden sich die Geister) mal 576 Zeilen (PAL, fest vorgegeben) mal 25 Vollbilder Pro Sekunde mal 2Byte (1 Byte Luminanz, 1Byte Chroma, im YUV-Format) Durch verringerung der Auflösung spart man zwar eine ganze Menge, kommt halt darauf an, was damit gemacht werden soll. Gruß Elmar

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01.10.2003, 14:28

@Elmar Ich möchte eigentlich das Videobild auf einem LCD Grafik Display anzeigen zu können. Auflösung ca. 240x128 und sw.

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01.10.2003, 15:58

Das "normale" Fernsehbild mit 720x576 hat ein Seitenverhältnis von 5:4. 240x128 sind aber 15:8. Also was ganz krummes.Entweder auf 192 Pixel Höhe aufbohren oder auf 160 Pixel Breite zurückschrauben. Desweiteren sind diese normal-käuflichen LCD-Displays viel zu langsam: Für ein anständiges Bild müsste die Refreshrate (wechsel von hell auf dunkel) <40ms sein. Vorschlag: kaufe/ersteigere doch bei ePay einen von diesen TFT-Fernsehern mit 5-6cm Bildschirmdiagonale. Da ist alles schon dran: Composite Eingang und evtl. Tuner. Alles raus aus dem Gehäuse und dann selber was drum bauen. Mirko

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01.10.2003, 16:11

Das Seitenverhältniss ist doch in diesem Stadium ziemlich nebensächlich. Refreshrate ist auch egal, wenn ich nur 5 Bilder pro Sekunde anzeigen kann ist das auch egal. Ich will ja keine HDTV Qualität <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0>

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01.10.2003, 17:11

Hi, die meisten LC-Displays, die ich kenne haben die athemberaubende Farbauflösung von 1Bit. Wenn man da vernünftig was drauf erkennen will, muss man das Bild auch noch umrechnen. Sonnst sind etwas dunkle Aufnahmen fast komplett schwarz bzw. helle Aufnahmen komplett weiss. Original mit 256 Graustufen: <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/9000.gif" alt=""> 1-Bit mit Schwellwert: <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/9001.gif" alt=""> Auflösung geviertelt, jeder Grauwert erhält Muster: <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/9002.gif" alt=""> Fehlerstreuung nach "Floyd-Steinberg" Algorithmus: <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/9003.gif" alt=""> Und wenn dann noch das Kamerabild leicht rauscht (tun alle Kameras), dann spielen wabernde pixel fangen. Außer natürlich bei der Schwellwertmethode, wo man eh nichts sieht. Was möchtest Du damit erreichen? Sinvolel Anwendungen kann ich mir nicht vorstellen. höchstens irgendein Lehrnprojekt. Gruß Elmar

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01.10.2003, 17:11

Das Seitenverhältnis bei voller PAL Auflösung von 768 x 576 Pixel (576 Zeilen) beträgt 4 : 3 (einfach mal am älteren Monitor oder Fernseher mittels Massband nachmessen <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0>). Kamerabilder mittels Mikrocontroller-Board auswerten könnte ich mir höchtens Einzelbild weise vorstellen. Wenn man die Möglichkeit hätte mittels USB-Anbindung von einer üblichen Webcam einzelne Bilder anfordern zu könnte (z.B. im Sekundentakt), müsste es auch möglich sein ohne grösseren Aufwand selbige darzustellen. Vorausgesetzt der MC muss nicht auch noch die Grafik-Controller Arbeit leisten. Gruß Gerd

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01.10.2003, 17:26

Hi, bei den paar Pixeln reicht ein schneller A/D-Wandler. Bei der ersten methode reicht es, von einem Parallelwandelnden 8-Bitter eine einzige leitung dem Mc zuzuführen und die paar Bits zu speichern und darzustellen (1-Bit eben) Wenn allerdings eine der anderen Metoden anwendung finden soll, dann müssen MINDESTENS 4-Bit (Mustermethode) empfangen werden, dafür nur 4x weniger Pixel. Da es nur 240x128 Pixel sind ist diese Möglichkeit auch nicht so schwierig. Um den Floyd-Steinberg Algorithmus anzuwenden müssen die Pixel 8-Bit gespeichert werden und somit werden 30720 Bytes benötigt. Auch muss das Bild in vielen verschiedenen Schritten abgearbeitet werden, dafür sind mindestens noch 2 weitere Puffer in der selben größe notwendig. Bis so ein (schneller) AVR das ganze berechnet hat, gehen schon ein paar Minütchen ins Land. Für den ständigen Bildaufbau bleibt da kaum Zeit (Wenn das Display immer wieder beschrieben werden muss, damit die Anzeige erhalten bleibt). Gruß Elmar

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01.10.2003, 17:51

Ich glaube mit einer 1-Bit Auflösung der meisten grafikfähigen LCD-Displays wird man nicht glücklich. Für Bilddarstellungen sollte es schon mindestens ein farbiges passives Display sein sein oder gar ein kleines TFT. Leider sind die recht teuer und auch bei ebay werden brauchbare (funktionierende und ansteuerbare inkl. Datenblatt) Displays nicht eben verschenkt. Die sind nämlich heiss begehrt, vor allem in den letzten Auktionssekunden <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0>. Gruss Gerd

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01.10.2003, 18:25

Hi, fällt mir gerade so ein: Wer ein Livebild in 8-Bit sehen will und eine Grabbercard hat, der kann das mal ausprobieren. Dazu den Bildschirm auf 640x480 8-Bit umschalten. Dann ein Live-Bild von der Grabbercard auf die gewünschte Pixelzahl zusammenschieben (4:3 abschalten) und dann noch auf NTSC umschalten (für Schwarz-Weiss). Wahrlich, kein schöner Anblick! Selbst bei Volldarstellung (640x480) wird einem schlecht. Linuxfreunde können sich mal das Paket TTV installieren. Da wird ein Livebild in ASCII-Grafik umgerechnet und auf einer Konsole dargestellt. Auf der reinen Textkonsole kommt daqs dann am besten. tritt man 2-3 Schritte zurück zund kneift die Augen zusammen, kann man sogar was erkennen! Gruß Elmar

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01.10.2003, 21:24

Bei der DBOX2 mit Neutrino-Software läßt sich das Videobild auch auf dem LCD-Display anzeigen. Sieht aber sehr bescheiden aus. Da steckt aber auch schon ein leistungsfähiger PowerPC Prozessor drin.

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02.10.2003, 12:00

hi, du brauchst: synchrondetector LM1881,einen sehr schnellen uC zB Scenix SX18 mit 50 Mhz quarz, schneller a/d wandler TDA8761 und ram...viel! ed

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02.10.2003, 12:04

....bezieht sich natuerlich auf standard CCD modul schw/wei mit video ausgang 1Vpp 75 ohm ed

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02.10.2003, 12:09

@Gerd: Hast natürlich Recht... Es sind 768 Pixel. Dann stimmt es auch mit dem Seitenverhältniss. Ich frage mich bloß, wo ich das mit den 720 her habe...

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02.10.2003, 12:30

Hi, 768 kommt - müsste nachsehen - von HDTV 720 von Grafikkarten mit Video In/Out 704 von alteren Grabbercards und professionellen Videoschnittkarten von Matrox. Die Schnittkarten geben das Videobild nach dem schneiden automatisch wieder im richtigen Verhältnis raus. 704 deshalb, weil der Farbhilfsträger besser verarbeitet werden kann und kein Rauschen oder Jitter mitbringt. Bei 720 ist das mit Filtern auch möglich, die Farben verlaufen aber minimal. Gruß Elmar

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02.10.2003, 18:22

Danke! Jetzt kommt es wieder: Meine alte ISA- "Fast Movie Machine II pro" hatte diese 720er Auflösung. Mirko

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02.10.2003, 20:29

Hi, hab auch so ein Ding rumliegen. Nur leider ohne Encoderchips - die werden gehandelt wie Platin. Zum TV-gucken, linearschnitt in Echtzeit mit betittelung aber auch noch sehr gut. Gruß Elmar

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08.10.2003, 16:51

Hallo Die Idee mit dem CCD klingt interessant. Eine Anwendung die mich schon länger interessiert ist der Einsatz eines solchen Systems zu Nachführung eines Telekops. Wäre es evtl. möglich mit so einer CCD Kamera und MCU so was zu bauen? Im Prinzip muß nur erkannt werden in welche Richtung sich ein eingestellter Leitstern bewegt um dann das Telekop entsprechend nachzuführen. Es wäre also keine komplette Bildverarbeitung, keine Anzeige usw. Und eine besonders hohe Auflösung wäre auch nicht notwendig. Wie funktioniert das eigentlich bei einer optischen PC-Maus? Machen die das auch quasi mit so einem CCD Chip? Gruß Peter

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08.10.2003, 18:29

Hi, Da ein Stern typischerweise hell auf Dunklen Hintergrund leuchtet dürfte das gar nicht schwehr sein. Über die Synchronimpulse einer Überwachungskamera wird das Timing ermittelt. Die X Koordinate des Leuchtpunktes lässt sich dann über die Zeit zwischen dem zeilensynchronimpuls und dem Peak im Luminanzsignal bestimmen. Die Y-Koordinale lässt sich aus der Anzahl der Zeilensynchronimpulse seit dem letzten Bildrücksprung auszählen. Den Peak im Luminanzsignal kann man leicht mit einem (einstellbaren) komparator erfassen. Analoges Signal, trotzdem lässt sich alles über Digital erfasste Impulse und Timing ermitteln Gruß Elmar

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08.10.2003, 20:04

hi, oder nimm eine gameboy cammera, die kann man leicht mit einem mc auswerten, dazu gibt es genügend material im internet. camera gibt´s bei ebay. mfg jeffrey

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09.10.2003, 08:36

Hallo Vielen Dank für die Tipps! Ich denke das werde ich im Winter evtl. mal ausprobieren. Elmar: Ich denke, da muß ich mich erst noch mit der Technik, Signalaufbau usw. genauer beschäftigen bevor ich verstehe was Du beschrieben hast. Kannst Du mir evtl. noch ein paar Tipps (Internetseiten, Bücher) geben, wo man das nachlesen kann? Gruß Peter

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09.10.2003, 13:36

Hi, wenn Du drannkommst: Es gibt ein gutes Buch von Jean Pütz: "Televisionen". Da ist alles genau beschrieben wie es funktioniert und warum man das so gemacht hat. Von den Anfängen (Nipkowscheibe) bis zum modernen Farb-CRT steht da alles drinn. Ansonnsten: Suchen im Netz - oder einen befreundeten Radio- und Fernsehtechniker befragen. Gruß Elmar

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09.10.2003, 13:40

P.S.: bei Amazon nachgesehen: <a href="http://s1.amazon.de/exec/varzea/ts/exchange-glance/Y04Y5460293Y3408677/qid%3D1065699435/sr%3D1-1/028-6161517-3391743" target=_top>http://s1.amazon.de/exec/varzea/ts/exchange-glance/Y04Y5460293Y3408677/qid%3D1065699435/sr%3D1-1/028-6161517-3391743</a>

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10.10.2003, 09:48

Hallo Elmar Vielen Dank für den Tipp, ich habe mir das Buch bestellt. Gruß Peter