Aggiornamento: ho sostituio il Meade con il Celestron da viaggio da 70 mm. L'errore di standard deviation a 50 m e' stimato intorno al 0.6% della distanza (quindi 30 cm). Comincia a non valere piu' la pena di lavorarci sopra
Volevo vedere se era possibile usare Aruco Tags mediante telescopio (o meglio spotting scope terrestre)
I modelli in vendita non hanno l'oculare rimuovibile (sono venduti per uso di tiro al bersaglio o bird watching) ed ho preso il mio Meade AC 70/350 ETX-70 GoTo, un rifrattore da viaggio che non uso quasi mai per la mancanza del puntatore,ed una SVBony 105
A 50 m un tag aruco da 10 cm occupa circa 120x120 pixels
per acquisire in automatico ho utlizzato i comandi sottostanti .Da notare che il SVBony 105 esce in YUYV e non RGB
Dopo aver provato un po' di tutto per correggere i dati ho scoperto che le immagini originali non sono state riprese in modo corretto. La camera satura in alcuni condizioni di luce come si vede dai due esempi sottostanti rendendo inutile l'elaborazione
Prova comparativa per misuare distanze tramite April ed Aruco tag in condizioni reali
Lo scopo e' quello di verificare la ripetibilita' delle misure di distanza mediante tag a condizioni di luce variabile e per questo sono state effettuate misure con i tag in posizione stazionaria
E' stata impiegata una camera di sorveglianza a fuoco fisso con acquisizione ogni 10 minuti anche di notte grazie all'illuminazione ad infrarossi
I tag sono stati di dimensione di 25 cm in formato 4x4 per Aruco e 36h11 per gli Apriltag
Per determinare la distanza sono state impiegate le librerie OpenCV su Python per agli Aruco Tags mentre la libreria Apriltags3 in C++
in generale gli Apriltag risultano meglio individuabili rispetto agli Aruco tag. Di 430 immagini totali gli Apriltags sono stati individuati al 99% ad una distanza di 6 m mentre gli Aruco tag hanno prestazioni simili ma solo sulla breve distanza (4 m)
Aruco
l'elaborazione dei tag aruco indica che l'algoritmo genera molti outliers che possono essere facilmente separati dai dati corretti
Provando a smussare i dati con una media mobile a finetra oraria la situazione non migliora e si osserva un comportamento legato all'illuminazione che si ritrovera' anche dopo con gli April Tags
Apriltag
Dall'analisi dei grafici si vede che le condizioni di illuminazione condizionano fortemente la misura della distanza mediante Apriltag. Le misure piu' stabili sono di notte quando e' attiva l'illuminazione dei led ad infrarossi
Rispetto ad Aruco ci sono molti meno outliers ed i dati sono meno rumorosi
In queste condizioni e' stato registrato un errore di standard devitation pari a 0.96% della distanza per il tag a 6.5m e dell'1% per il tag a 10 m
Se si plottano i dati a parita' di ora del giorno si vede ancora piu' chiaramente come la presenza di ombra influenza il dato di distanza
Se si fa la differenza tra le due curve l'errore scende al 0.18%
Un sistema per rimuovere l'effetto dell'illuminazione e' di correlare i dati dei due tag (sono vicini quindi sono illuminati in modo comparabile)
Per cercare di risolvere il problema delle differenti illuminazione ho provato ad elaborare le immagini mediante l'algoritmo presentato in questo articolo (Illumination Invariant Imaging: Applications in Robust Vision-based
Localisation, Mapping and Classification for Autonomous Vehicles)
In estrema sintesi l'algoritmo appiattisce una immagine RGB e cerca di annullare gli effetti di differente illuminaizone (questo algoritmo funziona solo sulle immagini diurne perche' la camera di notte acquisisce a scala di grigi)
Per le elaborazioni ho usato questo progetto su Github. (ho dovuto fare una leggere modifica perche' le immagini della camera avevano dei valori zero che ovviamente non potevano essere usati in un logaritmo)
dopo l'applicazione della elaborazione l'algoritmo di riconoscimento dei tag risulta molto piu' in difficolta' nel riconoscere i taf e sono state estratte solo 71 misure di distanza del tag1 e 16 misure del tag 2
Aggiornamento:
Frugando dentro al codice della demo di Apritag3 c'e' un porzione di codice che non puo' mai essere eseguito (c'e' un IF sempre True) e la condizione Falsa e' appunto l'algoritmo di Illumination Invariant
Basta modificare la riga 156 per esempio aggiungendo un NOT si introduce il calcolo
questi sono i grafici risultanti dopo l'algoritmo. Si e' oersa la ritmicita' dell'illuminazione ma si e' persa anche la capacita' di riconoscere i tag nelle immagini trattate (per il tag 1 circa il 50%, tag2 decisamente peggio)
L'errore percentuale delle standard deviation e' pari a 1.79% per il tag1 e 1.08% per il tag 2
La differenza risiede nel valore del parametro utilizzato nell'elaborazione delle immagini
TiOs non ha un vero e proprio file system ma permette comunque di salvare file dati sul calcolatore
Per esempio si puo' usare il programma TiGraph per generare delle note
Il file non sara' identificato dal nome ma dalla "variabile" associata
Una volta trasferito il file sulla calcolatrice sono tilp2 si puo' aprire la nota con il text editor
E' possibile usare dei folder ma in questo caso si e' usata la root che in TiOs viene definita main ed il file compare automaticamente aprendo la finestra del menu variabile
altirmenti si possono generare dei file custom da codice. La cosa interessante e' che i file su TiOs non sono compatibili con la versione PC. Per esempio un semplice file testo ha un header ed un tag di chiusura (OTH_TAG)
Una delle cose divertenti con la TI-89 e' di avere il controllo completo dell'hardware con l'accesso diretto alla memoria video
La memoria dello schermo LCD inizia a 0x4C00
Si puo' fare puntare lo schermo virtuale ad una zona di memoria e poterla trattare con i comandi grafici (ogni byte di memoria contiene l'informazione di 8 pixels)
dopo aver creato il buffer video si puo' copiarlo sulla vera memoria video per mostrare il risultato
attenzione: nonostante la TI-89 abbia uno schermo di dimensione 160x100 il codice funziona solo con le dimensione di 240x128 ovvero le dimensioni della TI-92 (la sorella maggiore)
Per vedere se c'era un motivo per scegliere una diversa famiglia di Apriltag rispetto al 36h11 ho provato la famiglia consigliata 48h12 (che rientra nelle custom)
La standard deviation su circa 200 misure (un giorno) e' stata dello 0.25% (1.15 cm ad una distanza di 4.6 m) con un lievissimo miglioramento rispetto alle prove precedenti
ps : per usare la famiglia Custom48h12 si deve modificare il codice del file di esempio
Ho scoperto per puro caso che le calcolatrici Texas Instruments TI-89 (e parenti) hanno al proprio interno un processore della classe 68000 e che possono essere programmate, oltre che in TI-Basic, anche in C...proviamo un po'
Il compilatore C che ho usato si trova a questo link https://github.com/debrouxl/gcc4ti
esistono versioni meno aggiornate ma non sono cosi' complete
Per compilare si va in /trunk/tigcc-linux/scripts e si lancia ./Install
1) la funzione main in TIGCC si chiama _main (underscore main)
2) sono necessari gli include di stdio e kbd anche se di fatto non sono richiamati dal codice
#define USE_TI89 // produce all types of files
//#define USE_TI92PLUS
//#define USE_V200
#include<stdio.h>// standard ANSI C input/output support
#include<kbd.h>
#include<tigcclib.h>
#define FIXEDPT_WBITS 4
#define WIDTH 160
#define HEIGHT 100
#include"fixedptc.h"
void_main(void) {
ClrScr();
int j,k,i;
float test;
fixedpt Re,Im,DRe,DIm;
fixedpt X,Y,DUE;
fixedpt XN,YN,YNN;
fixedpt A,B;
Re =fixedpt_rconst(-2.00390625); //finestra reale tra -2 e +0.5
Im =fixedpt_rconst(-1.205); //finestra immaginaria tra -1.2 e 1.2
DRe =fixedpt_rconst(0.015625); //2.5/160
DIm =fixedpt_rconst(0.024); // 2.4/100
DUE =fixedpt_rconst(2.0);
A = Re;
for (j=0;j<WIDTH;j++)
{
A =fixedpt_add(A,DRe);
B = Im;
for (k=0;k<HEIGHT;k++)
{
B =fixedpt_add(B,DIm);
X =fixedpt_rconst(0.0);
Y =fixedpt_rconst(0.0);
for (i=0;i<=127;i++)
{
XN=fixedpt_sub(fixedpt_mul(X,X),fixedpt_mul(Y,Y))+A; // (x*x) - (y*y) + A
YN=fixedpt_mul(X,Y); // x*y
YNN=fixedpt_mul(DUE,YN); // 2*x*y
YN=YNN + B; // 2*x*y*+B
test =fixedpt_tofloat(fixedpt_mul(XN,XN) +fixedpt_mul(YN,YN)); //(XN*XN)+(YN*YN)
if (test >4.0)
{
//png.plot(j,k,1.0,1.0,1.0);
if (i%2) DrawPix(j,k,A_NORMAL);
break;
}
X = XN;
Y = YN;
}
}
}
}
tigcc -O2 -o timand timand.c
il file binario avra' una estensione .89z (nel caso si compile di per TI-92 sara' .92z)
Per il trasferimento dell'eseguibile tramite cavo USB ho usato il programma TILP funzionante su Linux impostando Direct Link
Una volta trasferito il codice sul dispositivo si puo' eseguire digitando il nome del fie per esempio se il nome del file e' timand come se fosse una funzione ...per esempio timand()
In alcuni casi la calcolatrice puo' non mostrare la linea di comando ma le icone..in questo caso si preme il tasto MODE si scrolla in basso fino all'opzione APP Desktop e se seleziona OFF
Se non si vuole usare un dispositivo fisico si puo' usare l'emulatore TIEmu. In questo caso per caricare l'eseguibile e' sufficiente premere il tasto F10 e selezionare il flie .89z
Al campegggio il servizio Wifi era gratuito ma il portale captivo era impostato per un limite di banda dopo la quale non potevi navigare fino al giorno successivo
la soluzione e' stata semplicemente quella di impostare il Mac Address della scheda wireless su Random. Ogni volta che arrivavo al limite di banda consumata mi e' bastato spengere e riaccendere il WiFi per assumere un nuovo Mac Address e continuare a navigare