Návrh schéma zařízení s fototranzistory (koš)

Zpráva

bgdgts · #1 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 08:24

Dobrý den,

našel by se zde někdo, kdo by mi mohl pomoci s návrhem schéma zařízení pro měření jemných pohybů oka? Jedná se mi o detekci pohybu, resp. není třeba zjišťovat směr, rychlost a jiné veličiny.

Podobné zařízení jsem již postavil (čidlo vzdálenosti připojení napřímo k Arduinu), ale nevím si rady s dalším zpracováním signálu pro zvýšení celkové citlivosti detekce.

Nad oko do vzdálenosti cca 10mm bych umístil jednu IR led a pole IR fototranzistorů (smd) zapojených paralelně. Pole IR fototranzistorů by mělo být rozprostřeno nad celým okem. Jeden společný výstupní signál bych omezil dolní propustí (nevím zda je vůbec třeba) a odebral SS složku. Domnívám se, že odebrání SS složky je nutné před samotným zesílením signálu, jinak bych se mohl dostat mimo rozsah ADC převodníku. Zesílení zesilovače by mělo umožnit zvýšit citlivost, resp. snímat i velmi malé pohyby oka. Vše bych připojil k Arduinu (ESP32) a napájel 3.7V Li-Po baterií.

Nerad bych sem dával nějaký předběžný návrh schéma. Zajímalo by mě, zda je to takto vůbec reálně proveditelné.

Děkuji.

termit256 · #2 Příspěvek od **termit256** » 22 čer 2022, 09:28

Nevim jestli je dobry napad svitit IR led do oka. Kamerou za par kacek + RPI by to melo jit bez problemu.

bgdgts · #3 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 09:36

Zbytečná citace celého předchozího příspěvku vymazána.
Hill
Možných způsobů detekcí by se dalo vymyslet mnoho, rád bych to ale řešil pomocí IR.

Artaban001 · #4 Příspěvek od **Artaban001** » 22 čer 2022, 09:59

Ahoj. Nevím, k čemu je Ti to dobrý - pokud má být detekce pohybu otevřených očí, používá se u systému očního ovládání PC pro ivalidy systém kamer, který se zaměřují na zornici oka. Něco podonýho má i americký vrtulník - míří tam, kam se kouká pilot. Nevím, jak máš Ty zvolen zdroj IR záření, který není vidět, abys nezpůsobil sobě, nebo někomu jinýmu nějaký poškození oka. Pokud to máš na nějaký to lucidní snění, nebo jak se tomu říká, kdy Tě přistroj vzbudí z REM fáze po detekci pohybu očí pod víčky, tak určitě existuje už hotové řešení typu detektor REM fáze spánku
A jinak i optická myš pohyb oka není schopna detekovat. Je na ní moc lesklý. (testoval jsem to)

termit256 · #5 Příspěvek od **termit256** » 22 čer 2022, 10:07

Nejlepsi by bylo jako obvykle netajit jaky ma byt vlastne ucel celeho bazmeku, pak ti dokazou ostatni najlip porarit jak na to.

bgdgts · #6 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 10:10

Zbytečná citace celého předchozího příspěvku vymazána.Viz PRAVIDLA, odst.4e) a 4f)
Hill
Domnívám se, že jsem popsal celkem jasně celý princip a není třeba řešit jestli existuje nějaké jiné zařízení, nebo způsob detekce, či se bavit o teorii snů a tak.

samec · #7 Příspěvek od **samec** » 22 čer 2022, 10:28

To, že niečo nevidíš, neznamená, že ti to nevypečie sietnicu v oku.

#8 Příspěvek od **Sendyx** » 22 čer 2022, 10:31

Tos mohl rovnou pokračovat zde.

http://www.ebastlirna.cz/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&p=1166285

bgdgts · #9 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 10:41

Zbytečná citace celého předchozího příspěvku vymazána.Viz PRAVIDLA, odst.4e) a 4f)
Hill

Domnívám se že ne. Zařízení EOG pomocí snímání napětí ve svalech okolo očí jsem úspěšně postavil. Avšak kvůli nutnosti gelových elektrod tento způsob opuštím. Zkoušel jsem i suché elektrody, ale signál je pak velmi nestabilní. Z tohoto důvodu bych rád vylepšil stávající IR řešení, resp. zvýšil citlivost detekce.

Artaban001 · #10 Příspěvek od **Artaban001** » 22 čer 2022, 10:57

Pole fototranzistorů - každý fotoranzistor zpracuj zvlášť a výstupy z nich porovnávej mezi sebou - rozdílovou složku zpracuj. Stejnosměrnou složku můžeš oddělit kondenzátorem.
Bude na to potřeba buď veliké stádo OZ, nebo pokud seš procesorově zběhlý, tak se nabízí nějakých pár AD převodníků a procesor, který by to dělal softwarově. Výstupy pole fotodiod bys mohl snímat postupně nějakým multiplexerem
A nebo na to znásilni optickou myš - akorát jak sem psal výše, v základu na oko nereaguje.
tady to má někdo jako ročníkovou práci
https://www.vut.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=68256

bgdgts · #11 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 11:08

Zbytečná citace celého předchozího příspěvku vymazána. Používej konečně tlačítko nad a pod vláknem!
Hill

Existují moduly s více čidly (1 až 10 i více). Každé čidlo má ale svůj výstup (včetně IR led), navíc mi to nevyhovuje designově. Proto bych se chtěl vyhnout připojení každého fototranzistoru na ADC. Napadlo mě, kdybych připojil fototranzistory paralelně, pak by to mělo fungovat jako "jeden" fototranzistor, ale pokryl bych tím větší prostor nad okem.

Artaban001 · #12 Příspěvek od **Artaban001** » 22 čer 2022, 11:16

Tak ten fotoranzistor, co by byl trvale stejně a nejvíc osvětlen Ti ti celý zablokuje. Musíš z uzlu odpor fototranzistor (fotodioda) vyvést výstupy a pracovat s nima odděleně. Počet výstupu snížíš tím, že to budeš porovnávat už z těch tranzistorů - už když uděláš dvojice, tak snížíš na polovinu a to by daly operáky, takže by jsi měl deset rozdílových kanálů.

bgdgts · #13 Příspěvek od **bgdgts** » 22 čer 2022, 11:31

Ano, napadlo mě, že by mohl více exponovaný fototranzistor "přebudit" ty ostatní. Když ale odeberu SS složku z výstupu a ten zesílím, domnívám se, že by to pak nemuselo vadit a měl bych na ADC dostat jen "pulz" změny napětí.

Stačilo by najít vhodný poměr mezi výkonem IR ledky a fototranzistorů, resp. odporu.

#14 Příspěvek od **Sendyx** » 22 čer 2022, 11:33

A neřeší to náhodou 1 fotosenzor s dost velkým dynamickým rozsahem a takový ten matrix, co vypadá podobně jako fresnelka?

Artaban001 · #15 Příspěvek od **Artaban001** » 22 čer 2022, 11:46

Široký rozsah se dá udělat zesilovačem, co má regulovaný zisk podle síly vstupu - na výstup může dát derivační člen, co zesílí změnu (v principu přes kondenzátor). Dlohodobý změny by ladily zisk zesilovače, krátkodobý by šly na zpracování derivačním obvodem a na výstup - ovšem nevím, zda by na detekci pohybu oka postačila koncepce "obřího fototranzistoru", což ta jeho vize je