Questions cours

ENSPS 3A―

EXAMEN DE V:S!ON ETCOMMANDE

Dur6e conseill6e:

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Calculatrice :

th

a utoris6s

a utoris6e (calculatrice 6cole) Merci de rё diger cette partie sur une cople s̀parde.

Questions ^de cours

1.

2.

Est ce que la technologie CCD est sujette au ph6nomEne de < smearing ^{>r ?} Comment se

traduit ce ph6nomEne dans l'image ? Qu'en est-il de la technologie CMOS ? Pourquoi ?

Soit une camdra 6quip6e d'une interface Gigabit Ethernet. En pratique, avec ce type ^de connectique, on peut esp6rer ^un d6bit r6el de 80 Mo/s ^{(S0xt05). La zone} d'int6r6t ^dans

f image de r6solution 1024x768 est une imagette mobile de dimension 240x240 centr6e autour de l'objet d'int6r6t. Quelle est ^la frdquence maximale d'un asservissement visuel qui utiliserait l'information extraite de l'imagette si la cam6ra est CCD noir et blanc avec 256 niveaux de gris ? M6me question si la camdra est CMOS.

On souhaite choisir une cam6ra pour visualiser le vol d'un colibri. Sachant que la fr6quence de battement d'aile est en moyenne de 80 battements par seconde, quelle doit 6tre la

fr6quence minimale de ^la cam6ra utilis6e ? Comment doit-on r6gler l'obturateur dlectronique de cette cam6ra ? Expliquer pourquoi. Qu'est ^{ce que cela} implique sur les

conditions de la scdne ?

On dispose d'une carte GPU avec 400 ceurs pour r6aliser le traitement d'image d'un asservissement visuel

i

500 Hz. Sachant que le temps n6cessaire au transfert est de 100 microsecondes, le temps n6cessaire

i

^un

^ceur

^{pour faire le} traitement ^{est de 400}

millisecondes et ^le temps de calcul de la commande est de 300 microsecondes, est ^ce qu'on dispose d'assez de puissance de calcul ? A quelle condition aura t'on un retard pur

minimum ?

On souhaite r6aliser une tdche de suivi d'un objet cubique par asservissement visuel. La

forme de la pidce est connue mais pas ses dimensions. L'asservissement est mis en route

i

^la

position relative d6sir6e entre ^la cam6ra embarqu6e et l'objet. Queltype d'asservissement visuel doit-on adopter ? Justifier.

On a programmd un asservissement visuel 2D avec des primitives ponctuelles. Le premier objet d'int6rdt ^possdde 3 points. Quelle est ^la trajectoire des mesures dans l'image lors d'un 6chelon indiciel de rdf6rence ? Pourquoi. Est ce que c'est la m6me trajectoire si l'objet est constitu6 de 5 points ? Pourquoi ?

Un asservissement visuel sur primitives ponctuelles prdsente un rapport signal

i

bruit des mesures trop faible. Le traitement d'image consiste

i

d6tecter le contour de disques noirs imprimds sur une surface plane blanche et d'en calculer le barycentre. Proposer des solutions qui permettraient d'am6liorer le rapport signal

i

^bruit.

3.

4.

5.

6.

7.

Examen de vision et commande

-

I. Gangloff Page 1

Q1 ^{: CCD} -> smearing ₌

barre verticale

dans I'image. CMOS -> pas de smearing.

Q2 ^{: CCD :}

80.10E6/(7024x768) ₌

L0L.7Z Hz, CMOS :

80.10E6l(2a0x2a$

_{= 1389} Hz.

Q3 ^: Au

moins

160 Hz.

Obturateur 6lectronique

rapide. Scdne

trds

lumineuse.

Q4 ^:

Tt

_{= 0,1ms,} Tp

= 400/400=1

ms, Tc = 0,3ms ^->

total

= 1,4ms < Zms : OK

Il

faut que le

traitement soit parall6lisable pour avoir

un

retard pur minimum.

Q5 ^: asservissement

visuel 2D

car I'image de r6f6rence est connue mais pas de moddle 3D de

I'objet.

Q5 ^: 3

points

->

droite

dans I'image car la constante de temps de la

fonction exponentielle

est la m6me

suivant

x et y. Plus de 3

points

: la

loi

n'est plus une

exponentielle

car

il faut faire

une pseudo-inverse. La

trajectoire

est une

droite

approch6e.

Q7 ^:

Augmenter

la

luminosit6

de la scdne.

Augmenter

la

sensibilit6

de la cam6ra.

Augmenter

la

taille

de

points

dans la scdne -> changer

I'objectif

:

zoom.