Mon projet de système VA autonome

[Easybob95]

Salut,

peut-être avez-vous un peu suivi mon projet sur ma page FB auquel cas ça sera de la redite mais sinon, je vais faire ici un fil de suivi de mon travail pour centraliser un peu tout ça.

Donc, mi 2018, j'ai décidé de réaliser un système autonome pour l'OAE, système à réaliser de A jusqu'à Z.

L'objectif est simple : avoir un système autonome qui regroupe une mini monture altaz, une caméra type planétaire, un objectif faible focale, un nano ordinateur pour piloter tout ça (monture, caméra, acquisitions, sauvegardes), le tout pouvant être accessible via WIFI depuis mon salon bien au chaud à côté du poêle à bois.

Les bases de travail :

La caméra : une ZWO ASI178MC donc une caméra couleur à base d'IMX178
L'objectif : un vieux Canon FD 50mm F1.4 ou un objectiftype CCTV à monture CS

La monture : à réaliser entièrement, à base de moteurs pas à pas et d'une électronique de commande à définir

Le nano ordinateur : j'ai choisi un raspberry pi 3 B+

J'ai commencé par apprendre à programmer sur le raspberry. J'ai choisi le langage Python car très simple à utiliser.
J'ai développé en premier un logiciel d'acquisition d'images/videos qui pilote une caméra pour raspberry. Il y a beaucoup de docs sur le net et ça n'a pas été très difficile.

Une fois le logiciel réalisé pour la caméra du raspy, il a fallu passer au pilotage de la caméra ASI178MC. A priori, pas évident que ça fonctionne.

J'ai donc récupéré le SDK de ZWO qui est prévu pour du langage C. Ca commence mal. Heureusement, un hollandais à réalisé un binding pour Python (en gros, une passerelle). J'ai donc transformé mon soft d'acquisition pour piloter la ZWO. Ca a été très rapide et ça a très bien fonctionné à ma grande surprise.

Pourquoi développer mon propre soft ? En premier lieu, c'est très intéressant et j'ai beaucoup appris. En second lieu, je veux pouvoir appliquer en temps réel des filtres pour améliorer l'image (contraste, histogramme, netteté, denoise, etc.). Comme je développe le soft, je fais ce que je veux.

Voilà la tête de l'interface de mon programme (que j'appelle SkyPi) :

skypi10.jpg (61.9 Kio) Consulté 7035 fois

C'est pas très joli mais ça fait le boulot.

Donc, SkiPi tourne sur raspberry Pi et contrôle la caméra. J'ai aussi ajouter le contrôle d'une roue à filtre motorisée (ZWO) ; dans ce cas, j'ai dû faire le binding avec le SDK de ZWO car il n'existait pas. Mais ça marche.

J'ai aussi porté SkyPi sur PC (sous Windows 10) car je compte utiliser mon soft dans d'autres conditions (avec la caméra sur mon C9 par exemple).

La suite juste après.

[Easybob95]

La suite justement.

Donc, ça c'est ok pour l'acquisition.

La monture maintenant. Alors là, je n'y connais rien de rien. C'est pas grave, on va faire comme si.

Donc, j'ai cogité pour une monture altaz motorisée avec 2 moteurs pas à pas, avec :
- ajout d'un gyroscope/compas absolu pour savoir vers quoi je pointe
- possibilité de travailler en local avec un joystick
- totalement pilotable par le raspi
- gestion de fins de course et tout le bazar.

J'ai trouvé des éléments mécaniques sur des sites spécialisés dans les imprimantes 3D, j'ai acheté du bois, j'ai réfléchi...

Le principe que j'ai retenu, c'est le modèle du télescope de 2m du Pic du midi :
- monture et optique en haut
- électronique informatique en dessous
- puissance tout en bas.

Pour l'électronique, j'ai surtout pioché dans des modules Adafruit qui sont sympas et les drivers Python existent avec des bon tuto.

Voilà un peu la tête de l'électronique en mode test :

electr10.jpg (217.83 Kio) Consulté 7034 fois

J'ai bricolé le tout avec mes moyens pour faire un système en V1 qui a surtout servi à valider les solutions retenues.

Voilà la tête du système (que j'appelle Cooper V1) :

On a bien tous les étages et au premier plan, la raquette de commande manuelle.

Voilà Cooper habillé. Il devait recevoir une bulle plexi mais je laisse tomber pour l'instant :

cooper11.jpg (167.27 Kio) Consulté 7034 fois

Le raspberry pilote donc la totalité de Cooper. De mon côté, je me connecte au raspy via WIFI ou CPL avec Real VNC depuis mon PC portable. Mais c'est bien le raspy qui fait tout le boulot. A noter que le CPL perturbe le gyroscope/compas donc je n'utilise plus le CPL (mais c'est possible).

Aujourd'hui, tout le système fonctionne et est opérationnel.

La suite avec quelques vidéos.

[Easybob95]

Quelques vidéos, c'est toujours sympa.

2 vidéos lors des phases de test pour la conception du bidule :






Bon, sinon, qu'est-ce que ça donne au final ? Ca donne ça :








Donc, je dirais que ça marche.

Qu'est-ce qui vient après ?

[Easybob95]

Pour la suite, et bien, pas mal de boulot.

La caméra : l'IMX178 n'est pas le meilleur choix. Il va falloir que je trouve mieux. Peut-être le futur IMX490 qui a l'air prometteur.

Le raspberry : il crache ses poumons le pauvre. Je vais voir si je peux le remplacer par qqchose de plus costaud comme l'Odroid XU4 ou le N2.

L'objectif : le Canon 50mm est un peu too much pour du champ large. Je vais tester des petits objectifs monture CS (qui arrivent la semaine prochaine)

La monture altaz : le principe est là mais la réalisation est plutôt minable. Je compte la refaire et peut-être choisir l'aluminium à la place du bois (pas d'acier car le gyroscope/compas ne va pas aimer).

Pour la partie logiciel, j'ai encore des développements à faire. Cette année, je vais faire pas mal de visuel assisté, notamment au foyer du C9 à F/D 3.2 pour tester des solutions logiciel.

Bon, donc, grosso modo, Cooper V1 fonctionne. Il faut une V2 plus performante à touts les niveaux pour avoir un système sysmpa à utiliser (bien que Cooper V1 fonctionne très bien quand même ; je fais mes observations bien au chaud et le système fait du bon boulot).

Donc, pou résumer, je suis content d'avoir mené à bien ce projet. Entre le début du projet (j'y pense) et le système opérationnel, il s'est passé 6 mois. Ca a été assez rapide je trouve. Même si ça paraît simple sur le paier, quand on part de zéro, il y a un million de trucs à régler, penser, ajuster, tester, etc. C'est la folie. Dès qu'on fait un truc soit même, le boulot devient vite phénoménal. Mais qu'est-ce qu'on apprend comme trucs, c'est dingue.


Bon, on a fait le tour pour la situation actuelle. J’enrichirai ce topic au fur et à mesure de mes avancées pour faire la V2 de Cooper.

Rien que pour valider l'utilisation d'un Odroid N2 à la place du raspberry, il y a pas mal de boulot. Mais bon, c'est intéressant.

Voilà, c'est tout pour l'instant.

Alain

[ouki]

Effectivement je suis ton projet (qui n'en est plus un ) depuis le début.

Alors je vais le redire ta place est bien parmis nous c'est clair .
Quel performance quel ténacité
C'est propre c'est nickel est c'est bien cool tout ça

Chapeau bas c'est pas du clefs en main

Nous ne sommes pas beaucoup a bricoler cogiter "Mettre les mains dans le cambouis" pour reprendre la phrase de mon compère @Lambda mais quel plaisir quel satisfaction.


Bon je ne te cache pas que je t'envie beaucoup mais je n'ai pas les capacités informatique grrrrrrrr ce qui me limite dans mes développements.

En tout cas continu stp.

Comme tu peux le constater notre toute petite communauté est plus que performante et diversifié alors on fonce

Alain @+
ouki

[sebb916]

Capture.JPG (42.05 Kio) Consulté 6999 fois

Captureb.JPG (75 Kio) Consulté 6999 fois

C'est le genre de projet qu'il faudrait mener en terminale sciences de l'ingénieur

[Easybob95]

Il y a un gros potentiel avec tout ce petit matériel orienté à la base robotique et domotique. J'aurais eu accès à ce type de matos quand j'étais jeune, ça aurait été vraiment génial.

L'optique liée à la mécanique et l'informatique, c'est vraiment top et c'est vrai que ça peut donner des projets très riches en école d'ingé ou autre.

Ouki : l'informatique, ça s'apprend. Il y a énormément de choses sur le web à propos des cartes type raspberry et le langage Python qui est moins performant que le C mais bien plus facile à apprendre.
Cela dit, c'est un gros investissement en terme de temps à passer. Et puis, il y a aussi l'électronique liée à l'informatique quand on veut piloter des trucs qui tournent et qui bougent. Mais bon, ça se fait. Moi, j'ai eu la chance de pouvoir faire tout ça quand j'étais jeune et même si les choses ont évoluer, j'ai les bases pour avancer assez vite.

En parlant d'avancer, j'ai fait des modifs sur mon système qui passe en V1.1 :
- amélioration de l'évacuation de la chaleur dégagée par le raspberry
- j'ai réduit les vibrations pénibles des moteurs pas à pas en ajoutant un joint caoutchouc entre le moteur et son support métallique.
- j'ai renforcé l'axe de la hauteur pour pouvoir utiliser mon objectif Canon FD 135mm 2.5 ; cet objectif pèse bien plus lourd que le 50mm et il fallait renforcer la partie mécanique. Le moteur encaisse le porte à faux important sans broncher.
Premiers tests dans pas mal de temps vu que la météo est pourrie pour les jours à venir.



Je vais maintenant bosser sur l'empilement à la volée de quelques images pour essayer de réduire les temps de pose et avoir ainsi des vidéos un peu plus fluides.

A+

Alain

[ouki]

Moi je suis émerveillé quand je te lis....

C'est je ne déconne pas......
Tout paraît si simple......

C'est les démonstrations video. .....Ça fonctionne. ......

Ben j'ai tout le kit framboise complet.......
Mais seul c'est pas évident du tout....

Tout s'apprend c'est vrai mais le problème c'est le temps. .......c'est bien le seul élément qui ne s'achete pas malheureusement. ......

Donc je me rassasie a comtempler tes exploits techniques et créatifs que du bonheur.

Mais je te rassure je présenterais ma petite plate-forme pilotable a distance normalement prochainement issue d'assemblage déjà existant (c'est plus simple pour moi)

A bientôt Alain.

[Easybob95]

Petit à petit, tu vas apprendre pas mal de choses. Moi, j'ai passé 1 mois à lire des articles et tutos sur le raspberry. Il m'a fallu 6 mois pour faire un truc fonctionnel. Ça prend du temps mais grâce à internet, on trouve des solutions aux pb qu'on rencontre.

Je me donne encore quelques mois debtest avec le système en v1.1 pour identifier lesbtrucs qui merdent. Une fois que j'aurai vu tous les points faibles, jebverrai pour la v2.

Pour remplacer le raspy 3 b+, je pense que je prendrai un Odroid N2. Il a l'air très puissant. J'attends un peu avant de le prendre pour laisser le produit mûrir un peu niveau software et voir si il n'y a pasbun truc verolé caché.

Alain

[Guimby]

Il est vraiment très chouette ton projet, félicitations!

[Ubuntu]

Avec le 135mmm j'adore hate de voir les resultats sur le ciel

[Easybob95]

Pour info et suivi, j'ai choisi (et commandé) le successeur du raspberry pi 3 b+.

Il s'agit de la carte Odroid N2 qui est a priori assez véloce (nécessaire pour les traitements en temps réel des vidéos) et qui dispose d'entrées USB 3.0 ce qui est nickel pour ma caméra.

La carte est jeune et la partie soft encore assez aléatoire. Je vais surement avoir des problèmes pour porter mon logiciel du raspy vers l'Odroid mais bon, on n'a rien sans rien.

Une photo de la carte :

odroid-N21280.jpg (738.3 Kio) Consulté 6940 fois

Pour ceux que ça intéresse, un bench de cette carte :

https://www.phoronix.com/scan.php?page= ... d-n2&num=1

Voilà, la suite plus tard.

Alain

[Guimby]

Je suis assez preneur de ton retour sur la odroid. Quand tu aura un peu de recul dessus n’hesite pas à faire un retour

[Easybob95]

Je suis assez preneur de ton retour sur la odroid. Quand tu aura un peu de recul dessus n’hesite pas à faire un retour

Je ferai des retours réguliers sur mon expérience avec cette carte. Ca risque d'être unpeu galère au début car je pense que la partie soft est très très loin d'être au point mais bon, la carte est intéressante donc je pense que ça vaut le coup de galérer un peu.

Alain

[Easybob95]

Avec le 135mmm j'adore hate de voir les resultats sur le ciel

Oui mais il est lourd le bougre. Il a fallu renforcer un peu le système pour la hauteur car il y a pas mal de porte à faux. reste plus qu'à attendre que les nuages aillent voir ailleurs si j'y suis.

Alain

[Easybob95]

Pour suivi :

j'ai pu implémenter dans SkyPi un empilement à la volée de 2 ou 3 images (plus, je pense que ça n'est pas top ;avec Sharpcap, je n'ai jamais empilé plus de 3 images à la volée ; 5, c'était déjà trop).

Ca va me permettre de diminuer les temps de pose et d'avoir ainsi plus de frames dans les timelapses.

J'aurais pensé galérer pas mal pour implémenter cette fonction mais finalement, en 1 heure, c'était torché. C'est fonctionnel pour les 2 versions de SkyPi (raspberry et PC).

Reste plus qu'à tester ça.

Voilà, c'est tout.

Alain

[Easybob95]

Salut,

un petit tour rapide pour 2 infos, une bonne et une mauvaise.

La mauvaise :
Test de l'objectif Canon FD 135mm F/D 2.5 :
Bon, l'objectif est bien mais il est bien trop fermé pour avoir des temps de pose raisonnables. Il ne sera pas utilisable pour mon système car je cherche les temps de pose les plus faibles possibles pour avoir qqchose d'aussi fluide que possible.

D'après mes tests, une focale de 50mm apparaît comme la focale max que j'utiliserai. Donc, Ok pour le Canon FD 50mm F/D 1.4 (le rève serait un 50mm F/D 0.95 mais les tarifs !!!) et exit le 135mm.

La bonne :
J'ai reçu le remplaçant du raspberry pi 3 b+, à savoir le Odroid N2.
C'est un produit très jeune (2 ou 3 mois). J'ai installé l'image Ubuntu fournie par le constructeur (Mate 18.04.2) avec les mises à jour. Tout fonctionne parfaitement.
J'ai pu rapidement porter mon soft d'acquisition (sous Python) SkyPi sur le N2 et franchement, entre l'apport de l'USB 3 et le CPU très véloce, le N2 enfonce le raspy. Facilement 5 fois plus rapide pour les traitements temps réel.

Reste beaucoup de choses à tester pour valider le N2 à la place du raspy mais les choses s'annoncent bien.

Cette carte est vraiment véloce. Le GPU n'est pas encore exploité mais il semble que des drivers soient en cours de réalisation pour bénéficier de l'accélération du GPU (Mali G52). Il faudra être un peu patient.

Voilà, c'est tout.

Alain

[Forest]

Super, merci pour le retour de la carte

[Guimby]

Merci pour ton retour

[ouki]

Merci pour le point sur ton systeme autonome

La mauvaise :
Test de l'objectif Canon FD 135mm F/D 2.5 :
Bon, l'objectif est bien mais il est bien trop fermé pour avoir des temps de pose raisonnables. Il ne sera pas utilisable pour mon système car je cherche les temps de pose les plus faibles possibles pour avoir qqchose d'aussi fluide que possible.

D'après mes tests, une focale de 50mm apparaît comme la focale max que j'utiliserai. Donc, Ok pour le Canon FD 50mm F/D 1.4 (le rève serait un 50mm F/D 0.95 mais les tarifs !!!) et exit le 135mm.

Je suis d'accord j'en arrive a la meme conclusion j'abandonne peu a peu l'utilisation d’objectifs photo rapides je suis passé sur les conseils et les développements de @Lambda aux optiques de projecteurs en générale russe ( lomo et autres ) et je ne m'en plains pas .

C'est pas cher relativement ouvert donc rapide par exemple un 35 mm Lomo a F1.2 et un lomo 50 mm a F 1.2 et j'en suis bien content le montage est un peu plus délicat mais rien d’insurmontable

au dessus de 50mm de focale cela ce corse un peu au niveau F/d on passe a F1.8 et 2

Par contre j'ai obtenu de bon resultats a la mono 290 en faisant un compromis gain/histos poussés (a f2) mais c'est en mono.... donc plus sensible.

ouki

[Guimby]

au dessus de 50mm de focale cela ce corse un peu au niveau F/d on passe a F1.8 et 2

Pas forcément, j’ai un 85mm 1.4

[ouki]

Pas forcément, j’ai un 85mm 1.4

C'est quoi?

[Guimby]

Un Samyang —> https://samyang.fr/optiques-photo/8-sam ... as-if.html

[ouki]

Un Samyang —> https://samyang.fr/optiques-photo/8-sam ... as-if.html

Ok merci vu .

[Easybob95]

Salut,

oui, les objos de caméra et les Samyang sont des alternatives intéressantes.

Après, il y a la qualité du ciel qui impose certaines choses.

Avec une focale très faible, si il y a de la pollution lumineuse, c'est un peu la cata. On a tendance à ne voir que la PL.

Avec des focales plus grandes, il faut de très grandes ouvertures pour limiter les temps de pose mais on est moins gêné par la PL (enfin, disons que ça se gère mieux je trouve).

Un Samyang 85mm ouvert à 1.4, ça peut être intéressant. Il faut pouvoir le raccorder à la caméra. Ça peut être rock 'n roll.

Sinon, je continue à tester l'Odroid N2. Je passe les tests de qualif les uns après les autres.

J'ai pu valider le contrôle du N2 depuis un PC portable grâce à TightVNC. Ca marche bien. Il faut maintenant que j'arrive à lancer le serveur VNC sur le N2 au boot.

Une fois que ça sera fait, je pourrai faire une session d'essai de mon système en mettant le N2 à la place du raspy juste pour la partie capture (le raspy s'occupera de faire bouger la monture). Ca sera juste pour valider l'intérêt du N2 pour la capture du CP avec le 50mm. J'ai pas de doute mais un essai grandeur nature, c'est toujours mieux.

Sinon, pour la V2 de la monture altaz, je continue ma réflexion. J'envisage de créer certaines pièces simples de support en plexiglas. Si j'ai bien compris, ça se découpe bien, ça se perce et ça peut même se tarauder. L'avantage, c'est que c'est pas compliqué à travailler, c'est assez résistant et c'est pas susceptible de perturber le gyroscope/compas.

A voir, je sais pas si c'est la bonne solution mais ça pourrait être plus simple que l'aluminium.

Alain