Приветствую. Понимаю, что слишком длинные вопросы чаще всего игнорируются. Поэтому постараюсь в максимально сжатой и простой форме описать суть вопроса.
Есть плата, контролирующая 12 оптических сеносоров измерения расстояния до объекта (VL53L1X, ToF-сенсор от ST, на I2C): детектирование проходивших или останавливающихся людей возле стола/стойки с товаром. Помимо дистанции сенсор предоставляет информацию о качестве отражённого сигнала (Range Status). В зависимости от положения объекта в луче сенсора, дальности до него, цвета его поверхности и структуры поверхности (например, глянцевый или матовый) уровень отражённого сигнала может меняться от устойчивого до слабого. Всего библиотека предоставляет 5 значений для этого параметра:
0 - нет ошибки
1 - низкое соотношение сигнал/шум
2 - отражённый сигнал слишком слабый. Может означать как расстояние до объекта слишком далёкое (больше 4 метров - это максимальное рабочее расстояние сенсора), так и то, что поверхность объекта не достаточно отражает свет. Или объект слишком маленький.
4 - объект отсутствует
7 - Radar Aliasing (наложение локационных сигналов). Если объект имеет сильно отражающую поверхность и располагается на расстоянии большем, чем рабочее расстояние сенсора.
В реальных условиях сенсор возвращает либо 0, либо 2, либо 4. По крайней мере 1 и 7 я ниразу не получал в разных условиях.
Теперь собственно суть вопроса. Если объект находится в пределах рабочего расстояния (< 4m, скажем на расстоянии 1-2м), но располагается на границе луча, сенсор постоянно шлёт разные репорты о статусе диапазона. Иногда 2, иногда 0 (стабильный сигнал), иногда 4. Соответственно и значения расстояния всегда разные и при таком положении объекта получаю случайные репорты о наличии объекта в зоне видимости сенсора. Но значения 2 и 4 могут также быть получены при наличии объектов в самом луче, а не на его границе: если объект маленький или поверхность матовая серая/чёрная. Кроме того, сенсор имеет свойство устреднять расстояние, если в луче находится больше одного объекта. Например, сенсор направлен на стену, расстояние до которой 2м. Если я начну сбоку на рясстоянии 1м медленно вводить другой объект, то на границе луча и длаьше при продвижении объекта в глубь луча, сенсор начнёт слать репорты о расстоянии 1.9, 1.8, 1.5 и т.д до того момента, пока объект не появится в зоне устойчивого отражения. И тогда сенсор отчитается об 1м.
Попробовал динамически уменьшать угол луча при получении нестабильных репортов (уменьшение активной матрицы, ROI (Region Of Interest) с 16х16 пикселей до 4х4). В целом концепция работает неплохо, но для детектирования этой самой нестабильности нужно какое-то время на сбор данных (репортов) и принятия решения. А проблема заключается в том, что клиент категорически против всяких задержек. Ему нужно получать результат о нахождении человека в зоне сенсора практически мгновенно и он не хочет терять полезную информацию. Т.е я не могу использовать никакие фильтры. В тоже самое время он не согласен и на ложные репорты. По крайней мере в больших количествах. Допустимое значение ложных сработок до 3-5% от общего количества репортов. Минимальное время измерения сенсора (Time Budget) 100мс.
Мне почему-то кажется, что задача без применения фильтров практически не реализуемая. Даже с фильтрами "дребезга" около 3 сек я находил такое положение объектов в луче сенсора, когда сенсор слал переменные репорты, выходящие за пределы филтра дребезга и, соответственно, я получал ложные сработки. При этом в целом результат был довольно стабильный. Но опять же, на такие задержки клиент категорически не согласен.
Использую Ultra Light Driver (ULD-библиотеку). Микроконтроллер STM32F030. Буду рад любым идеям. Или может кто-то боролся уже с подобными задачами и они не являются комерческой тайной.
Заранее благодарю.
