Maarten Slembrouck's Blog

Ik ga nu naar mijn masterjaar Industrieel Ingenieur Elektronica-ICT en daar hoort uiteraard een thesis bij. Ik heb de mijne zowat zelf bedacht. Op school hebben we in een van de lokalen van elektronica een panoramische projectieruimte opgebouwd uit 4 projectieschermen die in een halve cirkel zijn geplaatst. Mijn idee is om d.m.v. handgebaren de schermen aan te sturen. Wie Minority Report gezien heeft, zal al meteen een idee hebben van wat het precies inhoudt. Ikzelf heb pas nadat ik het idee had gelanceerd de film gezien. Opvallend was dat het precies dat was dat ik in gedachten had.

Om de thesis tot een goed eind te brengen zal ik hoogst waarschijnlijk met 2 camera’s moeten werken waaruit ik de informatie van de bewegingen zal moeten afleiden. Ik zeg hoogst waarschijnlijk, want de hele thesis is natuurlijk een zoektocht naar de best mogelijke oplossing voor het probleem. Sinds deze week ben ik met de voorbereidende studie gestart en ben ik in staat om zogeheten ‘markers’ te detecteren. Markers zijn opvallend gekleurde objecten die makkelijk uit de afbeelding kunnen worden gehaald. Dit weliswaar uit een tweedimensionaal beeld. In een volgende stap ga ik op zoek moeten gaan naar 3D-plaatsbepalingsysteem zodat de acties die ik uitvoer op de juiste plaats van het juiste scherm zullen worden uitgevoerd.

OpenCV
Als programmeertaal is er gekozen voor OpenCV 2.1.0,  in C++ geschreven libraries die de beeldverwerking op een eenvoudige manier mogelijk maken. Het enige nadeel aan de 2.1.x versie is dat ze sinds april 2010 in gebruikt is, waardoor de documentatie vaak ver te zoeken is. Voorbeelden uit de vorige versies zijn wel aanwezig op het net, maar er zijn drastische veranderingen doorgevoerd waardoor het vaak puzzelen is om de juiste syntax, functie of procedure te vinden. Ik ga op mijn blog af en toe eens een stukje code plaatsen van iets waar ik zelf zeer lang heb op moeten zoeken zodat er toch wat info op het net verschijnt hierover. In een volgende post zal ik het hebben over de installatie van OpenCV 2.1.0.

Op Flickr is een zeer mooie afbeelding te vinden van ons zonnestelsel. Daarop is aangeduid per planeet, maar ook enkele manen hoe vaak er al een ruimteschip is heengestuurd. Zeer mooie visualisatie. (Bron : MakeUsOf)

De verkenningen in ons zonnestelsel (klik op de foto om te vergroten)

Heb je je ooit al eens afgevraagd hoe het komt dat schaatsen zo snel kan gaan, waarom je in de bocht moet hangen etc… Je komt het allemaal te weten in onderstaand filmpje. De 3 wetten van Newton, daar gaat het om.

The Physics of Short Track:

5 jaar geleden op 16 februari 2005 trad het Kyoto protocol in werking. Het verdrag zelf vond al plaats in 1997 in de Japanse stad Kioto. Zoals iedereen wel weet handelt dit verdrag over de vermindering van de broeikasgassen. Dit protocol valt dan ook onder het klimaatverdrag.

Broeikasgassen, iedereen kent het en de theorie erachter heb je al zo vaak mogen aanhoren, daarom zal ik het niet nog eens opnieuw uitleggen en zo dacht Al Gore er ook over in zijn film The Inconvenient Truth. Het besloot het dan maar uit te leggen aan de hand van een cartoonfilmpje die het op een humoristische manier toch zeer duidelijk wist over te brengen.

Wat is het Kyoto-protocol?
Het Kyoto Protocol is het enige internationale akkoord met bindende doelen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Het akkoord is het enige gereedschap voor regeringen om het probleem van klimaatverandering aan te pakken.
Het Protocol verplicht de rijke landen om tussen 2008 en 2012 wereldwijd 5,2 procent minder broeikasgassen uit te stoten ten opzichte van het niveau in 1990. Elk land is verplicht om een individueel doel te halen.

Wist je dat …
… de dikke/warme truiendag ervoor zorgt dat er elk jaar herinnert wordt aan het verdrag van Kyoto?
… de dikke/warme truiendag elk jaar plaatsvindt rond 16 februari, de in werking treding van het verdrag?
… het Kyoto-verdag enorm veel geld kost, maar dat het uiteindelijke resultaat niets voorstelt? Klik hier.

Wat doe je als ingenieur aan de Hogeschool Gent wanneer je merkt dat je voor het eerst sinds 2 semesters geen project hebt om aan te werken omdat het lessenrooster zo al boemvol zit? Juist ja, we steken de koppen bij elkaar en zorgen ervoor dat we toch iets kunnen bouwen. Een robotje zal het dus worden. Iedere ingenieur aan de hogeschool kan zich inschrijven ervoor in groepjes van 1 tot 4. De bedoeling is om op de opendeurdag de robotjes het tegen elkaar te laten opnemen op 2 disciplines nl. een dragrace en een parcours. Het parcours bestaat uit een zwarte lijn op een lichtere achtergrond die moet worden gevolgd met enkele moeilijkheden voor de programmeurs zoals onderbrekingen, zwarte vlakken, loodrechte kruisingen… Het wordt ongetwijfeld een leerrijke ervaring net als de analoge synthesizer die we vorig jaar in project elektroinica in elkaar hebben gebokst. De moeilijkheid bestaat eruit dat er niet vastligt welke motoren, sensoren, microcontroller … er gebruikt dient te worden. Er is dus een enorme vrijheid wat het nog wat extra moeilijk maakt, want veel tijd om te testen is er niet. Elke groep krijgt 150 euro ter beschikking van de Hogeschool Gent en op de opendeurdag wordt een winnaar gekozen. Er is naast de functionele aspecten ook een design-contest voor de mooiste robot. Het initiatief wordt gesteund door de Hogeschool Gent en de Werkgroep Vrije Software (WVS). Meer info op http://wvs.hgsr.be/.

Benieuwd naar het resultaat? Kom dan zeker kijken naar de opendeurdag van de Hogeschool Gent – Departement Toegepaste Ingenieurswetenschappen op 24 april in het P-gebouw. Als het zover is kan ik het precieze uur ook nog doorgeven. 2 maanden is weinig om zoiets in elkaar te steken, maar een deadline is nu eenmaal ook iets waar een ingenieur rekening moet mee houden.

19 januari 1736 werd in jongetje geboren in het Schotse Greenock. Hij werd James Watt gedoopt en werd later ingenieur. Watt wordt beschouwd als de uitvinden van de moderne stoommachine. “Zie ginds komt de stoomboot … ” zou er dus niet gekomen zijn dankzij hem. Verder is hij ook te uitvinder van het eerste kopieerapparaat, een toestel dat tot op vandaag nog enorm veel gebruikt wordt. Wat velen niets weten is dat hij ook de uitvinder is van de eenheid paardenkracht voor vermogens van stoommachines. De PK’s worden tegenwoordig vooral gebruikt om auto’s met elkaar te vergelijken, hoewel de paardenkracht per kg veel meer zegt natuurlijk. Een lichte wagen met veel pk zal stukken sneller versnellen dan een zware wagen met evenveel pk. Hij definieerde de pk als volgt: 33000 foot-pounds per minute. Dit is het vermogen van een trekpaard om 150 kilogram in een minuut 30 meter op te hijsen.

1 pk = 736 watt

Wist je trouwens dat  1 horse power (hp) niet even groot is als 1 paardenkracht (pk). Dit is omdat ze in Engeland die term iets ander hebben gedefinieerd.

1 hp = 745,7 watt

Pas na zijn dood werd naar hem ook een SI-eenheid naar hem genoemd. Dat van vermogen, uitgedrukt in Watt.

1 Watt = 1 joule/seconde

Een gloeilamp van 60 W zet dus elektrische energie om naar licht en warmte aan een tempo van 60 joule per seconde.

Iedereen die een beetje wiskunde heeft gehad in het middelbaar heeft wel eens gehoord van Fibonacci. Fibonacci is echter een pseudoniem van de Italiaanse wiskundige Leonardo de Pisa. Hij werd natuurlijk vooral bekend om de zogenoemde rij van Fibonacci waarbij het volgende getal de som is van de 2 vorige.

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 …

Deze rij komt overal in de natuur voor, zo zijn er boeken geschreven over parende konijnen die volgens de rij van Fibonacci, ook wel de konijnenrij genoemd, voortplanten, de structuur van de pitten van zonnebloemen …

Maar ook bij Short Track
Maar wist je zelfs dat de rij voorkomt op elke shorttrack competitie? Ja u lees het goed. Ik bereid bovenstaande rij nog wat uit met enkele elementen:

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233 …

Bekijk eens de vetgedrukte getallen. Komen die niet verdacht overeen met de punten die je krijgt in de A-Finale als je eerste (34 punten), tweede (21 punten), derde (13 punten), vierde (8 punten), vijfde (5 punten), zesde (3 punten) wordt? Inderdaad, is het niet mooi dat de eeuwenoude reeks van Fibonacci nog steeds in veel hedendaagse zaken is terug te vinden?

Short Track : Pieter Gysel

En er is meer…
Niet alleen de getallen uit de Fibonacci reeks zijn legendarisch. Wanneer je de deling neemt van 2 opeenvolgende getallen dan nadert dit naar de gulden snede, zijnde 1,6180339887499. Een verhouding die in de natuur ook enorm veel voorkomt, maar ook in de schilderkunst en architectuur werd de gulden snede gezien als intrensieke schoonheid. Dat is allemaal zeer mooie geschiedenis, maar wat ben je daar nu mee kun je je afvragen.

Wel als ingenieur weet je dar 35309211 deelbaar is door 3 en 2682009124 dan weer niet zonder daarvoor een rekenmachine te hoeven nemen. Niet omdat je alle veelvouden van 3 uit je hoofd kent, maar omdat je nu eenmaal weet dat als je alle cijfers optelt van die getallen en dat is deelbaar door 3 dat het hele getal deelbaar is door 3 en anders niet. Hetzelfde verhaaltje als je 34 x 11 moet doen. Geen moment denk je eraan om daar ook maar iets voor te gaan rekenen. Neem het eerste cijfer en plaats het vooraan, neem het tweede cijfer en plaats het achteraan. Tel de 2 op en schrijf het resultaat tussen beide 34 x 11 = 374.

Om een lang verhaal kort te maken is er ook een trukje bij het omzetten van mijlen per uur (mph) naar kilometer per uur (km/h) en vice versa. Voor iemand zoals mij die regelmatig eens naar Top Gear kijkt in zich afvraagt hoeveel die Bugatti Veyron nu eigenlijk gaat in km/h is dit het ultieme hulpmiddel. 1 mijl = 1,609344 km. Vergelijk da tmet de gulden snede van hierboven en je ziet dat daar een fout op zit van minder dan 0,5%.  Voor een schatting ben je daar ruim tevreden mee.Wat houdt dat nu in? Wel als je getal neemt uit de rij van Fibonacci dan weet je dat dat getal in mijl ongeveer gelijk is aan het volgende getal het getal in kilometers.

5 mijl = ± 8 km
34 mijl = ± 55 km

Bugatti Veyron

Natuurlijk komen niet alle getallen voor in de rij van Fibonacci. Wil je weten hoeveel die legendarische 253 mph is die de Bugatti Veyron haalt? Schrijf 253 als een som van getallen uit Fibonnaci’s rij en vervang daarna die getallen door het opeenvolgende getallen en tel alles opnieuw op om de km/h te kennen.

253 mph = 144 + 89 + 13 + 5 + 2 => 233 + 144 + 21 + 8 + 3 = 409 km/h

Met de rekenmachine wordt dat 253 mph * 1,609344 km/mile = 407,164032 km/h. Wat toch wel een mooie benadering is wat mij betreft. Nog geen 0,5% ernaast en geef toe als je de getallen wat kent (en het zijn er echt niet zo veel om van mph naar km/h te kunnen rekenen) dan is dit toch wel een handig trukje. Omgekeerd van km/h naar mph kan natuurlijk ook. Dan ga je analoog te werk en neem je de voorgaande getallen in de rij en tel je die opnieuw op

Als je dus in het vervolg nog eens zit te genieten van Top Gear, dan weet je meteen hoe snel die nieuwe Ferrari, Aston Martin of Maserati over het asfalt drift.

James May test de Bugatti Veyron op top speed:

Heb je je ooit al eens afgevraagd hoe het komt dat je vaak geen flauw idee hebt waar het noorden ligt terwijl dat kleine stomme naaldje in je kompas dat zonder problemen kan gaan vertellen. De clue van dit fenomeen is uiteraard magnetisme. Waarom de aarde een magnetisch veld opwekt, daar zijn verschillende theorieën over. Een magneet heeft altijd een noordpool en een zuidpool. Noord en zuid van 2 magneten trekken elkaar aan, twee keer noord of twee keer zuid stoten elkaar af. Wist je trouwens dat de magnetische zuidpool van de aarde ergens rond de noordpool ligt (uiteraard niet helemaal, want niets is perfect). Het magnetische zuiden beweegt zelfs door de jaren heen, dat kan met aantonen aan lavagesteenten die in de richting van het dan heersende magnetische zuiden zijn gestold. Het is nu 101 jaar geleden dat werd ontdekt waar dat magnetische zuiden zich bevond. Het magnetische zuiden en noorden keert om en binnen enkele duizenden jaren is het dus mogelijk dat noord zal liggen waar oost, west of zelfs zuid ligt vandaag.

5 jaar geleden werd Deep Impact gelanceerd door NASA. Zoals de naam doet vermoeden was dit geen gewoon ruimtesonde. Het was de eerste ruimtesonde die gecontroleerd neerstortte op een komeet. Het ruimteveer heeft er 6 maanden over gedaan om komeet Tempel 1 te bereiken. De geplande impact vond plaats op 4 juli 2005. Het klinkt misschien wat raar om iets te bouwen om het dan opzettelijk enkele maanden later te pletter te laten storten, maar hierdoor kunnen ze nagaan waaruit de komeet is opgebouwd, wat ook de bedoeling was van Deep Impact. Dat het een effectieve manier is voor onderzoek, bewijst het feit dat enkele maanden geleden op deze manier water is gevonden op de maan.

Deep Impact stort neer op asteroïde

Galilei Galileo

Maar liefst 400 jaar geleden ontdekte Galileo Galilei op de 7e januari van 1610 de 4 grootste manen van Jupiter met een zelfgemaakte telescoop. Zijn waarnemingen schreef hij op in Sidereus Nuncius (Sterrenbode) die in maart 1610 werd uitgegeven. Het ging op de manen Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Ze worden tot op vandaag de Galileïsche manen genoemd. De namen van de manen lagen echter niet meteen vast. Het zou uiteindelijk Simon Marius worden die de 4 namen voorstelde die het hebben gehaald. Alle 4 de namen zijn beminden van Jupiter of Zeus uit de Griekse en Romeinse mythologie. De namen werden pas in 1614 geplubliceerd in het boekje Mundus Jovialis. Galilei weigerde om de namen van Marius te gebruiken en verzon daarom het nummeringsschema dat tot vandaag parallel aan de echte naam van de manen gebruikt wordt. De nummers lopen van Jupiter naar buiten, dus respectivelijk I, II, III en IV voor Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Galileo gebruikte deze nummering in zijn schriften, maar publiceerde het nooit.

Galileïsche manen (Io, Europa, Ganymedes, Callisto)