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Cahier 2017 groupe n°1

2018-01-31T11:18:17Z

Ltombazz : /* Le Routeur 3560 */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.png]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.png]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst3560.png]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:Plug_catalyst_3560.png|400px]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| ???
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable
Router(config-if)#exit
Router(config)#ipv6 unicast-routing

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1

Router(config)#ipv6 rip tpima5sc enable //Refused

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

SSH est le protocole qui va nous permette d'obtenir un terminal distant via une connexion sécurisée. On commence donc par installer un serveur SSH sur notre machine :

apt install ssh

On édite ensuite le fichier de configuration suivant /etc/ssh/sshd_config, et on modifie la ligne :

PermitRootLogin Prohibited

par :

PermitRootLogin yes

Ce qui nous permettra de nous connecter avec l'utilisateur root.

On s'assure que le ficher de configuration est bien rechargé en relançant le service ssh :

service ssh restart

=Configuration DNS=

Nous allons configurer serveur Apache2 accessible via un nom de domaine obtenu sur Gandi.net : goyave.space.

Nous installons ensuite un serveur DNS via le paquet bind9 :

apt install bind9

On édite ensuite le fichier /etc/default/bind9

On modifie ou on ajoute la ligne suivante si elle n'existe pas :

OPTIONS="-4 -u bind"

On crée le fichier de zone /etc/bind/dns.goyave.space et on y ajoute la configuration suivante :

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
dns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

On configure la zone dans le fichier /etc/bind/named.conf.local :

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

On ajoute les options suivantes dans le fichier /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

On peut vérifier q'il n'y pas d'erreurs syntaxiques dans les fichiers de configuration en utilisant l’exécutable named-checkconf :

named-checkconf /etc/bind/named.conf

On relance ensuite le bind9

service restart bind9

Finalement on associe notre serveur DNS à notre adresse IP dans les glue records de gandi :

[[Fichier:gluerecords.png]]

=Sécurisation du site avec certificat=

On sécurise notre serveur Apache en activant le protocole HTTPS.

On commence par générer la requête de certificat et la clé privée avec la commande suivante :

openssl req -nodes -newkey rsa:2048 -sha1 -keyout goyave.space.key -out goyave.space.csr

On répond ensuite au questionnaire en spécifiant notre nom de domaine.

L'étape suivant consiste à faire valider notre certificat par une autorité de certification. Dans notre cas Gandi.

Mais il semblerait que 3 semaines après notre certificat n'a toujours pas été validé. La suite de paragraphe n'a donc pas pu être testée et reste donc théorique mais certainement valide.

On obtient donc de gandi notre clé publique et un certificat, et on les place dans le dossier /etc/ssl/certs/

La clé privé doit être stockée dans le dossier /etc/ssl/private/

On exécute la commande suivante pour que nos modifications soient prisent en compte :

c_rehash /etc/ssl/certs

On crée ensuite le fichier 000-goyave.space-ssl.conf dans /etc/apache2/sites-available/ et on y écrit la configuration suivante :

#NameVirtualHost *:443
<VirtualHost 193.48.57.182:443>
ServerName www.goayve.space
ServerAlias goyave.space
DocumentRoot /var/www/www.goyave.space/
CustomLog /var/log/apache2/secure_acces.log combined

SSLEngine on
SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/goyave.space.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/goyave.space.key
SSLCertificateChainFile /etc/ssl/certs/GandiStandardSSLCA.pem
SSLVerifyClient None
</VirtualHost>
<Directory /var/www/www.goyave.space>
Require all granted
</Directory>
ServerName "goyave.space"

On configure le port d'écoute du serveur Apache en activant le port HTTPS par défaut (443) :

Listen 80 443

<IfModule ssl_module>
Listen 443
</IfModule>

Finalement on active le module SSL d'Apache :

a2enmod ssl
a2ensite 000-goyave.space-ssl.conf
service apache2 reload

Un cadenas vert devrait maintenant apparaître maintenant à coté de l'url du site dans le navigateur

=Sécurisation du DNS via un DNSSEC=

Afin d'activer le protocole DNSSEC sur notre serveur DNS nous modifions la ligne suivante dans le fichier /etc/bind/named.conf.options :

dnssec-enable yes;

On crée ensuite un dossier ou nous allons stocker nos clés dans /etc/bind :

mkdir goyave.space.dnssec

On génère ensuite les clés en utilisant les deux commandes :

dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 2048 -f KSK -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space
dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 1024 -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space

On modifie la configuration de notre fichier de zone pour qu'il prenne en compte les clés en y ajoutant les lignes suivantes :

$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+09436.key
$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+37530.key

On signe la zone avec la commande :

dnssec-signzone -o goyave.space -k Kgoyave.space.+005+09436 ../dns.goyave.space Kgoyave.space.+005+37530

Voici le résultat de la commande dig qui nous montre que la DNSSEC est activé :

dig DNSKEY goyave.space @localhost

; <<>> DiG 9.9.5-9+deb8u13-Debian <<>> DNSKEY goyave.space @localhost
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 7918
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;goyave.space. IN DNSKEY

;; AUTHORITY SECTION:
goyave.space. 604800 IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space. 2 604800 86400 2419200 604800

;; Query time: 2 msec
;; SERVER: 127.0.0.1#53(127.0.0.1)
;; WHEN: Tue Dec 05 15:10:08 CET 2017
;; MSG SIZE rcvd: 86

Cahier 2017 groupe n°1

2018-01-31T11:14:28Z

Ltombazz : /* Le Routeur 4331 */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.png]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.png]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| ???
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable
Router(config-if)#exit
Router(config)#ipv6 unicast-routing

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1

Router(config)#ipv6 rip tpima5sc enable //Refused

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

SSH est le protocole qui va nous permette d'obtenir un terminal distant via une connexion sécurisée. On commence donc par installer un serveur SSH sur notre machine :

apt install ssh

On édite ensuite le fichier de configuration suivant /etc/ssh/sshd_config, et on modifie la ligne :

PermitRootLogin Prohibited

par :

PermitRootLogin yes

Ce qui nous permettra de nous connecter avec l'utilisateur root.

On s'assure que le ficher de configuration est bien rechargé en relançant le service ssh :

service ssh restart

=Configuration DNS=

Nous allons configurer serveur Apache2 accessible via un nom de domaine obtenu sur Gandi.net : goyave.space.

Nous installons ensuite un serveur DNS via le paquet bind9 :

apt install bind9

On édite ensuite le fichier /etc/default/bind9

On modifie ou on ajoute la ligne suivante si elle n'existe pas :

OPTIONS="-4 -u bind"

On crée le fichier de zone /etc/bind/dns.goyave.space et on y ajoute la configuration suivante :

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
dns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

On configure la zone dans le fichier /etc/bind/named.conf.local :

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

On ajoute les options suivantes dans le fichier /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

On peut vérifier q'il n'y pas d'erreurs syntaxiques dans les fichiers de configuration en utilisant l’exécutable named-checkconf :

named-checkconf /etc/bind/named.conf

On relance ensuite le bind9

service restart bind9

Finalement on associe notre serveur DNS à notre adresse IP dans les glue records de gandi :

[[Fichier:gluerecords.png]]

=Sécurisation du site avec certificat=

On sécurise notre serveur Apache en activant le protocole HTTPS.

On commence par générer la requête de certificat et la clé privée avec la commande suivante :

openssl req -nodes -newkey rsa:2048 -sha1 -keyout goyave.space.key -out goyave.space.csr

On répond ensuite au questionnaire en spécifiant notre nom de domaine.

L'étape suivant consiste à faire valider notre certificat par une autorité de certification. Dans notre cas Gandi.

Mais il semblerait que 3 semaines après notre certificat n'a toujours pas été validé. La suite de paragraphe n'a donc pas pu être testée et reste donc théorique mais certainement valide.

On obtient donc de gandi notre clé publique et un certificat, et on les place dans le dossier /etc/ssl/certs/

La clé privé doit être stockée dans le dossier /etc/ssl/private/

On exécute la commande suivante pour que nos modifications soient prisent en compte :

c_rehash /etc/ssl/certs

On crée ensuite le fichier 000-goyave.space-ssl.conf dans /etc/apache2/sites-available/ et on y écrit la configuration suivante :

#NameVirtualHost *:443
<VirtualHost 193.48.57.182:443>
ServerName www.goayve.space
ServerAlias goyave.space
DocumentRoot /var/www/www.goyave.space/
CustomLog /var/log/apache2/secure_acces.log combined

SSLEngine on
SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/goyave.space.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/goyave.space.key
SSLCertificateChainFile /etc/ssl/certs/GandiStandardSSLCA.pem
SSLVerifyClient None
</VirtualHost>
<Directory /var/www/www.goyave.space>
Require all granted
</Directory>
ServerName "goyave.space"

On configure le port d'écoute du serveur Apache en activant le port HTTPS par défaut (443) :

Listen 80 443

<IfModule ssl_module>
Listen 443
</IfModule>

Finalement on active le module SSL d'Apache :

a2enmod ssl
a2ensite 000-goyave.space-ssl.conf
service apache2 reload

Un cadenas vert devrait maintenant apparaître maintenant à coté de l'url du site dans le navigateur

=Sécurisation du DNS via un DNSSEC=

Afin d'activer le protocole DNSSEC sur notre serveur DNS nous modifions la ligne suivante dans le fichier /etc/bind/named.conf.options :

dnssec-enable yes;

On crée ensuite un dossier ou nous allons stocker nos clés dans /etc/bind :

mkdir goyave.space.dnssec

On génère ensuite les clés en utilisant les deux commandes :

dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 2048 -f KSK -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space
dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 1024 -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space

On modifie la configuration de notre fichier de zone pour qu'il prenne en compte les clés en y ajoutant les lignes suivantes :

$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+09436.key
$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+37530.key

On signe la zone avec la commande :

dnssec-signzone -o goyave.space -k Kgoyave.space.+005+09436 ../dns.goyave.space Kgoyave.space.+005+37530

Voici le résultat de la commande dig qui nous montre que la DNSSEC est activé :

dig DNSKEY goyave.space @localhost

; <<>> DiG 9.9.5-9+deb8u13-Debian <<>> DNSKEY goyave.space @localhost
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 7918
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;goyave.space. IN DNSKEY

;; AUTHORITY SECTION:
goyave.space. 604800 IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space. 2 604800 86400 2419200 604800

;; Query time: 2 msec
;; SERVER: 127.0.0.1#53(127.0.0.1)
;; WHEN: Tue Dec 05 15:10:08 CET 2017
;; MSG SIZE rcvd: 86

Cahier 2017 groupe n°1

2018-01-31T11:14:05Z

Ltombazz : /* Architecture générale du projet */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.png]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.jpg]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| ???
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable
Router(config-if)#exit
Router(config)#ipv6 unicast-routing

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1

Router(config)#ipv6 rip tpima5sc enable //Refused

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

SSH est le protocole qui va nous permette d'obtenir un terminal distant via une connexion sécurisée. On commence donc par installer un serveur SSH sur notre machine :

apt install ssh

On édite ensuite le fichier de configuration suivant /etc/ssh/sshd_config, et on modifie la ligne :

PermitRootLogin Prohibited

par :

PermitRootLogin yes

Ce qui nous permettra de nous connecter avec l'utilisateur root.

On s'assure que le ficher de configuration est bien rechargé en relançant le service ssh :

service ssh restart

=Configuration DNS=

Nous allons configurer serveur Apache2 accessible via un nom de domaine obtenu sur Gandi.net : goyave.space.

Nous installons ensuite un serveur DNS via le paquet bind9 :

apt install bind9

On édite ensuite le fichier /etc/default/bind9

On modifie ou on ajoute la ligne suivante si elle n'existe pas :

OPTIONS="-4 -u bind"

On crée le fichier de zone /etc/bind/dns.goyave.space et on y ajoute la configuration suivante :

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
dns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

On configure la zone dans le fichier /etc/bind/named.conf.local :

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

On ajoute les options suivantes dans le fichier /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

On peut vérifier q'il n'y pas d'erreurs syntaxiques dans les fichiers de configuration en utilisant l’exécutable named-checkconf :

named-checkconf /etc/bind/named.conf

On relance ensuite le bind9

service restart bind9

Finalement on associe notre serveur DNS à notre adresse IP dans les glue records de gandi :

[[Fichier:gluerecords.png]]

=Sécurisation du site avec certificat=

On sécurise notre serveur Apache en activant le protocole HTTPS.

On commence par générer la requête de certificat et la clé privée avec la commande suivante :

openssl req -nodes -newkey rsa:2048 -sha1 -keyout goyave.space.key -out goyave.space.csr

On répond ensuite au questionnaire en spécifiant notre nom de domaine.

L'étape suivant consiste à faire valider notre certificat par une autorité de certification. Dans notre cas Gandi.

Mais il semblerait que 3 semaines après notre certificat n'a toujours pas été validé. La suite de paragraphe n'a donc pas pu être testée et reste donc théorique mais certainement valide.

On obtient donc de gandi notre clé publique et un certificat, et on les place dans le dossier /etc/ssl/certs/

La clé privé doit être stockée dans le dossier /etc/ssl/private/

On exécute la commande suivante pour que nos modifications soient prisent en compte :

c_rehash /etc/ssl/certs

On crée ensuite le fichier 000-goyave.space-ssl.conf dans /etc/apache2/sites-available/ et on y écrit la configuration suivante :

#NameVirtualHost *:443
<VirtualHost 193.48.57.182:443>
ServerName www.goayve.space
ServerAlias goyave.space
DocumentRoot /var/www/www.goyave.space/
CustomLog /var/log/apache2/secure_acces.log combined

SSLEngine on
SSLCertificateFile /etc/ssl/certs/goyave.space.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/goyave.space.key
SSLCertificateChainFile /etc/ssl/certs/GandiStandardSSLCA.pem
SSLVerifyClient None
</VirtualHost>
<Directory /var/www/www.goyave.space>
Require all granted
</Directory>
ServerName "goyave.space"

On configure le port d'écoute du serveur Apache en activant le port HTTPS par défaut (443) :

Listen 80 443

<IfModule ssl_module>
Listen 443
</IfModule>

Finalement on active le module SSL d'Apache :

a2enmod ssl
a2ensite 000-goyave.space-ssl.conf
service apache2 reload

Un cadenas vert devrait maintenant apparaître maintenant à coté de l'url du site dans le navigateur

=Sécurisation du DNS via un DNSSEC=

Afin d'activer le protocole DNSSEC sur notre serveur DNS nous modifions la ligne suivante dans le fichier /etc/bind/named.conf.options :

dnssec-enable yes;

On crée ensuite un dossier ou nous allons stocker nos clés dans /etc/bind :

mkdir goyave.space.dnssec

On génère ensuite les clés en utilisant les deux commandes :

dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 2048 -f KSK -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space
dnssec-keygen -a RSASHA1 -b 1024 -r /dev/urandom -n ZONE goyave.space

On modifie la configuration de notre fichier de zone pour qu'il prenne en compte les clés en y ajoutant les lignes suivantes :

$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+09436.key
$include /etc/bind/goyave.space.dnssec/Kgoyave.space.+005+37530.key

On signe la zone avec la commande :

dnssec-signzone -o goyave.space -k Kgoyave.space.+005+09436 ../dns.goyave.space Kgoyave.space.+005+37530

Voici le résultat de la commande dig qui nous montre que la DNSSEC est activé :

dig DNSKEY goyave.space @localhost

; <<>> DiG 9.9.5-9+deb8u13-Debian <<>> DNSKEY goyave.space @localhost
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 7918
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;goyave.space. IN DNSKEY

;; AUTHORITY SECTION:
goyave.space. 604800 IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space. 2 604800 86400 2419200 604800

;; Query time: 2 msec
;; SERVER: 127.0.0.1#53(127.0.0.1)
;; WHEN: Tue Dec 05 15:10:08 CET 2017
;; MSG SIZE rcvd: 86

Fichier:Plug catalyst 3560.png

2018-01-31T11:13:41Z

Ltombazz :

Fichier:Cisco4331.png

2018-01-31T11:13:30Z

Ltombazz :

Fichier:Catalyst3560.png

2018-01-31T11:13:18Z

Ltombazz :

Fichier:Architecture projet IMA5 17-18 router.png

2018-01-31T11:12:46Z

Ltombazz :

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T13:35:58Z

Ltombazz : /* Configuration de l'IPv6 */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.jpg]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.jpg]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| ???
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable
Router(config-if)#exit
Router(config)#ipv6 unicast-routing

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1

Router(config)#ipv6 rip tpima5sc enable //Refused

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

apt install ssh

service ssh stop

vim /etc/ssh/sshd_config

PermitRootLogin Prohibited

PermitRootLogin yes

service ssh restart

=Configuration DNS=

apt install bind9

service bind9 stop

vim /etc/default/bind9

On modifie :

OPTIONS="-4 -u bind"

vim /etc/bind/dns.goyave.space

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
dns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

vim /etc/bind/named.conf.local

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

vim /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

named-checkconf /etc/bind/named.conf

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T12:49:18Z

Ltombazz : /* Bridge-Domain */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.jpg]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.jpg]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| ???
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

//TODO

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

apt install ssh

service ssh stop

vim /etc/ssh/sshd_config

PermitRootLogin Prohibited

PermitRootLogin yes

service ssh restart

=Configuration DNS=

apt install bind9

service bind9 stop

vim /etc/default/bind9

On modifie :

OPTIONS="-4 -u bind"

vim /etc/bind/dns.goyave.space

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
ns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

vim /etc/bind/named.conf.local

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

vim /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

named-checkconf /etc/bind/named.conf

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:45:28Z

Ltombazz : /* Configuration des adresses IPv6 */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.jpg]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.jpg]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| 2001:660:4401:60b0::/64 ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| 2001:660:4401:60b8::/64
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

//TODO

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900
Switch(config-if)#ipv6 nd router-preference high

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

apt install ssh

service ssh stop

vim /etc/ssh/sshd_config

PermitRootLogin Prohibited

PermitRootLogin yes

service ssh restart

=Configuration DNS=

apt install bind9

service bind9 stop

vim /etc/default/bind9

On modifie :

OPTIONS="-4 -u bind"

vim /etc/bind/dns.goyave.space

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
ns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

vim /etc/bind/named.conf.local

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

vim /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

named-checkconf /etc/bind/named.conf

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:42:35Z

Ltombazz : /* Bridge-Domain */

=Cahier des charges=
==Objectif du projet ==

L'objectif du projet consiste à réaliser un réseau permettant de manipuler les protocoles de redondance réseau ainsi que le protocole réseau IPv6.

==Architecture générale du projet ==

Le réseau doit être redondant, pour réaliser cela nous avons utilisé deux routeurs, deux commutateurs et deux points d'accès WiFi. Les points d'accès sont connectés chacun à un commutateur, les routeurs sont connectés sur les deux commutateurs, entre eux, l'un des deux sur le serveur cordouan et l'autre au réseau d'interconnexion avec l'école (Local technique SR52). Voici, le schéma général de l'architecture :

[[Fichier:Architecture_projet_IMA5_17-18_router.jpg]]

=Machine Virtuelle=

Dans un premier temps nous avons créé une machine virtuelle Xen Linux sur le serveur cordouan. Le nom de notre machine virtuelle est "IMA5-GOYAVE" et son adresse IP est 193.48.57.182/28 qui est sur le réseau 193.48.57.176/28. De plus, nous avons installer des paquetages nécessaires à la suite du projet que sont SSH, le serveur web apache2 et le serveur DNS bind9.

=Qu'est ce qu'un routeur ?=

Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre selon un ensemble de règles.

(Photo schéma routeur)

==Le Routeur 4331==

[[Fichier:Cisco4331.jpg]]

Le routeur 4331 est un routeur créé par Cisco, il possède 3 interfaces de connexions :
- interface GigabitEthernet0/0/0, qui peut être en connexion rj45 ou optique. Dans notre configuration il sera utilisé en connexion ethernet pour le relier avec le premier commutateur (en E304);
- interface GigabitEthernet0/0/1, qui peut être uniquement connecté en ethernet sera quant à lui relier au réseau de l'école, par l'intermédiaire du local technique SR52;
- interface GigabitEthernet0/0/2, qui peut être uniquement connecté en fibre optique. Il le sera avec le second routeur (le 3560, en E306).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.185/28.

==Le Routeur 3560==

[[Fichier:Catalyst-3560.jpg]]

Le routeur 3560 est également un routeur créé par Cisco, il possède quant à lui de nombreux ports, reprennant ainsi le principe d'un commutateur. De plus, il possède un module optionnel de connexion pour rajouter différents types de connexion, dans notre cas, deux connexions en fibre optique.

[[Fichier:plug-catalyst-3560.jpg]]

Pour notre part nous n'utiliserons seulement 4 interfaces, dont le module complémentaire :
- interface TenGigabitEthernet0/1, qui sera relié par l'intermédiaire de la fibre optique avec le premier routeur (le 4331, en E304);
- interface TenGigabitEthernet0/2, lui aussi en fibre optique permettra la liaison avec le serveur cordouan;
- interface GigabitEthernet0/1, en liaison rj45 avec le seconde commutateur (en E306);
- interface GigabitEthernet0/3, en liaison rj45 avec le premier commutateur (en E304).

L'adresse de ce routeur sera 193.48.57.177/28.

=Configuration du routeur 4331=

Les deux routeurs se configurent par l'intermédiaire de l'utilitaire minicom. Toute configuration d'interface du routeur nécessite deux lignes de code :
Router>enable
Router#configure terminal (conf t)

==Interface routeur - commutateur==

La première étape de configuration du routeur 4331 fut la mise en place de l'interface GigabitEthernet0/0/0, pour cela nous l'avons configuré sans adresse IP et en rj45, puisque celle-ci sera définie par chacun de ses services :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/0
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#media-type rj45
Router(config-if)#negotiation auto

Ensuite, nous avons mis en place les services de cette première interface en spécifiant a chaque fois le type d'encapsulation (dot1q), la "modification" des en-têtes 802.1Q, l'utilisation du spanning-tree et le numéro du bridge.

Router(config-if)#service instance 1 ethernet
Router(config-if-srv)#encapsulation dot1q 1
Router(config-if-srv)#rewrite ingress tag pop 1 symmetric
Router(config-if-srv)#l2protocol peer stp
Router(config-if-srv)#bridge-domain 1
Router(config-if-srv)#exit

La "modification" des en-têtes 802.1Q, définit par la ligne "rewrite ingress tag pop 1 symmetric" est nécessaire pour la bonne redirection des paquets entre les différents VLAN. En effet, contrairement à un "switchport access vlan ..." le routeur ne va pas supprimer le tag802.1Q lors de la correspondance avec la "service instance". Il est donc obligatoire de supprimer celle-ci quand les trames arrivent et de les ré-appliquer quand elles repartent.

==Interface routeur - SR52==

La seconde interface permet de connecter le routeur au local technique SR52 et donc à l'extérieur de l'école :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/1
Router(config-if)#ip address 192.168.222.2 255.255.255.248
Router(config-if)#negotiation auto
Router(config-if)#end

==Interface inter-routeurs==

La dernière interface à configurer du premier routeur qui permettra la communication entre les deux routeurs du projet :

Router(config)#interface GigabitEthernet0/0/2
Router(config-if)#no ip address
Router(config-if)#negotiation auto

Là aussi il faut spécifier les services, de façon identique à la première interface.

Une fois les premières configurations terminées, on peut vérifier le contenu avec la commande "show run" et enregistrer les modifications effectuées par l'intermédiaire de la commande "write".

==Bridge-Domain==

Enfin, on configure les bridges déclarés dans la première et troisième interfaces, en leur associant une adresse IP ainsi que leur masque :

Router(config)#interface BDI 1
Router(config-if)#ip address 10.10.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#exit

Voici, les adresses associées à chaque bridge :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | BDI 1
| 10.10.0.2
| 2001:660:4401:60b0::/64 ???
|-
! scope="row" | BDI 2
| 10.2.0.1
| 2001:660:4401:60b2::/64
|-
! scope="row" | BDI 3
| 10.3.0.1
| 2001:660:4401:60b3::/64
|-
! scope="row" | BDI 4
| 10.4.0.1
| 2001:660:4401:60b4::/64
|-
! scope="row" | BDI 5
| 10.5.0.1
| 2001:660:4401:60b5::/64
|-
! scope="row" | BDI 6
| 10.6.0.1
| 2001:660:4401:60b6::/64
|-
! scope="row" | BDI 7
| 10.7.0.1
| 2001:660:4401:60b7::/64
|-
! scope="row" | BDI 8
| 10.8.0.1
| 2001:660:4401:60b8::/64
|-
! scope="row" | BDI 9
| 193.48.57.185
|-
! scope="row" | BDI 10
| 10.1.0.1
| 2001:660:4401:60b1::/64
|}

==Configuration OPSF==

L'OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage interne IP. Le protocole OSPF a pour principal avantage de prendre en compte le type de connexion et donc la vitesse de celui-ci. En effet, l'OSPF attribue un coût à chaque liaison, et choisi le coût le plus faible (car plus intéressant). Les coûts sont calculés en fonction de la bande passante du lien, et on a par exemple :

{| class="wikitable alternance centre"
|-
! scope="row" | Type de réseau
| Coût par défaut
|-
! scope="row" | FDDI, FastEthernet (10 Gbit/s,1 Gbit/s, 100 Mbits/s)
| 1
|-
! scope="row" | Ethernet (10 Mbps)
| 10
|-
! scope="row" | E1 (2,048 Mbps)
| 48
|-
! scope="row" | T1 (1,544 Mbps)
| 65
|-
! scope="row" | 64 Kbps
| 1562
|-
! scope="row" | 56 Kbps
| 1758
|-
! scope="row" | 19.2 Kbps
| 5208
|}

L'OSPF est mis en place de cette façon sur le routeur :

Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 10.10.0.2
Router(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Router(config-router)#redistribute connected subnets
Router(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Router(config-router)#end

==Configuration de l'IPv6==

//TODO

Pour chaque Bridge Domain il faut spécifier son adresse IPv6.

Router(config)#int BDI6
Router(config-if)#ipv6 address 2001:660:4401:60b4::/64 eui-64
Router(config-if)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60b4::/64 1000 900
Router(config-if)#ipv6 nd router-preference high
Router(config-if)#ipv6 enable

Configuration du RIP pour l'ipv6

Router(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Router(config-if)#redistribute connected metric 1
Router(config-if)#redistribute static metric 1
Router(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du routeur 3560=

==Configuration des interfaces==

La configuration des interfaces se fait plus simplement que sur le routeur 4331. En effet, il suffit de spécifier le type d'encapsulation ou son VLAN et de définir son mode (trunk ou access). Dans notre cas, le type d'encapsulation est le dot1q pour le mode trunk. Ce mode trunk est utilisé uniquement pour la première interface car celle-ci est connectée au commutateur possédant les VLANs des machines virtuelles. Pour les trois autres interfaces, elles sont configurées en mode access. La configuration est donc la suivante :

Switch(config)#interface GigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface GigabitEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/1
Switch(config-if)#switchport access vlan 130
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface TenGigabitEthernet0/2
Switch(config-if)#switchport access vlan 9
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#end

==Configuration des VLAN==

Il faut ensuite configurer les VLAN du routeur avec leur adresse spécifique ainsi que leur masque :

Switch(config)#interface Vlan1
Switch(config-if)#ip address 10.10.0.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan3
Switch(config-if)#ip address 10.2.0.2 255.255.0.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan9
Switch(config-if)#ip address 193.48.57.177 255.255.255.240
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface Vlan130
Switch(config-if)#ip address 192.168.222.1 255.255.255.248
Switch(config-if)#exit

==Configuration de l'OSPF==

De la même manière que pour le routeur 4331, on configure le routeur en OSPF, en faisant attention à spécifier la bonne adresse du routeur :

Switch(config)#router ospf 1
Switch(config-router)#router-id 10.10.0.1
Switch(config-router)#summary-address 193.48.57.176 255.255.255.240
Switch(config-router)#redistribute connected subnets
Switch(config-router)#network 192.168.222.0 0.0.0.7 area 70
Switch(config-router)#end

==Configuration des adresses IPv6==

//TODO

Switch(config)#ipv6 enable
Switch(config)#ipv6 address 2001:660:4401:60XX::/64 eui-64
Switch(config)#ipv6 nd prefix 2001:660:4401:60XX::/64 1000 900

Mise en place de l'interconnexion IPv6

Switch(config)#ipv6 router rip tpima5sc
Switch(config-if)#redistribute connected metric 1
Switch(config-if)#redistribute static metric 1
Switch(config-if)#redistribute rip 1 metric 1

=Configuration du serveur SSH sur la machine virtuelle=

apt install ssh

service ssh stop

vim /etc/ssh/sshd_config

PermitRootLogin Prohibited

PermitRootLogin yes

service ssh restart

=Configuration DNS=

apt install bind9

service bind9 stop

vim /etc/default/bind9

On modifie :

OPTIONS="-4 -u bind"

vim /etc/bind/dns.goyave.space

$TTL 604800
@ IN SOA dns.goyave.space. root.goyave.space (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
IN NS dns.goyave.space.
ns IN A 193.48.57.182
www IN A 193.48.57.182

vim /etc/bind/named.conf.local

zone "goyave.space" {
type master;
file "/etc/bind/dns.goyave.space";
};

vim /etc/bind/named.conf.options

options {
directory "var/cache/bind"
dnssec-validation auto;
auth-nxdomain no;
allow-transfer {"allowed_to_transfer";}
listen-on-v6 {any;}
}
acl "allowed_to_transfer" {
217.70.177.40/32;
}

named-checkconf /etc/bind/named.conf

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:35:33Z

Ltombazz : /* Configuration des adresses IPv6 */

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:35:06Z

Ltombazz : /* Configuration du routeur 4331 */

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:30:18Z

Ltombazz : /* Configuration du routeur 3560 */

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:29:07Z

Ltombazz : /* Configuration des adresses IPv6 */

Cahier 2017 groupe n°1

2017-12-05T10:27:27Z

Ltombazz : /* Configuration du routeur 3560 */

Cahier 2017 groupe n°1

2017-11-23T09:32:04Z

Ltombazz :

IMA4 2016/2017 P39

2017-05-12T12:35:56Z

Ltombazz : /* Fichiers Rendus */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux actions
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

===Semaines Supplémentaires===

*Finalisation du code css de la page web
**Amélioration visuelle
**Rendu dynamique de la page
[[Fichier:Page_accueil.png|396px|Page d’accueil]]
[[Fichier:Page2.png|396px|Image chargée]]
[[Fichier:Page3.png|396px|Contours récupérés]]

==A faire==

MAJ 19 Avril

*Client websocket et page web
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "etendre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

[[Media:CptProjetIMA4.pdf‎ |Compte-rendu Projet]]

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-05-12T12:35:24Z

Ltombazz : /* Fichiers Rendus */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux actions
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

===Semaines Supplémentaires===

*Finalisation du code css de la page web
**Amélioration visuelle
**Rendu dynamique de la page
[[Fichier:Page_accueil.png|396px|Page d’accueil]]
[[Fichier:Page2.png|396px|Image chargée]]
[[Fichier:Page3.png|396px|Contours récupérés]]

==A faire==

MAJ 19 Avril

*Client websocket et page web
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "etendre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

[[Media:CptProjetIMA4.pdf‎ |Compte-rendu_TOMBAZZI_TRIMBUR]]

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

Fichier:CptProjetIMA4.pdf

2017-05-12T12:32:04Z

Ltombazz :

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-19T09:58:16Z

Ltombazz : /* A faire */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux actions
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

===Semaines Supplémentaires===

*Finalisation du code css de la page web
**Amélioration visuelle
**Rendu dynamique de la page
[[Fichier:Page_accueil.png|396px|Page d’accueil]]
[[Fichier:Page2.png|396px|Image chargée]]
[[Fichier:Page3.png|396px|Contours récupérés]]

==A faire==

MAJ 19 Avril

*Client websocket et page web
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "etendre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-19T09:56:35Z

Ltombazz : /* Semaine Supplémentaire */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
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| Définition cahier des charges
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==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux actions
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

===Semaines Supplémentaires===

*Finalisation du code css de la page web
**Amélioration visuelle
**Rendu dynamique de la page
[[Fichier:Page_accueil.png|396px|Page d’accueil]]
[[Fichier:Page2.png|396px|Image chargée]]
[[Fichier:Page3.png|396px|Contours récupérés]]

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-19T09:51:22Z

Ltombazz : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

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==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux actions
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

===Semaine Supplémentaire===

*Finalisation du code css de la page web
**Amélioration visuelle
**Rendu dynamique de la page
[[Fichier:Page_accueil.png|396px|Page d’accueil]]
[[Fichier:Page2.png|396px|Image chargée]]
[[Fichier:Page3.png|396px|Contours récupérés]]

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

Fichier:Page3.png

2017-04-19T09:47:59Z

Ltombazz :

Fichier:Page2.png

2017-04-19T09:47:34Z

Ltombazz :

Fichier:Page accueil.png

2017-04-19T09:31:56Z

Ltombazz :

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:57:27Z

Ltombazz : /* Semaine 10 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs vers le serveur par un tableau de binaires

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:57:02Z

Ltombazz : /* Semaine 10 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux
*Mise à jour du Double slider
**Redimensionnement
**Récupération des valeurs
**Envois des valeurs par un tableau de binaires

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:19:17Z

Ltombazz : /* Semaine 10 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux
*Redimensionnement du double slider

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:12:45Z

Ltombazz : /* Semaine 10 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation pour les deux

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:10:49Z

Ltombazz : /* Semaine 10 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
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| Définition cahier des charges
| 8
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| 14
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|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|right|Image envoyée -> Image laser]]

*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T14:09:52Z

Ltombazz : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation
[[Fichier:Capture_du_2017-04-12_15-53-15.png|200px|thumb|left|Image envoyée -> Image laser]]

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

Fichier:Capture du 2017-04-12 15-53-15.png

2017-04-12T14:04:35Z

Ltombazz :

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T13:52:11Z

Ltombazz : /* Avancement du Projet */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*Ajout d'une sécurité sur les boutons "reset" et "shutdown"
**Pop-up de confirmation

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-04-12T13:51:19Z

Ltombazz : a

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===
*Récupération d'un ensemble de points envoyés par le serveur permettant de tracer l'image telle que sera projetée par le laser
**Mise en place du canvas
**Traçage de l'image par l'intermédiaire de "lineto" puisqu'il s'agit d'un contour
*

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T19:47:30Z

Ltombazz : /* Semaine 9 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client
*Mise à jour du slider du flou gaussien
**Double spider permettant de sélectionner un segment de valeur
**Echelle comprise entre 0 et 1, pour faciliter la lecture les valeurs sont écrites en pourcent

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T19:09:38Z

Ltombazz : /* Semaine 9 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
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| Définition cahier des charges
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|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===
*Installation du programme 'bind9' permettant de mettre en place un serveur DNS qui permet de remplacer les adresses IP par un nom
**Problème de configuration (à corriger)
*Prise en compte du message de retour du serveur
**Récupération d'un tableau de points représentants les contours de l'image envoyé par le client

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T19:00:55Z

Ltombazz : /* Semaine 7 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

*Amélioration du code css
*Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
**Home : Communication avec le serveur web
**About : Information complémentaire sur la page web

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T19:00:03Z

Ltombazz : /* Semaine 6 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Interface web
**Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Amélioration de l'envoie des données vers le serveur

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T18:58:10Z

Ltombazz : /* Semaine 8 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Prise en main du langage
**Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
***Home : Communication avec le serveur web
***About : Information complémentaire sur la page web

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry
**Ajout d'un slider pour le flou gaussien (échelle 1 à 100)

===Semaine 9===

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T18:57:22Z

Ltombazz : /* Semaine 8 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
|-
| Définition cahier des charges
| 8
| 8
| 8
| 14
|
|
|
|
|
|
|
|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Prise en main du langage
**Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
***Home : Communication avec le serveur web
***About : Information complémentaire sur la page web

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" sur la page web
***Reboot : Permet le redémarrage de la Raspberry
***Shutdown : Permet l'extinction de la Raspberry

===Semaine 9===

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

IMA4 2016/2017 P39

2017-03-29T18:54:54Z

Ltombazz : /* Semaine 6 */

__TOC__
 
==Cahier des charges==

===Présentation générale du projet===

===Contexte===

Le laser est une technologie largement utilisé de nos jours dans de diverses applications. En effet, on retrouve cette technologie dans le domaine médical notamment pour la chirurgie oculaire ou encore dans industrie avec la découpe laser ou la soudure au laser.

Le laser est une émission de photons produit par excitation d'un milieu amplificateur (ex : CO2), le rayonnement produit est unidirectionnel et monochromatique. Ce sont ces propriétés que nous allons exploiter afin réaliser un projecteur laser qui mis en mouvement est capable de dessiner des formes sur une surface à l'instar de systèmes existants utilisés pour des effets lumineux lors de festivités.

====Objectif du projet====

L'objectif du projet est de créer un système de projection laser à plusieurs couleurs (au minimum deux) avec une application web pour programmer les formes à dessiner afin d'agrémenter des compétitions de gymnastique rythmique.

====Description du projet====

Le projet consiste à réaliser avec des lasers des figures géométriques par l'intermédiaire d'un système galvanométrique.

Notre premier travail sera de concevoir la partie projection. Pour cela, nous devrons aligner les lasers et les galvanomètres. En effet, ces derniers posséderont des miroirs à l'extrémité, ainsi les miroirs changeront d'inclinaison suivant le courant traversant les galvanomètres (similaire à l'image ci-contre). Il nous faudra également créer un système d'alimentation qui à partir d'une même source (réseau 230 V) sera capable d'alimenter les lasers et les galvanomètres ainsi qu'une Arduino et une Raspberry Pi.
[[File:Scanhead.jpeg|thumb]]

Ensuite nous nous intéresserons à l'utilisation d'un système embarqué pour contrôler les galvanomètres et donc dessiner avec les lasers sur un plan 2D. En effet, le laser restera toujours fixe, seuls les galvanomètres, et donc les miroirs bougeront. Les galvanomètres étant contrôlés en courant il faudra réaliser une interface électronique pour convertir une commande en tension en commande de courant. La commande en tension sera assuré par une carte Arduino. Nous n'utiliserons qu'une seule paire de galvanomètres pour les deux laser. Il faudra donc multiplexer les deux faisceaux. La programmation des formes à effectuer, se fera par l'intermédiaire d'une application web PHP hébergée sur une RaspberryPi qui permettra de récupérer une image, d'y appliquer divers traitements et filtres afin d'en extraire les contours, et de calculer les commandes pour positionner les galvanomètres. Un serveur WebSocket également hébergé sur la RaspberryPi servira d'interface entre l'application web et L'arduino qui sera connecté via une liaison série sur la raspberryPI.

Comme animation de test, nous dessinerons le contour d'une gymnaste avec une couleur et son ballon d'une autre couleur. La gymnaste devra lancer son ballon, réaliser quelques difficultés et récupérer son ballon.

====Choix techniques : matériel et logiciel====
Nous utiliserons comme matériels :
*Deux lasers de différentes couleurs
*Une paire de galvanomètres à miroir
*Arduino
*Raspberry Pi3
*Alimentation 230V/5V 1A [http://www.miniinthebox.com/fr/dual-usb-eu-prise-murale-5v-2a-voyage-adaptateur-chargeur-d-alimentation-pour-iphone7-6-xiaomi-samsung-et-autre-telephone-portable_p5410410.html?currency=EUR&litb_from=paid_adwords_shopping&sku=429_6917%7C752_20648&utm_source=google_shopping&utm_medium=cpc&adword_mt=&adword_ct=138705676724&adword_kw=&adword_pos=1o5&adword_pl=&adword_net=g&adword_tar=&adw_src_id=9653316068_661261352_33588296076_aud-79897721311:pla-256966386459&gclid=Cj0KEQiA_KvEBRCtzNil4-KR-LIBEiQAmgekFxxKjJJWBYCJlDZEa3Ke_2_WR0DzGVbz-jaCZHVIBoMaAvld8P8HAQ]
*Drivers galvanomètres x2
*Alimentation laser
*Lunette de sécurité x2 [https://www.amazon.fr/Uvex-S1933X-Eyewear-SCTOrange-Anti-Fog/dp/B000USRG90/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1485441383&sr=8-1&keywords=uvex+s1933x]
*Boitier ABS [http://fr.farnell.com/multicomp/g3118/boitier-abs-240x120x60mm-ip65/dp/1526656]
*DAC 4 canaux, avec interface I²C [https://www.adafruit.com/products/1083]
*Connecteur C14 [http://www.conrad.fr/ce/fr/product/715001/Connecteur-secteur-C14-Embase-male-verticale-715001-Nombre-de-poles-2-PE-10-A-noir-1-pcs/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1]
*Câble secteur

Logiciel :

*Serveur web : Apache2, HTML5, PHP5, CSS
*Base de donnée : MySQL
*Serveur WebSocket : JQuerry, websocket
*Arduino : IDE Arduino

===Calendrier prévisionnel===

====Liste des tâches à effectuer====
Les différentes tâches à effectuer sont :
*Partie préliminaire : étude de fonctionnement des galvanomètres
**Déterminer comment est effectuée la commande des galvanomètres (protocole, tension...)
**Effectuer des tests avec l'Arduino ou la Raspberry Pi
**Effectuer des tests avec une LED à la place du laser
*Partie projection
**Fixer les lasers
**Aligner les lasers et les galvanomètres
**Créer le système d'alimentation
**Création d'un boitier
*Partie système embarqué
**Asservissement des galvanomètres avec l'Arduino
**Système électronique de commande en courant pour les galvanomètres
*Interface Web
**Installation et configuration Apache2
**Création d'une interface graphique simple
**Implémentation d'algorithmes de traitement d'image
**Mise en forme avec des CSS
**Sytème d'authentification avec mot de passe
**Utilisation d'une base de données pour enregistrer toutes les images déjà utilisés afin de les réutiliser
*Serveur Web Socket
**Récupération des données de l'interface web
**Mise en place de la liaison série avec l'Arduino

====Calendrier====
Répartition du temps consacré au projet (240h) :
*Partie projection : 80h
*Partie système embarqué : 40h
*Partie interface web et websocket: 120h

==Feuille d'heures==

{| class="wikitable"
!Tâche !! Prélude !! Heures S1 !! Heures S2 !! Heures S3 !! Heures S4 !! Heures S5 !! Heures S6 !! Heures S7 !! Heures S8 !! Heures S9 !! Heures S10 !! Total
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| Définition cahier des charges
| 8
| 8
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| 14
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|38
|}

==Avancement du Projet==

===Semaine 1===

*Finalisation du cahier des charges avec les responsables

*Acquisition de matériels :
**Projecteur Laser
**Galvanomètres
**Alimentation des galvanomètres

*Listage du matériels à acquérir :
**Lunettes de sécurité
**DAC
**Alimentation 230V/5V 1A
** Boitier ABS
**...

===Semaine 2===

*Obtention de l'arduino et de la raspberryPI

*Démontage du projecteur laser
**Deux lasers de classe 3b (vert et rouge)
**Circuit d'alimentation des deux lasers

*Initialisation du port série de la raspberryPI
**Modification du fichier ''config.txt'' dans la partition boot
**Ajout d'une ligne autorisant la communication série ('''enable_uart=1''')

===Semaine 3===

*Installation du serveur apache sur la raspberryPI
**Modification du fichier ''/etc/network/interfaces'' (Static, Address, Netmask, Gateway)
**Modification du fichier ''/etc/resolv.conf'' (Adresse du serveur)
**Utilisation d'un proxy pour la récupération outils de programmation (Apache2, Php5)

*Mise en place du point d’accès wifi de la raspberryPI
**Récupération des logiciels nécessaires (dnsmasq, hostapd)
**Mise en place d'une adresse IP statique pour le point d'accès par l'intermédiaire du fichier ''/etc/dhcpcd.conf''
**Désactivation de la négociation automatique de bail dans le fichier ''/etc/network/interfaces''
**Configuration du logiciel hostapd ''/etc/hostapd/hostapd.conf''
**Activation du démarrage automatique du point d'accès ''/etc/default/hostapd''
**Configuration du serveur DNS par ''/etc/dnsmasq.conf''

*Instauration de la page d'accueil de l'interface web à l'adresse ''192.168.3.1''
**Téléversement de fichiers images sur la page web et affichage de celle-ci
**Voyant de confirmation du bon fonctionnement du serveur web

*Développement du serveur websocket

Le développement du serveur websocket, initialement prévu en C (il était prévu de reprendre les sources utilisées l'année précédente dans le cadre des projet IMA3 SC), a finalement été réalisé en JAVA pour plusieurs raisons.
Premièrement, un seul programme met en œuvre le serveur websocket, les divers traitements d'image, ainsi que les contrôles des galvanomètres (par l'intermédiaire des DAC) via la liaison I²C de la Raspberry Pi. Le langage JAVA fournit nativement des bibliothèques d'objets pour manipuler assez simplement des images, il existe également des librairies pour contrôler le port GPIO de la Raspberry et il était également intéressant de travailler avec un langage de plus haut niveau que le C.
En outre, la totale portabilité de ce langage nous permet de travailler sur n'importe quelle machine et ensuite transférer notre programme sur la Raspberry Pi et l’exécuter sans même repasser par une phase de compilation. Et finalement, c'est le langage que nous étudions actuellement en cours de programmation orientée objet, ce qui permet de nous perfectionner.

====Serveur WebSocket====

N'ayant pas trouvé d'API WebSocket en Java satisfaisante (qui ne nécessitent pas l'installation et la configuration de nombreux outils additionnels), j'ai estimé plus commode et plus formateur de développer notre propre serveur WebSocket en se basant sur les librairies sockets de Java avec l'aide d'une documentation assez exhaustive [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers].

Les WebSockets désignent à la fois un protocole réseau qui étend le protocole TCP ainsi qu'une API du World Wide Web. Nous nous en servons afin d'établir une communication asynchrone et bidirectionnelle entre un navigateur web et le serveur, notamment pour envoyer l'image à projeter. L’implémentation du serveur repose sur plusieurs étapes.

1) Connexion d'un client

2) Handshake : permet de faire le lien entre le protocole HTTP et WS. Le client envoie une requête HTTP demandant un upgrade de la connexion en protocole WS et le serveur répond en configurant la connexion (détail dans la documentation [https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers]).

3) Réception et décodage des messages : le serveurs reçoit des trames brutes, on extrait donc la taille du message ainsi que le message. De plus, les données son encodées (cryptage XOR) par un masque qui doit également être extrait.

4) Fermeture de la communication.

Le serveur supporte le multi-client il est donc nécessaire qu'il effectue ces étapes en "parallèle". Nous utilisons donc les threads ou fils d’exécution. Un thread est donc responsable d'attendre qu'un nouveau client se connecte et effectue le "handshake", il crée ensuite un thread associé à ce client afin d'établir un canal de communication. Il y a donc au moins un thread par client. Par la suite il faudra également implémenter une déconnexion automatique d'un client notamment après un timeout.

Exemple d’exécution du serveur avec deux clients qui se connectent et envoient un message :

[[Fichier:testServeur.png]]

Les clients sont des navigateurs web. Pour les tests nous avons repris les exemples utilisés dans le cadre das projets IMA3 SC avec le titre de la page HTML qui se colore en vert lorsque le client est connecté, et un champ de saisie pour envoyer des messages au serveur :

[[Fichier:testClient.png]]

===Semaine 4===

*Mise en place d’algorithmes de traitement d'image

====Détection de contour====

L'objectif de notre projet est de pouvoir projeter n'importe quelle image envoyé grâce à l'application web. Pour cela nous allons tracer à une vitesse élevée les contours de l'image sur par exemple un mur grâce au laser. Il est donc nécessaire de détecter les contours de l'image grâce à plusieurs traitements.

=====Conversion en niveau de gris=====

Une des étapes préliminaires pour effectuer la détection de contour est de convertir l'image couleur en niveau de gris. Pour cela l'algorithme est simple : il suffit pour chaque pixel de l'image d'effectuer la moyenne des composantes rouge, verte, bleu de chaque pixel. En effet, si l'on considère une image matricielle (l'image est considérée comme un tableau à deux dimensions avec chaque case qui contient la couleur du pixel), chaque pixel contient les composantes RGB codées sur un octet. La couleur gris correspond aux composantes RGB égales. Le niveau de gris est donc codé de 0 à 255, avec 0 donnant du noir et 255 du blanc.

Voici le résultat obtenu : [[Fichier:testGrayScale.png]]

=====Filtre de Prewit et Sobel=====

Un contour est défini par un changement brutal d'intensité lumineuse, il s'agit donc de détecter selon plusieurs directions (au moins 2) ces changements. Il existe de nombreuses techniques afin de détecter les contours d'une image (gradient, Laplacien). L'une des techniques avec un rapport efficacité/temps d'exécution correct repose sur les algorithmes de Prewit ou Sobel. L'algorithme repose sur la convolution de matrices.
Cela consiste à appliquer sur chaque pixel de l'image la matrice de Prewit définie comme
:<math>
L_x = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math> ainsi que sa transposée : <math>
L_y = \begin{bmatrix}
-1 & -1 & -1 \\
0 & 0 & 0 \\
+1 & +1 & +1
\end{bmatrix}
</math>

Convoluer ces deux filtres sur l'image permet de détecter respectivement les contours verticaux et horizontaux.

D'après wikipedia [https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tection_de_contours], on obtient de meilleurs résultats en appliquant un filtre triangulaire, on introduit donc la matrice de Sobel :
:<math>
L = \begin{bmatrix}
-1 & 0 & +1 \\
-2 & 0 & +2 \\
-1 & 0 & +1
\end{bmatrix}
</math>

On obtient le résultat suivant :

[[Fichier:testOutline1.png]]

=====Pré-traitement : Flou Gaussien=====

Afin de réduire significativement le nombre de contours, il est nécessaire d'effectuer un pré-traitement avant la détection de contours. On utilise généralement un flou gaussien afin de réduire les transitions lumineuses et ainsi réduire le nombre de contours. L’algorithme de flou gaussien repose également sur la convolution de matrices sauf qu'ici la matrice filtre est générée grâce à une fonction gaussienne paramétrée par '''Sigma''' qui va directement impacter le niveau de flou. Plus la matrice de filtrage est grande plus la qualité du résultat est meilleure, mais le temps d’exécution devient également plus grand.

Voici la fonction de génération du filtre : <math>G(x,y) = \frac{1}{{2\pi \sigma^2}} e^{-\frac{x^2 + y^2}{2 \sigma^2}}</math> où x et y correspondent aux indices de la cellule de la matrice.

On obtient ce résultat :

[[Fichier:testGaussianBlur.png]]

On note un bien meilleur résultat. Cependant on remarque que les composantes horizontales ne sont pas correctement détectées il subsiste un problème avec le filtrage vertical que je n'ai pas réussi à identifier. De plus, il s'agit par sa suite d'éliminer les contours parasites ainsi que d'affiner le trait pour n'avoir plus qu'un pixel d'épaisseur.

=====Post-traitement : Algorithme de Canny=====

Afin d'obtenir un résultat exploitable il est nécessaire d'appliquer encore quelques traitements. Pour cela nous utilisons l’algorithme de Canny qui repose que celui de Sobel mais qui ajoute un algorithme de seuillage par hysteresis qui permet de retirer les contours secondaires et de ne garder que les contours connexes dans une seuil haut et un seuil bas définis. En outre, cette algorithme affine également le trait obtenu. Pour cet algorithme nous avons directement trouvé des sources libres de droits [http://www.tomgibara.com/computer-vision/canny-edge-detector] qui donne des résultats très corrects.

Par exemple :

[[Fichier:testCanny1.png]]

ou encore :

[[Fichier:testCanny2.png|1500px]]

===Semaine 5===

*Établissement d'un protocole de transfert d'image basé sur les WebSockets
**Envoie d'un requête "send" par le client dans une trame websocket texte
**Réponse serveur 'Y' si aucun autre client tente d'envoyer une image simultanément, 'N' sinon
**Si et seulement si le client reçoit 'Y' il débute le transfert en envoyant la largeur et la longueur de l'image sur 4 octets, puis les données de l'image soit 4 valeurs pour chaque pixels (r,g,b,alpha)
**Le serveur renvoie 'D' une fois le transfert achevé (à l'avenir, le serveur renverra l'image après filtrage).
**A tout moment, le serveur peut renvoyer 'E' si une erreur est survenue (ex : paquets perdus, nombre incorrects de données)
*Ajout du support des logs au niveau serveur
**Impression sur la sortie standard des messages
**Formatage en fonction de la sévérité du log (info, warning, error...)
**Incrustation de la date et heure
**Possibilité de redirection dans une fichier, avec configuration (écriture à la suite d'un fichier existant, écrasement...)
**Le tout dans une classe Java flexible et réutilisable pour d'autres projets

===Semaine 6===

*Installation de la librairie Java Pi4j sur la raspberry pi qui permet le contrôle des GPIO de celle-ci et notamment le port I²C (basé sur WiringPi)
*Amélioration coté serveur websocket
**Gestion de message plus longs (maximum des trames websockets soit 2^63 octets)
**Différenciation, à la réception de messages, des trames textes ou binaires des trames de contrôle comme les requête ping, pong ou de fermeture de connexion
**Ajout d'un mode de debug de trames
*Mise en place du code css pour améliorer le rendu visuel de la page
**Prise en main du langage
**Mise en place d'une partie 'Home' et 'About'
***Home : Communication avec le serveur web
***About : Information complémentaire sur la page web

===Semaine 7===

*Améliorations du serveur WebSocket
**Gestion de la fragmentation TCP
**Gestion de la fragmentation WebSocket
**Gestion des requêtes ping envoyés par le client en renvoyant une trames de contrôle pong afin de maintenir la connexion
**Gestion des déconnexion de clients afin d'optimiser le serveur
**Amélioration de l'émission de messages en augmentant la taille maximale pouvant être émise (2^63 octets)

A ce stade du développement, le client et le serveur sont opérationnels et peuvent s'échanger des messages ainsi que des images que le serveur traite pour extraire les contours.

===Semaine 8===

*Montage projecteur
**Intégralité des composants fixés par vis dans le boîtier ABS
**Fusion des alimentations
**Présence d'une led témoin de mise en tension
**Position laser réglable grâce à une vis
**Présence d'un switch à bascule pour allumer et éteindre le laser
**Isolation et vérification des composants
**Tests empiriques de température et de fonctionnement des lasers et galvanomètres

Le montage boîtier est donc terminé et s’alimente en 230V par intermédiaire d'un câble secteur avec connecteur C14. Le résultat s'avère plutôt compact. Les quelques tests de température ont montrés que malgré le manque d'espace la température globale du boîtier ne dépasse pas les 50°C pendant plus d'une heure de fonctionnement. L'intégralité des connexions sont isolées avec de la gaine thermodynamique et les zones "sensibles" sont correctement vérifiés ainsi que protégées avec de la matière isolante.

[[Fichier:proj1.jpg|550px|Boîtier après perçage]] [[Fichier:proj2.jpg|550px|Boîtier finalisé]] [[Fichier:proj3.jpg|550px|Projecteur en fonctionnement]]

*Page web et serveur WebSocket
**Ajout d'un bouton "reboot" et "shutdown" qui permettent respectivement de redémarrer et d'éteindre la Raspberry directement à partir de la page web

===Semaine 9===

===Semaine 10===

==A faire==

MAJ 26 mars

*Client websocket et page web
**Mise en page CSS
**Ajout canvas pour prévisualisation image projeté
**Ajout "slider" pour régler niveau du flou Gaussien DOUBLE !!
**Ajout slider pour de finir amplitude de la projection
**Afficher statut de connexion
**Ajout message de confirmation quand le serveur quitte ou relance
**Ajout boutons "projeter" "centrer" "eteindre"
**Redimensionnement automatique de l'image !!
**Gestion de plusieurs images avec délai

*Serveur WebSocket
**Ajout fonctionnalité envoi image de prévisualisation

*RaspberryPi
**Utilisation d'un serveur bind9 pour éviter de taper IP

*Détection de contours
**Implémentation algorithme de tri de la plus courte disance

*Commande galvanomêtre
**Utilisation API I²C
**Fonction de transfert position->angle->tension

== Fichiers Rendus ==

==Bibliographie==

*Galvanomètres et laser
http://www.ebay.com/itm/20KPPS-30KPPS-laser-scanning-galvo-scanner-ILDA-Closed-Loop-max-30kpps-for-laser-/261517002270?hash=item3ce3a0c61e

http://sciences.ulb.ac.be/printemps/download/2016/dossier_pedagogique/02.pdf

*Websocket
http://stackoverflow.com/questions/8125507/how-can-i-send-and-receive-websocket-messages-on-the-server-side

https://tools.ietf.org/html/rfc6455

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_a_WebSocket_server_in_Java

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers

*Traitement d'image
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur

http://www.zebulon.fr/questions-reponses/traitement-d-image-detection-de-contours-55.html

http://patrick-bonnin.developpez.com/cours/vision/apprendre-bases-traitement-image/partie-5-segmentation-contour/

http://www.isir.upmc.fr/UserFiles/File/clady_homepage/EPU/2-Contour

*Autre
https://icn.fenelonlille.org/mediawiki/index.php/Projet_ICN_commun_2016/2017

https://www.g33k-zone.org/post/2016/05/11/Configurer-le-Raspberry-Pi-en-point-d-acc%C3%A8s-Wifi

https://blogs.oracle.com/acaicedo/resource/Parallax-I2C/Sensors.java

http://stackoverflow.com/questions/22087076/how-to-make-a-simple-image-upload-using-javascript-html

export http_proxy=http://proxy.polytech-lille.fr:3128

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-29T12:20:52Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
| Abandon constaté
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| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.De gros problèmes de rédaction en français bien compréhensibles.Un Wiki très bien tenu et très bien illustré, une avancée du travail parfaitement expliquée, continuez ainsi !
| 
| 
| 
| 
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| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
| Feuille d'heures non utilisée, Wiki non mis à jour.Pour les 4 premières semaine, des paragraphes correctement rédigés et bien illustré, il était possible de se faire une idée de l'avancée du projet.
| 
| 
| 
| 
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| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
| Aucune utilisation de la feuille d'heures.Un excellent Wiki, très complet, très bien illustré, le travail est parfaitement décrit !
| 
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| 
| 
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| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
| Feuille d'heures très bien exploitée.Wiki très bien rédigé mais absolument pas illustré, un peu court peut être.
| 
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| 
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| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Quelques coquilles, le Wiki est un peu vide, pas totalement à jour, dommage que le cahier des charges joint ne soit pas intégré directement au Wiki.
| 
| 
| 
| 
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| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
| Très bonne utilisation de la feuille d'heures.Wiki très synthétique dans un français très correct, à jour, travail sur l'imprimante bien décrit, pas beaucoup d'information sur l'analyse du fichier MIDI.
| 
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| 
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| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
| Feuille d'heures bien exploitée, Wiki très bien rédigé, illustré, l'avancé du travail est bien présenté.
| 
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| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki bien rédigé et très bien illustré, le travail effectué est présenté. Il serait bien d'avoir une carte rapidement.
| 
| 
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| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki est principalement constitué des schématiques et des PCB des différentes cartes. Après tout c'est un point important de votre travail mais le soin apporté à ces productions, s'il s'améliore était initialement assez faible. La rédaction est presque absente ou d'un niveau faible. Vous devriez déjà avoir des cartes en production.
| 
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| 
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| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki assez vide, le seul élément probant est la présentation de la nouvelle version de la carte des robots suiveurs. Des coquilles, ce que l'on peut difficilement vous reprocher. Il faudrait maintenant avoir un code pour le protocole RC5, utilisez deux Arduinos pour avoir un prototype de démonstration.
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
| Pratiquement pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki un peu rapide, illustré, quelques coquilles. Peu de résultats à ce jour, vous devriez avoir votre carte et avoir conduit un test de communication avec les capteurs et les modules LoRa.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki à l'abandon, impossible de savoir où vous en êtes dans le travail. Réagissez immédiatement !
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Partie travail du Wiki presque vide, pas d'illustration, il est à craindre que le travail ne soit pas plus avancé que le Wiki.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Très bon Wiki, bien illustré, travail bien décrit.
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki vide, rien de concret semble avoir été réalisé, aucune illustration. Il va falloir mettre les bouchées quadruples ...
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
| Tentative d'utilisation de la feuille d'heures, definissez au préalable les lignes dans ce tableau.Un Wiki trop rapidement rédigé en style télégraphique avec des coquilles, à la lecture du Wiki il est difficile de croire que vous avez passé le nombre d'heures annoncées pour si peu de résultats.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki pratiquement vide, l'image n'apporte rien, le Wiki ne reflète que peu de travail.
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| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
| Utilisation de la feuille d'heure.Un Wiki trop synthétique, des illustrations à venir ?
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| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
| Bonne utilisation de la fichier d'heures.Excellent Wiki mais non mis à jour ; il s'arrête à la semaine 4.
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| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
| Bonne utilisation de la feuille d'heures.Bon Wiki, correctement illustré. Par contre faudrait arriver à présenter une réalisation, vous prenez du retard.
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki n'est pas à jour, il s'arrête à la semaine 4. Bien illustré. Le travail se concentre sur la partie logicielle, en particulier avec un traitement d'image non demandé mais intéressant. Il faudrait se pencher très vite sur le contrôle des lasers.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
| Un Wiki tout simplement parfait.
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki très détaillé, correctement illustré, le travail effectué est présenté correctement.
| 
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
| Feuille d'heures utilisée. Un Wiki mis à jour. Il est très difficile de se faire une idée de votre travail. Il semble que vous soyez actuellement plutôt en TP qu'en projet ?
| 
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|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
| Feuille d'heures correctement remplie. Wiki plutôt vide. Il est difficile de se faire une idée du travail réalisé, vous semblez bloqué à l'étape bibliographie.
| 
| 
| 
| 
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 (08/02) !! Séance 4 (15/02) !! Séance 5 (01/03) !! Séance 6 (08/03) !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| D309 
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| E304&C201
| E304Présentes
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| E303
| E305
| E305
| E305 Présents
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| E305 Présents
| E305
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| E305
| E305
| E303/E305 Présents
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| E306
| E304 Présentes
| E306
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304 Présents
| E304
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| E306 Présents
| E306
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| E303 et E305
| E305
| E305 Présents
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| E305
| 
| 
| E305 Said-Ahmed présent
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 Présentes
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| Présents
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| E305 
| E305 
| E305 Présent
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| | E304 
| Rattrapage DS
| absente
| Malade
| Malade
| Malade
| E303
| E303
| E303
| Malade
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|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
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| 
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| Présents
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|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| E304 Présents
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| E304
| E304/C205
| E305 Présents
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| E306
| E306 C205
| E306 C205 Présente
| 
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|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
| E306
| E306
| E306 Présents
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présent
| E304 
| E304 Présent
| C201
| C201
| C201
| C201/E304 Présent
| C201/E304
| C201
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303 
| E304 
| E304 
| E303 
| E303 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 Présent
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| E304 Présents
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| D306A/D322 
| D306A 
| D306A 
| 
| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-22T14:35:22Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
| Abandon constaté
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.De gros problèmes de rédaction en français bien compréhensibles.Un Wiki très bien tenu et très bien illustré, une avancée du travail parfaitement expliquée, continuez ainsi !
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
| Feuille d'heures non utilisée, Wiki non mis à jour.Pour les 4 premières semaine, des paragraphes correctement rédigés et bien illustré, il était possible de se faire une idée de l'avancée du projet.
| 
| 
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
| Aucune utilisation de la feuille d'heures.Un excellent Wiki, très complet, très bien illustré, le travail est parfaitement décrit !
| 
| 
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
| Feuille d'heures très bien exploitée.Wiki très bien rédigé mais absolument pas illustré, un peu court peut être.
| 
| 
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Quelques coquilles, le Wiki est un peu vide, pas totalement à jour, dommage que le cahier des charges joint ne soit pas intégré directement au Wiki.
| 
| 
| 
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
| Très bonne utilisation de la feuille d'heures.Wiki très synthétique dans un français très correct, à jour, travail sur l'imprimante bien décrit, pas beaucoup d'information sur l'analyse du fichier MIDI.
| 
| 
| 
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
| Feuille d'heures bien exploitée, Wiki très bien rédigé, illustré, l'avancé du travail est bien présenté.
| 
| 
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki bien rédigé et très bien illustré, le travail effectué est présenté. Il serait bien d'avoir une carte rapidement.
| 
| 
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki est principalement constitué des schématiques et des PCB des différentes cartes. Après tout c'est un point important de votre travail mais le soin apporté à ces productions, s'il s'améliore était initialement assez faible. La rédaction est presque absente ou d'un niveau faible. Vous devriez déjà avoir des cartes en production.
| 
| 
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki assez vide, le seul élément probant est la présentation de la nouvelle version de la carte des robots suiveurs. Des coquilles, ce que l'on peut difficilement vous reprocher. Il faudrait maintenant avoir un code pour le protocole RC5, utilisez deux Arduinos pour avoir un prototype de démonstration.
| 
| 
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
| Pratiquement pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki un peu rapide, illustré, quelques coquilles. Peu de résultats à ce jour, vous devriez avoir votre carte et avoir conduit un test de communication avec les capteurs et les modules LoRa.
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki à l'abandon, impossible de savoir où vous en êtes dans le travail. Réagissez immédiatement !
| 
| 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Partie travail du Wiki presque vide, pas d'illustration, il est à craindre que le travail ne soit pas plus avancé que le Wiki.
| 
| 
| 
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Très bon Wiki, bien illustré, travail bien décrit.
| 
| 
| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki vide, rien de concret semble avoir été réalisé, aucune illustration. Il va falloir mettre les bouchées quadruples ...
| 
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
| Tentative d'utilisation de la feuille d'heures, definissez au préalable les lignes dans ce tableau.Un Wiki trop rapidement rédigé en style télégraphique avec des coquilles, à la lecture du Wiki il est difficile de croire que vous avez passé le nombre d'heures annoncées pour si peu de résultats.
| 
| 
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki pratiquement vide, l'image n'apporte rien, le Wiki ne reflète que peu de travail.
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
| Utilisation de la feuille d'heure.Un Wiki trop synthétique, des illustrations à venir ?
| 
| 
| 
| 
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
| Bonne utilisation de la fichier d'heures.Excellent Wiki mais non mis à jour ; il s'arrête à la semaine 4.
| 
| 
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
| Bonne utilisation de la feuille d'heures.Bon Wiki, correctement illustré. Par contre faudrait arriver à présenter une réalisation, vous prenez du retard.
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki n'est pas à jour, il s'arrête à la semaine 4. Bien illustré. Le travail se concentre sur la partie logicielle, en particulier avec un traitement d'image non demandé mais intéressant. Il faudrait se pencher très vite sur le contrôle des lasers.
| 
| 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
| Un Wiki tout simplement parfait.
| 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki très détaillé, correctement illustré, le travail effectué est présenté correctement.
| 
| 
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
| Feuille d'heures utilisée. Un Wiki mis à jour. Il est très difficile de se faire une idée de votre travail. Il semble que vous soyez actuellement plutôt en TP qu'en projet ?
| 
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
| Feuille d'heures correctement remplie. Wiki plutôt vide. Il est difficile de se faire une idée du travail réalisé, vous semblez bloqué à l'étape bibliographie.
| 
| 
| 
| 
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 (08/02) !! Séance 4 (15/02) !! Séance 5 (01/03) !! Séance 6 (08/03) !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| D309 
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| E304&C201
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| E303
| E305
| E305
| 
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| E305
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| E305
| E305
| 
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| E306
| E304
| 
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| 
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| E306
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| E303 et E305
| E305
| E305
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| E305 
| E305 
| E305 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| | E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| Malade
| Malade
| Malade
| E303
| E303
| E303
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| E304
| E304/C205
| 
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| E306
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
| E306
| E306
| E306
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303 
| E304 
| E304 
| E303 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| E304
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|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A
| C305/D306A
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| D306A/D322 
| D306A 
| D306A 
| 
| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-15T13:02:24Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
| Abandon constaté
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.De gros problèmes de rédaction en français bien compréhensibles.Un Wiki très bien tenu et très bien illustré, une avancée du travail parfaitement expliquée, continuez ainsi !
| 
| 
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|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
| Feuille d'heures non utilisée, Wiki non mis à jour.Pour les 4 premières semaine, des paragraphes correctement rédigés et bien illustré, il était possible de se faire une idée de l'avancée du projet.
| 
| 
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| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
| Aucune utilisation de la feuille d'heures.Un excellent Wiki, très complet, très bien illustré, le travail est parfaitement décrit !
| 
| 
| 
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|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
| Feuille d'heures très bien exploitée.Wiki très bien rédigé mais absolument pas illustré, un peu court peut être.
| 
| 
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|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Quelques coquilles, le Wiki est un peu vide, pas totalement à jour, dommage que le cahier des charges joint ne soit pas intégré directement au Wiki.
| 
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| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
| Très bonne utilisation de la feuille d'heures.Wiki très synthétique dans un français très correct, à jour, travail sur l'imprimante bien décrit, pas beaucoup d'information sur l'analyse du fichier MIDI.
| 
| 
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
| Feuille d'heures bien exploitée, Wiki très bien rédigé, illustré, l'avancé du travail est bien présenté.
| 
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|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki bien rédigé et très bien illustré, le travail effectué est présenté. Il serait bien d'avoir une carte rapidement.
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| 
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| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki est principalement constitué des schématiques et des PCB des différentes cartes. Après tout c'est un point important de votre travail mais le soin apporté à ces productions, s'il s'améliore était initialement assez faible. La rédaction est presque absente ou d'un niveau faible. Vous devriez déjà avoir des cartes en production.
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|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki assez vide, le seul élément probant est la présentation de la nouvelle version de la carte des robots suiveurs. Des coquilles, ce que l'on peut difficilement vous reprocher. Il faudrait maintenant avoir un code pour le protocole RC5, utilisez deux Arduinos pour avoir un prototype de démonstration.
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
| Pratiquement pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki un peu rapide, illustré, quelques coquilles. Peu de résultats à ce jour, vous devriez avoir votre carte et avoir conduit un test de communication avec les capteurs et les modules LoRa.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki à l'abandon, impossible de savoir où vous en êtes dans le travail. Réagissez immédiatement !
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Partie travail du Wiki presque vide, pas d'illustration, il est à craindre que le travail ne soit pas plus avancé que le Wiki.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Très bon Wiki, bien illustré, travail bien décrit.
| 
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|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki vide, rien de concret semble avoir été réalisé, aucune illustration. Il va falloir mettre les bouchées quadruples ...
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
| Tentative d'utilisation de la feuille d'heures, definissez au préalable les lignes dans ce tableau.Un Wiki trop rapidement rédigé en style télégraphique avec des coquilles, à la lecture du Wiki il est difficile de croire que vous avez passé le nombre d'heures annoncées pour si peu de résultats.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki pratiquement vide, l'image n'apporte rien, le Wiki ne reflète que peu de travail.
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| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
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|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
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|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
| 
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
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| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
| 
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| 
| 
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 (08/02) !! Séance 4 (15/02) !! Séance 5 (01/03) !! Séance 6 (08/03) !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| D309 
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| E304&C201
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| E303
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| E304
| E304
| E305
| 
| 
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| E303 et E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| E305 
| 
| 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| | E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| Malade
| Malade
| Malade
| E303
| 
| 
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| E306
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
| E306
| E306
| 
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303 
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A
| 
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| D306A/D322 
| 
| 
| 
| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-15T13:01:56Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
| Abandon constaté
| 
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|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.De gros problèmes de rédaction en français bien compréhensibles.Un Wiki très bien tenu et très bien illustré, une avancée du travail parfaitement expliquée, continuez ainsi !
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|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
| Feuille d'heures non utilisée, Wiki non mis à jour.Pour les 4 premières semaine, des paragraphes correctement rédigés et bien illustré, il était possible de se faire une idée de l'avancée du projet.
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| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
| Aucune utilisation de la feuille d'heures.Un excellent Wiki, très complet, très bien illustré, le travail est parfaitement décrit !
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| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
| Feuille d'heures très bien exploitée.Wiki très bien rédigé mais absolument pas illustré, un peu court peut être.
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| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Quelques coquilles, le Wiki est un peu vide, pas totalement à jour, dommage que le cahier des charges joint ne soit pas intégré directement au Wiki.
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| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
| Très bonne utilisation de la feuille d'heures.Wiki très synthétique dans un français très correct, à jour, travail sur l'imprimante bien décrit, pas beaucoup d'information sur l'analyse du fichier MIDI.
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| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
| Feuille d'heures bien exploitée, Wiki très bien rédigé, illustré, l'avancé du travail est bien présenté.
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| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki bien rédigé et très bien illustré, le travail effectué est présenté. Il serait bien d'avoir une carte rapidement.
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| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Le Wiki est principalement constitué des schématiques et des PCB des différentes cartes. Après tout c'est un point important de votre travail mais le soin apporté à ces productions, s'il s'améliore était initialement assez faible. La rédaction est presque absente ou d'un niveau faible. Vous devriez déjà avoir des cartes en production.
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| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki assez vide, le seul élément probant est la présentation de la nouvelle version de la carte des robots suiveurs. Des coquilles, ce que l'on peut difficilement vous reprocher. Il faudrait maintenant avoir un code pour le protocole RC5, utilisez deux Arduinos pour avoir un prototype de démonstration.
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
| Pratiquement pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki un peu rapide, illustré, quelques coquilles. Peu de résultats à ce jour, vous devriez avoir votre carte et avoir conduit un test de communication avec les capteurs et les modules LoRa.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Wiki à l'abandon, impossible de savoir où vous en êtes dans le travail. Réagissez immédiatement !
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Partie travail du Wiki presque vide, pas d'illustration, il est à craindre que le travail ne soit pas plus avancé que le Wiki.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
| Pas d'utilisation de la feuille d'heures.Très bon Wiki, bien illustré, travail bien décrit.
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki vide, rien de concret semble avoir été réalisé, aucune illustration. Il va falloir mettre les bouchées quadruples ...
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
| Tentative d'utilisation de la feuille d'heures, definissez au préalable les lignes dans ce tableau.Un Wiki trop rapidement rédigé en style télégraphique avec des coquilles, à la lecture du Wiki il est difficile de croire que vous avez passé le nombre d'heures annoncées pour si peu de résultats.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
| Mauvaise utilisation de la feuille d'heures.Wiki pratiquement vide, l'image n'apporte rien, le Wiki ne reflète que peu de travail.
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| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
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| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
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| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
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| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
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|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 (08/02) !! Séance 4 (15/02) !! Séance 5 (01/03) !! Séance 6 (08/03) !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| D309 
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| E304&C201
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| E303
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| E304
| E304
| E305
| 
| 
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| E305
| E305
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| E303 et E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| E305 
| 
| 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| | E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| Malade
| Malade
| Malade
| E303
| 
| 
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| E306
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
| E306
| E306
| 
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303 
| E306 
| E306 
| 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| E304 
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A
| 
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| D306A/D322 
| 
| 
| 
| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-08T16:56:07Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
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|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant..
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|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
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| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
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| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
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|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
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| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
| 
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| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
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| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
| 
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| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
| 
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
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| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
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| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
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| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
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| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
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|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 (08/02) !! Séance 4 (15/02) !! Séance 5 (01/03) !! Séance 6 (08/03) !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| D309 
| 
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|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| E304&C201
| E304
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| 
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|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| E303
| E305
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|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| E305
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|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| E305
| 
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| 
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|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| E304
| 
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|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| E304
| E304
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| E305
| 
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| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| E303 et E305
| 
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| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| E305
| 
| 
| 
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|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
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| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
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| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| E305 
| 
| 
| 
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|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| | E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| Malade
| Malade
| Malade
| E303
| 
| 
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
| 
| 
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| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| E304Présents
| E304
| E304
| E304
| E304
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| 
| 
| 
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|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| E306
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
| E306
| 
| 
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303 
| E306 
| 
| 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| E304
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| C305/D306A 
| C305/D306A
| 
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| D306A/D322 
| 
| 
| 
| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-03-01T13:43:57Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
| 
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|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant..
| 
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| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
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| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
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|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
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| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
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|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
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| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
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| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
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| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
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|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
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| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
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| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
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|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
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| 
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 !! Séance 4 !! Séance 5 !! Séance 6 !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| D309 
| 
| 
| 
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| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| 
| 
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| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
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|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| E305
| 
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| 
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| E305
| E303
| 
| 
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| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 Présents
| E304
| E304
| 
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| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| 
| 
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| 
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| E305
| 
| 
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| E305 
| E303 et E305
| 
| 
| 
| 
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|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| E303 
| 
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|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| E304 
| 
| 
| 
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|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| E305 
| E305 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Valentin Dupont
| E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| 
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|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| Présents
| 
| 
| 
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| E304
| 
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|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| E301
| E301
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| E303
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|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
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|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| E303
| 
| 
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|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| 
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|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
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|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
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|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| D306A/D322 
| 
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| 
|}

Discussion:Projets IMA4 SC & SA 2016/2017

2017-02-15T13:16:44Z

Ltombazz : /* Fiche de présence */

== Notes sur les projets ==

{| class="wikitable"
| Projet || Mini-cahier des charges || Mi-parcours || Fin de parcours || Wiki terminé || Rapport || Vidéo
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Cahier des charges conforme à la discussion avec l'encadrant. Présentation propre avec un effort d'illustration. Pas de liste des tâches ou de calendrier prévisionnel. Quelques coquilles corrigées.
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|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Cahier des charges succinct. Attention à la rédaction en français. Un effort d'illustration avec un schéma global. Une liste des tâches, sans chiffrage pour l'instant..
| 
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| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Cahier des charges assez précis. Pas trop de coquilles. Une liste des tâches un peu succincte. Réfléchissez bien à la structure du programme pour la mise à jour simplifiée des fiches sur l'application.
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| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Cahier des charges précis. Forme très correcte. Une liste des tâches réfléchie. Il y a même un calendrier prévisionnel.
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| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cahier des charges très précis. De même pour la liste des tâches. L'utilisation de bioloïds ne semble pas justifiée. Pourquoi ne parlez-vous de capteurs que dans le cadre d'un seul des deux appareils ?
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| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Pas mal de coquilles corrigées. Une certaine imprécision (confusion Arduino Mega et ATMEGA, flou dans la liste des tâches). Cela dit un cahier des charges et une liste des tâches sont présentés. Pensez aux problèmes de calibration du système et à la transmission des données vers un smartphone par exemple.
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|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Synthèse correcte de l'entretien avec l'encadrant. Le cahier des charges est correct mais moins précis que le sujet. Le découpage en tâche est un peu rapide : l'analyse des fichiers MIDI devrait être sous-découpée. Presque pas de coquilles.
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|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Très bonne prise en main du sujet. Cahier des charges très précis. Liste des tâches bien détaillée. Orthographe irréprochable.
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| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Une grande partie du cahier des charges est une copie du sujet. Définissez ce qu'est une Referee Box. D'un autre coté, le cahier des charges est précis. La liste des tâches est correcte. Cependant elle semble omettre la partie mécanique de la MPS ? Pas de coquilles.
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|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Des imprécisions dans la transcription de la réunion avec l'encadrant. Voire des contre-sens. Le cahier des charges est assez complet. Pas de liste des tâches. Vous avez vraiment passé 3h sur la rédaction du cahier des charges ? (edit d'Alex : certainement pas)Une liste des tâches ajoutée.
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|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Le texte a été modifié pour être compréhensible mais le problème n'est pas là. Vous n'avez pas du tout transcrit les demandes de l'encadrant mais donné le sujet du projet de l'an passé. Cette année vous devez améliorer l'aspect esthétique des robots, construire le quatrième robot et améliorer la détection infra-rouge en utilisant le protocole utilisé par les télécommandes infra-rouges classiques. Vous n'avez pas, non plus, donné une liste précise des tâches à réaliser.Cahier des charges révisé avec l'encadrant. La listes des tâches à réaliser est à préciser.
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| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| La restitution de la discussion avec l'encadrant est très correcte et le cahier des charge est précisément décrit. Par contre la liste des tâches à effectuer n'est pas dressée en commençant par l'étude des conditions à respecter pour lancer un tel ballon.
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| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Assimilation très correcte des demandes faites par les encadrants. Un cahier des charges précis. De même pour la liste des tâches. Un effort de présentation sans trop de coquilles. Cependant quelques erreurs relevées par M. Dhaussy, merci de corriger le CdC au vu des remarques transmises.
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| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Le cahier des charges est une recopie du sujet, avec des passages soulignés, certes. Une liste des tâches très précise mais uniquement orientée développement Web. Il manque toute la partie étude et utilisation des éco-systèmes d'isolation.Cahier des charges plus précis, vous pouvez vous lancer.
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| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Cahier des charges très précis avec déjà des idées pour la réalisation. Liste des tâches à effectuer très détaillée.
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| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Très peu d'apport par rapport au sujet qui est lui même assez bref. Il ne semble pas y avoir eu de rencontre avec l'encadrant dans les temps impartis ? Pas de liste des tâches. Cahier des charges révisés sous la direction de deux encadrants.
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| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Le cahier des charges est une paraphrase du sujet. Dans la liste des tâches il semble curieux de ne pas commencer par l'étude des brouilleurs. Avez-vous échangé avec vos encadrants ?Cahier des charges plus précis.
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| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Une simple paraphrase du sujet. Pas de liste des tâches à réaliser. Il semble que vous n'avez pas réussi à échanger avec vos encadrants dans les temps impartis. Des coquilles (corrigées).
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|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Une rencontre avec les encadrants. Un cahier des charges assez précis. Pas de section "tâches à réaliser" mais une section "notre travail" qui pourrait en tenir lieu avec un effort de structuration.
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| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Présentez les objectifs généraux pour commencer. Un cahier des charges très précis mais il manque la liste des tâches à effectuer. Débutez la par l'état de l'art sur les produits déjà commercialisés.
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| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Le sujet du projet à été recopié. Les deux sections personnelles sont assez mal rédigées. Un contre-sens sur le mode de connexion du prototype actuel : la veilleuse est configurée en point d'accès. Parlez plutôt de "Précisions sur le cahier des charges" plutôt que de "Problèmes rencontrés sur l'étude du projet". Renommez aussi "Nouveau cahier des charges" en "Tâches à réaliser" et ajouter les autres tâches demandées dans le sujet.Cahier des charges et listes des tâches finalement validés par deux encadrants.
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| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Uniquement une recopie du sujet.Un cahier des charges et une liste de tâches corrects après discussion avec deux encadrants.
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| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Un très bon cahier des charges. Le sujet semble être bien assimilé. Une liste des tâches correcte (il faudrait peut-être détailler la programmation du proxy).
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| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Un excellent cahier des charges. Liste des tâches très détaillée. Parfait.
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| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Vous n'avez pas su vous adapter à la syntaxe mediawiki. Correction pour obtenir un CdC lisible. Une recopie intégrale du sujet. Un cahier des charges qui ressemble plus à une liste des tâches à effectuer.Vous utilisez bien la syntaxe mediawiki maintenant. Par contre il n'y a toujours pas de cahier des charges.
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|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Un cahier des charges en 4 lignes, c'est trop court. En particulier rien sur le contexte du projet à savoir le matériel ou le simulateur sur lequel les tests seront effectués. Une liste des tâches, cette liste est-elle avalisé par l'encadrant ?Toujours pas de cahier des charges.
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| 
| 
|}

== Fiche de présence ==

{| class="wikitable"
! Projet !! Elèves !! Séance 1 (25/01) !! Séance 2 (01/02) !! Séance 3 !! Séance 4 !! Séance 5 !! Séance 6 !! Séance 7 !! Séance 8 !! Séance 9 !! Séance 10
|-
| P1 [[IMA4 2016/2017 P1|Climatisation du pauvre]]
| Haroun Abdelali
| 
| Absent
| Absent
| D317 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P2 [[IMA4 2016/2017 P2|Réseau de capteurs sur smartphone]]
| Wenyu sun / Xinyue xu
| E304 Presentes
| C201 Présentes
| C201Présentes
| C201Présentes
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P10 [[IMA4 2016/2017 P10|Application de suivi de prise de médicaments]]
| Martin Rohmer / Kévin Godesence
| E306 
| E303 Présents
| E301 Présents
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P11 [[IMA4 2016/2017 P11|Amélioration de l'accueil d'enfants hospitalisés]]
| Robin Cavalieri / Edmur Lopes
| E305 
| E305 Présents
| E305Présents
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P14 [[IMA4 2016/2017 P14|Sex toy connecté]]
| Cedric Roussel / Thomas Stievenard
| 
| E303 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P18 [[IMA4 2016/2017 P18|Education de la position de tête]]
| Mame Arame Diop / Amina Fahem
| 
| E303 Présentes
| E304 
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P19 [[IMA4 2016/2017 P19|Orchestre électronique]]
| Antoine Arnaudet / Vivian Senaffe
| E304 
| E305 Arnaudet présent Senaffe absent
| E304
| E304Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P20 [[IMA4 2016/2017 P20|Création d’un environnement virtuel de test]]
| Butaye Marianne / François Duport
| E304 
| E304 Présents
| E303 Présents
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P21 [[IMA4 2016/2017 P21|Conception d’une MPS Polyvalente]]
| Samy Belhouachi / François Xavier Cockenpot
| 
| E305 Présents
| E301 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P25 [[IMA4 2016/2017 P25|Robot mobile Polytech'Lille]]
| Cheikh Said Ahmed / Khadija El Messnaoui
| 
| E305 Said-Ahmed présent El Messnaoui absente
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P26 [[IMA4 2016/2017 P26|Train de véhicules]]
| Manlu Luo / Xinyi Wang
| E305 
| E304 Présentes
| E304 Présentes
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P27 [[IMA4 2016/2017 P27|Sonde atmosphérique]]
| Olivier Mahieux / Grillère Baptiste
| E306 
| E305 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P28 [[IMA4 2016/2017 P28|Adaptation d'un émulateur de calculatrices TI]]
| Rodolphe Toin
| E305 
| E305 Présent
| E305/301 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P29 [[IMA4 2016/2017 P29|Conteneurs pour site Web]]
| Valentin Dupont
| E304 
| Rattrapage DS
| Abs
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P30 [[IMA4 2016/2017 P30|Voiture radiocommandée controlée par gant]]
| Thomas Gosse / Bacem Hagui
| 
| E304 Gosse présent Hagui absent
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P31 [[IMA4 2016/2017 P31|Accueil personnalisé par drone]]
| Tristan Hart / Etienne Profit
| 
| E304 Présents
| Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P32 [[IMA4 2016/2017 P32|Sécurité: brouilleur d'ondes]]
| Nicky Ung / Alexis Macherez
| E304 
| E304 Présents
| E304/301 Présents
| E305
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P33 [[IMA4 2016/2017 P33|Sécurité: ingénierie inverse de protocole réseau]]
| Oumaima Naanaa
| 
| Absente
| E301Présente
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P34 [[IMA4 2016/2017 P34|Interface Haptique, simulateur de formes et de textures]]
| Alice Coffin / Diana Marrucho
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
| IRCICA labo
|-
| P37 [[IMA4 2016/2017 P37|Gamelle connectée]]
| Lutecia Damiens / Alexis Dorian
| E306 
| E303 Présents
| E303 Présents
| Fabricarium
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P38 [[IMA4 2016/2017 P38|Veilleuse enfant connectée]]
| Hugo Delatte
| 
| E304 Présents
| E304 
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P39 [[IMA4 2016/2017 P39|Projecteur laser]]
| Loïc Tombazzi / Marius Trimbur
| E304 
| E303 Présents
| E303 Présents
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P44 [[IMA4 2016/2017 P44|3615 Facebook]]
| Marouan Mcharfi / Tristan lopez
| E304 
| E304 Présents
| E304 Présents
| E304 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P46 [[IMA4 2016/2017 P46|Aide anti-gaspillage alimentaire ]]
| Alexandre Huet / François Lefevre
| E306
| E306 Présents
| E304 Présents
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P47 [[IMA4 2016/2017 P47|Modélisation d’un robot mobile]]
| Djamil Mohamed / Hamza Kerroum
| C305/D306A 
| C305/D306A Présents
| C305/D306A Présents
| C305/D306A 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|-
| P48 [[IMA4 2016/2017 P48|Surveillance d'un robot mobile]]
| Jean-Baptiste Saison
| C305/D306A 
| C305/D306A Présent
| D306A Présent
| D306A/C305 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|}

IMA4 2016/2017 P39

2017-02-13T07:49:01Z

Ltombazz : /* Avancement du Projet */