Merge branch 'lavoro/daitarn-tmf-calibdensa' into lavoro/daitarn-tmf-dxfcal

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2026-10-24 00:49:52 +02:00
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+428 -6
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@@ -3,10 +3,16 @@
Cosa fa: da una foto di scacchiera piana calcola la scala (px/mm) con
TieVision-Core (visionsuite.calibration), e conserva un risultato per sorgente
camera in un JSON (scrittura atomica).
#84: `calibra_scacchiera_densa(pixels, square_mm)` calibra da UNA foto di
scacchiera che riempie tutto il campo (ottica telecentrica): trova da sola la
griglia, costruisce la mappa di distorsione (DistortionMap) e il mm/px
dell'immagine raddrizzata. L'Archivio salva la mappa accanto al JSON (.npz) e
`raddrizza()` la applica ai frame.
Uso: importato da scripts/camera_service.py (rotte /camera/calibrate e
/camera/calibration); `calibra_scacchiera(gray, cols, rows, square_mm)` e'
logica pura, senza FastAPI, e si prova da sola.
Dipende da: numpy, opencv, visionsuite (vs-core). Niente altro.
/camera/calibration); `calibra_scacchiera(gray, cols, rows, square_mm)` e
`calibra_scacchiera_densa(gray, square_mm)` sono logica pura, senza FastAPI,
e si provano da sole.
Dipende da: numpy, opencv, visionsuite (vs-core). Niente altro (no scipy).
"""
from __future__ import annotations
@@ -17,13 +23,17 @@ import math
import os
import re
import tempfile
import threading
from collections import deque
from datetime import datetime, timezone
from pathlib import Path
from typing import NamedTuple
import cv2
import numpy as np
from visionsuite.calibration import calibrate_planar, find_chessboard
from visionsuite.calibration.distortion_map import DistortionMap # #84 mappa densa
from visionsuite.core.image import Image
@@ -47,7 +57,8 @@ def calibra_scacchiera(pixels, cols: int, rows: int, square_mm: float) -> dict:
"""Scala (px/mm) da una foto di scacchiera piana. cols/rows = angoli INTERNI.
Ritorna {px_per_mm, mm_per_px, rms_px, n_corners, cols, rows, square_mm,
image_width, image_height, scale_spread_pct, overlay_png (b64)}.
image_width, image_height, scale_spread_pct, metodo, distorsione,
overlay_png (b64)}.
"""
if cols < 2 or rows < 2:
raise CalibrazioneError("cols e rows (angoli interni) devono essere almeno 2")
@@ -95,19 +106,374 @@ def calibra_scacchiera(pixels, cols: int, rows: int, square_mm: float) -> dict:
"image_width": int(w),
"image_height": int(h),
"scale_spread_pct": float(spread),
"metodo": "planare", # #84: il metodo con cols/rows resta quello di prima
"distorsione": False,
"overlay_png": base64.b64encode(png.tobytes()).decode("ascii"),
}
# ---- #84: calibrazione densa (scacchiera che riempie il campo, griglia non nota)
# #84: findChessboardCornersSBWithMeta (verificato su opencv 5.0.0) su una scacchiera
# grande quanto l'immagine trova solo frammenti (2064x1544 con quadrati da 40 px:
# 5x5, 28x6...). Per questo la griglia si cerca qui: sellini della Hessiana a piu'
# scale + crescita del reticolo; poi cornerSubPix.
_SIGME = (1.5, 2.2, 3.2, 4.5, 6.5, 9.0, 13.0) # scale dei sellini (passo ~ 5..120 px)
_MAX_CANDIDATI = 6000
def _candidati(gray: np.ndarray, sigma: float) -> np.ndarray:
"""Massimi locali del 'selliness' (-det Hessiana) = angoli di scacchiera, (n,2) x,y."""
b = cv2.GaussianBlur(gray.astype(np.float32), (0, 0), sigma)
ixx = cv2.Sobel(b, cv2.CV_32F, 2, 0, ksize=3)
iyy = cv2.Sobel(b, cv2.CV_32F, 0, 2, ksize=3)
ixy = cv2.Sobel(b, cv2.CV_32F, 1, 1, ksize=3)
r = ixy * ixy - ixx * iyy # >0 solo dove l'immagine ha un sellino
massimo = float(r.max())
if massimo <= 0:
return np.zeros((0, 2))
k = 2 * int(math.ceil(1.5 * sigma)) + 1
picchi = (r >= cv2.dilate(r, np.ones((k, k), np.uint8))) & (r > 0.1 * massimo)
ys, xs = np.nonzero(picchi)
if len(xs) > _MAX_CANDIDATI: # tiene i piu' forti
forti = np.argsort(r[ys, xs])[::-1][:_MAX_CANDIDATI]
ys, xs = ys[forti], xs[forti]
return np.stack([xs, ys], axis=1).astype(np.float64)
def _e_angolo_x(lisc: np.ndarray, delta: float, p: np.ndarray, u: np.ndarray, v: np.ndarray) -> bool:
"""True se attorno a p i quattro quadranti alternano chiaro/scuro (vero angolo X).
Scarta le giunzioni a L/T al bordo della scacchiera (3 quadranti uguali), che
il selliness da solo accetta e che spostano la griglia.
"""
h, w = lisc.shape
campioni = []
for q in (0.25 * (u + v), -0.25 * (u + v), 0.25 * (u - v), -0.25 * (u - v)):
x, y = int(round(p[0] + q[0])), int(round(p[1] + q[1]))
if not (0 <= x < w and 0 <= y < h):
return False
campioni.append(float(lisc[y, x]))
s1, s2, t1, t2 = campioni
return (min(s1, s2) > max(t1, t2) + delta) or (max(s1, s2) < min(t1, t2) - delta)
def _cresci_reticolo(pts: np.ndarray, centro: tuple[float, float],
lisc: np.ndarray, delta: float) -> dict | None:
"""Assegna un indice (riga, colonna) ai candidati che stanno su un reticolo.
Parte dal candidato piu' vicino al centro, ricava i due vettori di passo dai
vicini e cresce a macchia d'olio: la base si aggiorna a ogni passo, quindi
segue una distorsione lenta. Ritorna {(i, j): indice candidato} o None.
"""
if len(pts) < 9:
return None
seme = int(np.argmin(np.hypot(pts[:, 0] - centro[0], pts[:, 1] - centro[1])))
d = np.hypot(pts[:, 0] - pts[seme, 0], pts[:, 1] - pts[seme, 1])
vicini = np.argsort(d)[1:9]
u = pts[vicini[0]] - pts[seme]
lu = float(np.hypot(*u))
v = None
for k in vicini[1:]:
w = pts[k] - pts[seme]
lw = float(np.hypot(*w))
# il secondo vettore: quasi ortogonale al primo e di lunghezza simile
if lu > 0 and lw > 0 and abs(float(u @ w)) / (lu * lw) < 0.4 and lw < 1.5 * lu:
v = w
break
if v is None or lu < 3:
return None
posto = {(0, 0): seme}
indice = {seme: (0, 0)}
basi = {seme: (u, v)}
coda = deque([seme])
while coda:
a = coda.popleft()
i, j = indice[a]
u, v = basi[a]
tol = 0.3 * min(float(np.hypot(*u)), float(np.hypot(*v)))
for di, dj, vec in ((0, 1, u), (0, -1, -u), (1, 0, v), (-1, 0, -v)):
if (i + di, j + dj) in posto:
continue
prev = pts[a] + vec
dist = np.hypot(pts[:, 0] - prev[0], pts[:, 1] - prev[1])
b = int(np.argmin(dist))
if dist[b] > tol or b in indice:
continue
if not _e_angolo_x(lisc, delta, pts[b], u, v): # niente L/T del bordo
continue
posto[(i + di, j + dj)] = b
indice[b] = (i + di, j + dj)
reale = pts[b] - pts[a]
basi[b] = (reale * dj, v) if dj else (u, reale * di) # base locale aggiornata
coda.append(b)
return posto
def _rettangolo_pieno(posto: dict) -> tuple[int, int, int, int] | None:
"""Il rettangolo di indici tutto occupato di area massima: (i0, j0, righe, colonne)."""
if not posto:
return None
i_min = min(i for i, _ in posto)
j_min = min(j for _, j in posto)
nr = max(i for i, _ in posto) - i_min + 1
nc = max(j for _, j in posto) - j_min + 1
m = np.zeros((nr, nc), bool)
for (i, j) in posto:
m[i - i_min, j - j_min] = True
migliore = (0, 0, 0, 0)
alt = np.zeros(nc, int)
for r in range(nr): # istogramma delle altezze + pila, O(righe*colonne)
alt = np.where(m[r], alt + 1, 0)
pila: list[int] = []
for c in range(nc + 1):
h = int(alt[c]) if c < nc else 0
while pila and alt[pila[-1]] >= h:
altezza = int(alt[pila.pop()])
sx = pila[-1] + 1 if pila else 0
larg = c - sx
if altezza * larg > migliore[2] * migliore[3]:
migliore = (r - altezza + 1 + i_min, sx + j_min, altezza, larg)
pila.append(c)
return migliore if migliore[2] * migliore[3] else None
def _orienta(g: np.ndarray) -> np.ndarray:
"""Riordina (nr,nc,2) con colonne verso destra e righe verso il basso."""
a = (g[:, -1] - g[:, 0]).mean(axis=0) # direzione dell'indice di colonna
b = (g[-1, :] - g[0, :]).mean(axis=0) # direzione dell'indice di riga
if abs(b[0]) > abs(a[0]): # assi scambiati (scacchiera ruotata di ~90 gradi)
g = g.transpose(1, 0, 2)
a, b = b, a
if a[0] < 0:
g = g[:, ::-1]
if b[1] < 0:
g = g[::-1]
return np.ascontiguousarray(g)
def _passo_mediano(g: np.ndarray) -> float:
"""Distanza mediana (px) fra corner adiacenti."""
passi = np.concatenate([np.diff(g, axis=1).reshape(-1, 2), np.diff(g, axis=0).reshape(-1, 2)])
return float(np.median(np.hypot(passi[:, 0], passi[:, 1])))
def _raffina(img: np.ndarray, pts: np.ndarray, passo: float) -> np.ndarray:
"""cornerSubPix su (n,2) con finestra ~0.3 passo, ristretta per chi sta vicino al bordo.
Una finestra che esce dall'immagine vede il bordo replicato e sposta il corner
di ~1 px (visto sull'ultima colonna di una scacchiera a 14 px dal bordo): per
questi punti si usa la finestra piu' grande che sta dentro; sotto 3 px resta
la posizione grezza.
"""
h, w = img.shape
out = pts.astype(np.float32).copy()
win = int(min(20, max(3, 0.3 * passo)))
dentro = np.minimum.reduce([out[:, 0], w - 1 - out[:, 0], out[:, 1], h - 1 - out[:, 1]])
per_punto = np.minimum(win, np.floor(dentro).astype(int) - 2)
crit = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 40, 0.001)
for wi in np.unique(per_punto[per_punto >= 3]):
sel = per_punto == wi
out[sel] = cv2.cornerSubPix(img, out[sel].reshape(-1, 1, 2).copy(),
(int(wi), int(wi)), (-1, -1), crit).reshape(-1, 2)
return out
def _trova_griglia(frame: np.ndarray) -> np.ndarray:
"""Griglia di angoli (n_righe, n_colonne, 2) x,y, in ordine di riga dall'alto."""
h, w = frame.shape
migliore = None
lisc = cv2.GaussianBlur(frame.astype(np.float32), (0, 0), 1.0)
p5, p95 = np.percentile(frame, (5, 95))
delta = 0.25 * float(p95 - p5) # contrasto minimo fra quadranti opposti
for sigma in _SIGME:
pts = _candidati(frame, sigma)
posto = _cresci_reticolo(pts, (w / 2.0, h / 2.0), lisc, delta)
rett = _rettangolo_pieno(posto) if posto else None
if rett is None:
continue
i0, j0, nr, nc = rett
if nr < 3 or nc < 3:
continue
if migliore is not None and nr * nc < 0.5 * migliore[0] * migliore[1]:
break # oltre il picco: le scale piu' grosse fondono gli angoli
if migliore is None or nr * nc > migliore[0] * migliore[1]:
g = np.array([[pts[posto[(i0 + i, j0 + j)]] for j in range(nc)]
for i in range(nr)])
migliore = (nr, nc, g)
if migliore is None:
raise CalibrazioneError(
"griglia della scacchiera non trovata: serve una scacchiera nitida "
"che riempia il campo")
g = _orienta(migliore[2])
nr, nc, _ = g.shape
passo = _passo_mediano(g)
# sub-pixel: finestra proporzionale al passo, abbastanza piccola da non vedere i vicini
grezzi = g.reshape(-1, 2).astype(np.float32)
raff = _raffina(frame, grezzi, passo)
spostati = np.hypot(*(raff - grezzi).T) > 0.3 * passo
raff[spostati] = grezzi[spostati] # un raffinamento che scappa e' peggio del grezzo
return raff.reshape(nr, nc, 2).astype(np.float64)
def _estrapola(g: np.ndarray, k: int, prima: bool) -> np.ndarray:
"""Aggiunge k colonne (asse 1) per estrapolazione lineare, prima o dopo."""
if k <= 0:
return g
if prima:
passo = g[:, 0] - g[:, 1]
extra = np.stack([g[:, 0] + m * passo for m in range(k, 0, -1)], axis=1)
return np.concatenate([extra, g], axis=1)
passo = g[:, -1] - g[:, -2]
extra = np.stack([g[:, -1] + m * passo for m in range(1, k + 1)], axis=1)
return np.concatenate([g, extra], axis=1)
def _estendi_asse(g: np.ndarray, lungh: int, c: int, passo: float,
grid_step: int) -> tuple[np.ndarray, int]:
"""Estende la griglia (asse 1) fino a coprire l'immagine; ritorna (griglia, k_prima).
`c` e' la coordinata (0 = x, 1 = y) e `lungh` la dimensione dell'immagine su
quell'asse. `from_grid` (crop_domain=False) tiene costante la mappa fuori
dalla griglia: senza anelli in piu' i bordi dell'immagine raddrizzata
sarebbero sbavati.
"""
margine = max(0.0, float(g[:, 0, c].min()))
k_pre = int(math.ceil(margine / passo)) + 1
g = _estrapola(g, k_pre, True)
offset = int(g[0, 0, c]) # lo stesso int() che usa from_grid
# colonne totali perche' l'ultimo nodo, a passo grid_step, superi il bordo
servono = int(math.ceil((lungh - 1 - offset) / grid_step)) + 2
g = _estrapola(g, max(0, servono - g.shape[1]), False)
return g, k_pre
class MappaPronta(NamedTuple):
"""Mappa gia' convertita in virgola fissa per un cv2.remap veloce (#84)."""
map1: np.ndarray
map2: np.ndarray
pixel_size: float
shape: tuple # (altezza, larghezza) dei frame per cui vale
def _prepara_mappa(mappa: DistortionMap) -> MappaPronta:
# CV_16SC2: remap bilineare in virgola fissa, piu' veloce di float32 su 5 MP
m1, m2 = cv2.convertMaps(mappa.map_col, mappa.map_row, cv2.CV_16SC2)
return MappaPronta(m1, m2, float(mappa.pixel_size), mappa.shape)
def raddrizza(frame: np.ndarray, mappa: MappaPronta) -> np.ndarray | None:
"""Frame raddrizzato, o None se le dimensioni non sono quelle della calibrazione."""
if frame.shape[:2] != tuple(mappa.shape):
return None
return cv2.remap(frame, mappa.map1, mappa.map2, cv2.INTER_LINEAR,
borderMode=cv2.BORDER_CONSTANT, borderValue=0)
def calibra_scacchiera_densa(pixels, square_mm: float) -> tuple[dict, DistortionMap]:
"""Calibra da UNA foto di scacchiera densa (riempie il campo). Input: solo square_mm.
Ritorna (risultato, mappa). Risultato: {px_per_mm, mm_per_px (dell'immagine
RADDRIZZATA), rms_px, residuo_rms_px, residuo_max_px, n_corners, cols, rows,
square_mm, image_width, image_height, scale_spread_pct (0: la mappa uniforma
la scala), copertura_pct, metodo, distorsione, overlay_png (b64)}.
"""
if not (square_mm > 0 and math.isfinite(square_mm)):
raise CalibrazioneError("square_mm deve essere > 0")
frame = _gray_u8(pixels)
h, w = frame.shape
g = _trova_griglia(frame)
nr, nc, _ = g.shape
passo = _passo_mediano(g)
grid_step = int(round(passo))
if grid_step < 2:
raise CalibrazioneError("calibrazione degenere: passo della griglia troppo piccolo")
# anelli in piu' ai bordi (x e poi y), poi la mappa dai punti estesi
e, kl = _estendi_asse(g, w, 0, passo, grid_step)
et, kt = _estendi_asse(e.transpose(1, 0, 2), h, 1, passo, grid_step)
e = et.transpose(1, 0, 2)
try:
mappa = DistortionMap.from_grid(
e[..., 0].ravel(), e[..., 1].ravel(), e.shape[1], e.shape[0],
image_size=(w, h), grid_step=grid_step, crop_domain=False,
grid_step_measure=square_mm)
except ValueError as exc:
raise CalibrazioneError(f"mappa di distorsione non costruibile: {exc}") from exc
mm_per_px = float(mappa.pixel_size)
if not (mm_per_px > 0 and math.isfinite(mm_per_px)):
raise CalibrazioneError("calibrazione degenere: scala non valida")
# qualita': si raddrizza la stessa foto e si rilegge ogni corner nel punto ideale
off_c, off_r = int(e[0, 0, 0]), int(e[0, 0, 1])
ideali = np.array([[(off_c + (kl + j) * grid_step, off_r + (kt + i) * grid_step)
for j in range(nc)] for i in range(nr)], np.float32).reshape(-1, 1, 2)
rett = cv2.remap(frame, mappa.map_col, mappa.map_row, cv2.INTER_LINEAR,
borderMode=cv2.BORDER_CONSTANT, borderValue=0)
# solo i corner ideali dentro l'immagine raddrizzata (cornerSubPix rifiuta quelli fuori)
xy = ideali.reshape(-1, 2)
dentro = (xy[:, 0] >= 1) & (xy[:, 0] <= w - 2) & (xy[:, 1] >= 1) & (xy[:, 1] <= h - 2)
if int(dentro.sum()) < 4:
raise CalibrazioneError("griglia raddrizzata fuori dall'immagine: calibrazione non verificabile")
ideali = ideali[dentro].reshape(-1, 2)
letti = _raffina(rett, ideali, grid_step)
scarto = (letti - ideali).astype(np.float64)
scarto -= np.median(scarto, axis=0) # int() dell'offset sposta tutto di una traslazione
dist = np.hypot(scarto[:, 0], scarto[:, 1])
residuo_max = float(dist.max())
residuo_rms = float(math.sqrt(float((dist ** 2).mean())))
# copertura: area del quadrilatero dei quattro angoli esterni / area immagine
quad = np.array([g[0, 0], g[0, -1], g[-1, -1], g[-1, 0]], np.float32)
copertura = float(cv2.contourArea(quad)) / float(w * h) * 100.0
# overlay: corner trovati sull'originale (ridotto a max 1600 px: 5 MP in PNG pesano)
f = min(1.0, 1600.0 / w)
bgr = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_GRAY2BGR)
pts = g.reshape(-1, 1, 2).astype(np.float32)
if f < 1.0:
bgr = cv2.resize(bgr, None, fx=f, fy=f, interpolation=cv2.INTER_AREA)
pts = pts * np.float32(f)
cv2.drawChessboardCorners(bgr, (nc, nr), pts, True)
ok, png = cv2.imencode(".png", bgr)
if not ok:
raise RuntimeError("PNG dell'overlay non codificabile")
return {
"px_per_mm": 1.0 / mm_per_px,
"mm_per_px": mm_per_px,
"rms_px": residuo_rms,
"residuo_rms_px": residuo_rms,
"residuo_max_px": residuo_max,
"n_corners": int(nr * nc),
"cols": int(nc),
"rows": int(nr),
"square_mm": float(square_mm),
"image_width": int(w),
"image_height": int(h),
"scale_spread_pct": 0.0,
"copertura_pct": copertura,
"metodo": "densa",
"distorsione": True,
"overlay_png": base64.b64encode(png.tobytes()).decode("ascii"),
}, mappa
def ora_iso() -> str:
return datetime.now(timezone.utc).isoformat(timespec="seconds")
class Archivio:
"""Un JSON per sorgente in `cartella`; nome file dalla sorgente ripulito."""
"""Un JSON per sorgente in `cartella`; nome file dalla sorgente ripulito.
#84: se la calibrazione e' densa, accanto al JSON sta la mappa (stesso nome,
.npz); `leggi_mappa` la tiene in memoria finche' il file non cambia.
"""
def __init__(self, cartella: Path | str):
self.cartella = Path(cartella)
self._cache: dict = {} # percorso .npz -> (mtime_ns, MappaPronta)
self._lock = threading.Lock()
def _file(self, sorgente: str) -> Path:
# caratteri sicuri + hash dell'originale: due sorgenti diverse non si pestano
@@ -115,15 +481,23 @@ class Archivio:
sigla = hashlib.sha1(sorgente.encode("utf-8")).hexdigest()[:8]
return self.cartella / f"{pulito[:60]}-{sigla}.json"
def _file_mappa(self, sorgente: str) -> Path:
return self._file(sorgente).with_suffix(".npz") # #84 stesso nome del JSON
def leggi(self, sorgente: str) -> dict | None:
try:
return json.loads(self._file(sorgente).read_text(encoding="utf-8"))
except (OSError, ValueError):
return None # assente o illeggibile = non calibrata
def salva(self, sorgente: str, dati: dict) -> None:
def salva(self, sorgente: str, dati: dict, mappa: DistortionMap | None = None) -> None:
destinazione = self._file(sorgente)
self.cartella.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# #84: prima la mappa (o la rimozione di una vecchia), poi il JSON che la dichiara
if mappa is not None:
self._salva_mappa(sorgente, mappa)
else:
self._togli_mappa(sorgente) # ricalibrazione planare: la vecchia mappa non vale piu'
# scrittura atomica: file temporaneo nella stessa cartella, poi replace
fd, tmp = tempfile.mkstemp(dir=self.cartella, suffix=".tmp")
try:
@@ -137,8 +511,56 @@ class Archivio:
pass
raise
def _salva_mappa(self, sorgente: str, mappa: DistortionMap) -> None:
destinazione = self._file_mappa(sorgente)
fd, tmp = tempfile.mkstemp(dir=self.cartella, suffix=".tmp.npz") # .npz: numpy non aggiunge nulla
os.close(fd)
try:
mappa.save(tmp)
os.replace(tmp, destinazione) # atomica come il JSON
except BaseException:
try:
os.unlink(tmp)
except OSError:
pass
raise
with self._lock:
self._cache.pop(str(destinazione), None)
def _togli_mappa(self, sorgente: str) -> None:
destinazione = self._file_mappa(sorgente)
try:
destinazione.unlink()
except FileNotFoundError:
pass
with self._lock:
self._cache.pop(str(destinazione), None)
def leggi_mappa(self, sorgente: str) -> MappaPronta | None:
"""La mappa salvata, pronta per `raddrizza`; None se la sorgente non ne ha una."""
percorso = self._file_mappa(sorgente)
chiave = str(percorso)
try:
mtime = percorso.stat().st_mtime_ns
except OSError:
with self._lock:
self._cache.pop(chiave, None)
return None
with self._lock:
voce = self._cache.get(chiave)
if voce is not None and voce[0] == mtime:
return voce[1]
try:
pronta = _prepara_mappa(DistortionMap.load(percorso))
except (OSError, ValueError, KeyError):
return None # illeggibile = nessuna correzione
with self._lock:
self._cache[chiave] = (mtime, pronta)
return pronta
def elimina(self, sorgente: str) -> None:
try:
self._file(sorgente).unlink()
except FileNotFoundError:
pass
self._togli_mappa(sorgente) # #84 toglie anche la mappa
+34 -21
View File
@@ -3,6 +3,8 @@
Cosa fa: una pagina sola, autonoma e offline (niente CDN, JS e CSS inline), in
italiano. Parla con le rotte dello stesso servizio (/camera/sources,
/camera/calibration, /camera/calibrate).
#84: calibrazione densa, un solo dato dell'operatore (lato dello scacco in mm):
scacchiera che riempie il campo, griglia trovata da sola, mappa di distorsione.
Dipende da: niente. E' una stringa, cosi' il pacchetto compilato non ha file dati.
"""
@@ -41,20 +43,18 @@ PAGINA = """<!doctype html>
<div class="scheda">
<div class="riga">
<div><label for="sorgente">Sorgente</label><select id="sorgente"></select></div>
<div><label for="cols">Angoli interni in orizzontale</label><input id="cols" type="number" min="2" value="9"></div>
<div><label for="rows">Angoli interni in verticale</label><input id="rows" type="number" min="2" value="6"></div>
<div><label for="quadrato">Lato del quadrato (mm)</label><input id="quadrato" type="number" min="0.001" step="any" value="2"></div>
<div><label for="quadrato">Lato dello scacco (mm)</label><input id="quadrato" type="number" min="0.001" step="any" value="2"></div>
</div>
<p style="font-size:.85rem;color:#4b5563;margin:10px 0 0">
Gli angoli interni sono quelli dove si toccano quattro quadrati: una scacchiera di 10 x 7 quadrati ha 9 x 6 angoli.
Tenere la scacchiera piana e ferma, ben illuminata.</p>
Servono una scacchiera che riempie tutto il campo della camera, piana, ferma e ben illuminata, e il lato di uno scacco.
La griglia si trova da sola; il risultato corregge anche la distorsione dell'ottica.</p>
</div>
<div class="scheda">
<div class="riga">
<button id="acquisisci">Acquisisci e calcola</button>
<button id="acquisisci">Acquisisci e calibra</button>
<div><label for="file">oppure un file immagine</label><input id="file" type="file" accept="image/*"></div>
<button id="carica" class="secondario">Carica immagine e calcola</button>
<button id="carica" class="secondario">Carica immagine e calibra</button>
</div>
<div id="messaggio" class="messaggio"></div>
</div>
@@ -64,7 +64,7 @@ PAGINA = """<!doctype html>
<table id="tabella"></table>
<div id="avviso" class="avviso"></div>
<div class="riga" style="margin-top:10px">
<button id="salva">Salva per questa sorgente</button>
<button id="salva">Salva</button>
<span style="font-size:.85rem;color:#4b5563">Da camera, salvando si acquisisce e si calcola di nuovo: tenere la scacchiera ferma.</span>
</div>
<img id="overlay" alt="Angoli trovati sulla scacchiera">
@@ -95,12 +95,19 @@ function numero(v, cifre) { return Number(v).toFixed(cifre); }
function righe(d) {
return [
["Scala", numero(d.px_per_mm, 4) + " px/mm (" + numero(d.mm_per_px, 5) + " mm/px)"],
["Metodo", d.metodo !== "densa" ? "planare (senza correzione della distorsione)" : "densa (immagine raddrizzata)"],
["Griglia trovata", d.cols + " x " + d.rows + " angoli (" + d.n_corners + ")"]
].concat(d.metodo !== "densa" ? [
["Errore di riproiezione (RMS)", numero(d.rms_px, 3) + " px"],
["Variazione di scala nell'area", numero(d.scale_spread_pct, 2) + " %"],
["Angoli trovati", d.n_corners + " (" + d.cols + " x " + d.rows + ")"],
["Lato del quadrato", d.square_mm + " mm"],
["Variazione di scala nell'area", numero(d.scale_spread_pct, 2) + " %"]
] : [
["Residuo massimo", numero(d.residuo_max_px, 3) + " px"],
["Residuo RMS", numero(d.residuo_rms_px, 3) + " px"],
["Copertura del campo", numero(d.copertura_pct, 1) + " %"]
]).concat([
["Lato dello scacco", d.square_mm + " mm"],
["Immagine", d.image_width + " x " + d.image_height + " px"]
];
]);
}
function tabella(el, d) {
@@ -157,9 +164,19 @@ async function aggiornaStato() {
}
function parametri() {
return {
cols: $("cols").value, rows: $("rows").value, quadrato: $("quadrato").value
};
return { quadrato: $("quadrato").value };
}
// avvisi sulla qualita' (solo calibrazione densa): copertura bassa o residuo alto
function avvisi(d) {
var a = [];
if (d.metodo !== "densa") {
if (d.scale_spread_pct > 1) a.push("Attenzione: la scala varia di " + numero(d.scale_spread_pct, 2) + " % nell'area: scacchiera inclinata o ottica non telecentrica.");
} else {
if (d.copertura_pct < 70) a.push("Attenzione: la scacchiera copre solo il " + numero(d.copertura_pct, 1) + " % del campo (meno del 70 %): la correzione ai bordi non e' misurata.");
if (d.residuo_max_px > 0.5) a.push("Attenzione: residuo massimo " + numero(d.residuo_max_px, 3) + " px (oltre 0,5 px): scacchiera non piana, sfocata o con scacchi irregolari.");
}
return a.join(" ");
}
async function calcola(conFile, salva) {
@@ -168,8 +185,6 @@ async function calcola(conFile, salva) {
var p = parametri();
var f = new FormData();
f.append("source", sorgente);
f.append("cols", p.cols);
f.append("rows", p.rows);
f.append("square_mm", p.quadrato);
f.append("save", salva ? "true" : "false");
if (conFile) {
@@ -186,11 +201,9 @@ async function calcola(conFile, salva) {
ultimo = { conFile: conFile, dati: d };
tabella($("tabella"), d);
$("overlay").src = "data:image/png;base64," + d.overlay_png;
$("avviso").textContent = d.scale_spread_pct > 1
? "Attenzione: la scala varia di " + numero(d.scale_spread_pct, 2) + " % nell'area: scacchiera inclinata o ottica non telecentrica."
: "";
$("avviso").textContent = avvisi(d);
$("risultato").hidden = false;
messaggio(d.saved ? "Calibrazione salvata." : "Calcolo riuscito: controllare e salvare.", "ok");
messaggio(d.saved ? "Calibrazione salvata." : "Calibrazione riuscita: controllare e salvare.", "ok");
if (d.saved) aggiornaStato();
} catch (e) {
messaggio("Servizio non raggiungibile.", "errore");
+37 -10
View File
@@ -4,18 +4,27 @@ Cosa fa: espone via HTTP l'acquisizione di una camera (vs-camera: GigE/GenTL,
OpenCV, cartella di immagini) con lo stesso contratto di `vs-gui`, ma solo
`grab` (copiato da TieVision-Studio, src/visionsuite/gui/server.py):
GET /camera/sources -> {"sources": [{name, kind, label}]}
POST /camera/grab json {source, trigger="continuo", timeout_ms=5000} -> PNG
POST /camera/grab json {source, trigger="continuo", timeout_ms=5000,
grezzo=false} -> PNG
#84: se la sorgente ha una mappa di distorsione salvata il frame esce
raddrizzato (header X-Raddrizzato: si|no); "grezzo": true lo dà com'è.
Errori: 400 parametri, 404 sorgente inesistente, 503 guasto camera, 504 timeout.
Calibrazione a scacchiera per sorgente (#83, logica in scripts/calibrazione.py):
GET /camera/calibration?source=<src> -> 200 {source, px_per_mm, mm_per_px,
rms_px, n_corners, cols, rows, square_mm, image_width, image_height,
scale_spread_pct, calibrated_at} | 404 "sorgente non calibrata"
POST /camera/calibrate multipart: source, cols, rows (angoli interni),
square_mm, image (file, opzionale: senza, grab dalla sorgente come
/camera/grab), save=false -> campi di sopra + overlay_png (b64) + saved;
POST /camera/calibrate multipart: source, square_mm, image (file, opzionale:
senza, grab GREZZO dalla sorgente), save=false, cols/rows (opzionali).
#84: SENZA cols/rows = calibrazione densa (default): una foto di
scacchiera che riempie il campo, griglia trovata da sola, mappa di
distorsione salvata accanto al JSON (.npz); mm/px e px/mm sono quelli
dell'immagine RADDRIZZATA. CON cols/rows (angoli interni) = metodo
planare di prima. Campi: quelli di C1 + overlay_png (b64) + saved +
metodo ("densa"|"planare"), distorsione (bool) e, per la densa,
residuo_rms_px, residuo_max_px, copertura_pct;
422 scacchiera non trovata o parametri invalidi
DELETE /camera/calibration?source=<src> -> 204
DELETE /camera/calibration?source=<src> -> 204 (toglie JSON e mappa)
GET /calibrazione -> pagina HTML autonoma (offline) per fare tutto a mano
Il risultato salvato sta in un JSON per sorgente in --config-dir (default
%ProgramData%/Tielogic/TieMeasureFlow/acquisitore su Windows, ./acquisitore altrove).
@@ -158,14 +167,25 @@ def create_app(folder: Path | str | None = None,
trigger = corpo.get("trigger", "continuo")
if trigger not in _TRIGGER:
raise HTTPException(400, "«trigger» supportato: solo continuo")
grezzo = corpo.get("grezzo", False) # #84: true = frame non raddrizzato
if not isinstance(grezzo, bool):
raise HTTPException(400, "«grezzo» deve essere true o false")
timeout = corpo.get("timeout_ms", 5000)
if isinstance(timeout, bool) or not isinstance(timeout, int) or not 1 <= timeout <= 10000:
raise HTTPException(400, "«timeout_ms» deve essere un intero fra 1 e 10000")
frame = _grab(nome, timeout) # #83: corpo estratto in _grab, invariato
raddrizzato = False
if not grezzo: # #84: sorgente calibrata (densa) -> frame raddrizzato dalla mappa in cache
mappa = archivio.leggi_mappa(nome)
if mappa is not None:
corretto = calibrazione.raddrizza(frame, mappa)
if corretto is not None: # None = dimensioni diverse da quelle calibrate
frame, raddrizzato = corretto, True
ok, buf = cv2.imencode(".png", frame)
if not ok:
raise HTTPException(500, "codifica PNG fallita")
return Response(buf.tobytes(), media_type="image/png")
return Response(buf.tobytes(), media_type="image/png",
headers={"X-Raddrizzato": "si" if raddrizzato else "no"})
# ---- #83: calibrazione a scacchiera per sorgente
@@ -189,9 +209,9 @@ def create_app(folder: Path | str | None = None,
@app.post("/camera/calibrate")
async def calibrazione_calcola(
source: str = Form(...),
cols: int = Form(...),
rows: int = Form(...),
square_mm: float = Form(...),
cols: int | None = Form(None), # #84: opzionali, senza = calibrazione densa
rows: int | None = Form(None),
image: UploadFile | None = File(None),
save: bool = Form(False),
):
@@ -203,15 +223,22 @@ def create_app(folder: Path | str | None = None,
raise HTTPException(422, "l'immagine caricata non è leggibile")
else:
frame = await run_in_threadpool(_grab, nome, 5000) # come /camera/grab (404/503/504)
if (cols is None) != (rows is None):
raise HTTPException(422, "cols e rows vanno indicati insieme (o nessuno dei due)")
mappa = None
try:
risultato = calibrazione.calibra_scacchiera(frame, cols, rows, square_mm)
if cols is None: # #84: densa, nessuna griglia da dichiarare
risultato, mappa = await run_in_threadpool(
calibrazione.calibra_scacchiera_densa, frame, square_mm)
else: # metodo planare di #83, invariato
risultato = calibrazione.calibra_scacchiera(frame, cols, rows, square_mm)
except calibrazione.CalibrazioneError as e:
raise HTTPException(422, str(e))
corpo = {"source": nome,
**{k: v for k, v in risultato.items() if k != "overlay_png"},
"calibrated_at": calibrazione.ora_iso()}
if save:
archivio.salva(nome, corpo)
archivio.salva(nome, corpo, mappa) # #84: la mappa (se densa) va in .npz accanto
return {**corpo, "overlay_png": risultato["overlay_png"], "saved": bool(save)}
@app.get("/calibrazione", response_class=HTMLResponse)
+195 -3
View File
@@ -36,6 +36,28 @@ def una_scacchiera(square_px: int = 40, nx: int = 10, ny: int = 7, margin: int =
return img
def una_scacchiera_densa(w: int = 640, h: int = 480, square_px: int = 40, k: float = 1e-8) -> np.ndarray:
"""#84: scacchiera che riempie tutto il campo, con distorsione a barilotto (k sui px dal centro)."""
m = 3 * square_px # la scacchiera continua oltre il campo: nessun bordo finto nell'immagine
yy, xx = np.mgrid[0:h + 2 * m, 0:w + 2 * m]
piana = (((xx // square_px) + (yy // square_px)) % 2 * 255).astype(np.uint8)
cx, cy = w / 2.0, h / 2.0
dx, dy = (xx[m:m + h, m:m + w] - m - cx).astype(np.float32), (yy[m:m + h, m:m + w] - m - cy).astype(np.float32)
f = 1 + k * (dx * dx + dy * dy)
img = cv2.remap(piana, cx + m + dx * f, cy + m + dy * f, cv2.INTER_LINEAR)
return cv2.GaussianBlur(img, (3, 3), 0.8) # bordi non perfettamente netti, come in camera
def residuo_reticolo(griglia: np.ndarray) -> float:
"""Residuo massimo (px) della griglia (nr,nc,2) da un reticolo affine regolare."""
nr, nc, _ = griglia.shape
ii, jj = np.mgrid[0:nr, 0:nc]
A = np.stack([np.ones(nr * nc), ii.ravel(), jj.ravel()], axis=1)
P = griglia.reshape(-1, 2)
coef, *_ = np.linalg.lstsq(A, P, rcond=None)
return float(np.hypot(*(A @ coef - P).T).max())
def _png(img: np.ndarray) -> bytes:
ok, buf = cv2.imencode(".png", img)
assert ok
@@ -62,6 +84,29 @@ def client(cartella, tmp_path):
CAMPI = {"cols": "9", "rows": "6", "square_mm": "2"}
CHIAVI_C1 = {"source", "px_per_mm", "mm_per_px", "rms_px", "n_corners", "cols", "rows",
"square_mm", "image_width", "image_height", "scale_spread_pct", "calibrated_at"}
# #84: campi in piu' per metodo planare (C2 con cols/rows) e per la densa
CHIAVI_PLANARE = CHIAVI_C1 | {"metodo", "distorsione"}
CHIAVI_DENSA = CHIAVI_PLANARE | {"residuo_rms_px", "residuo_max_px", "copertura_pct"}
SORGENTE = "camera:folder"
@pytest.fixture
def cartella_densa(tmp_path):
# #84: la sorgente camera:folder fa il loop su una scacchiera densa distorta
cartella = tmp_path / "immagini_dense"
cartella.mkdir()
cv2.imwrite(str(cartella / "densa.png"), una_scacchiera_densa(k=1e-7))
return cartella
@pytest.fixture
def client_denso(cartella_densa, tmp_path):
mod = _carica()
with TestClient(mod.create_app(cartella_densa, config_dir=tmp_path / "config_densa")) as c:
c.config = tmp_path / "config_densa"
yield c
NON_IMMAGINE = b"questo non e una immagine"
@@ -112,7 +157,8 @@ def test_c2_immagine_caricata_senza_salvare(client):
files={"image": ("s.png", _png(una_scacchiera()), "image/png")})
assert r.status_code == 200, r.text
corpo = r.json()
assert CHIAVI_C1 | {"overlay_png", "saved"} == set(corpo)
assert CHIAVI_PLANARE | {"overlay_png", "saved"} == set(corpo)
assert corpo["metodo"] == "planare" and corpo["distorsione"] is False # #84: con cols/rows nulla cambia
assert corpo["saved"] is False
assert corpo["px_per_mm"] == pytest.approx(20.0, rel=0.005)
# senza save non si scrive nulla
@@ -129,7 +175,7 @@ def test_c2_c1_c3_ciclo_con_grab_dalla_sorgente(client):
r1 = client.get("/camera/calibration", params={"source": "camera:folder"})
assert r1.status_code == 200
assert set(r1.json()) == CHIAVI_C1 # nessun overlay nel file salvato
assert set(r1.json()) == CHIAVI_PLANARE # nessun overlay nel file salvato
assert r1.json()["px_per_mm"] == pytest.approx(20.0, rel=0.005)
assert r1.json()["source"] == "camera:folder"
file_salvati = list(client.config.glob("*.json"))
@@ -180,5 +226,151 @@ def test_c4_pagina_html(client):
r = client.get("/calibrazione")
assert r.status_code == 200
assert r.headers["content-type"].startswith("text/html")
assert "Acquisisci e calcola" in r.text
assert "Acquisisci e calibra" in r.text
assert "Lato dello scacco" in r.text and 'id="cols"' not in r.text # #84: un solo campo
assert "http://" not in r.text and "https://" not in r.text # offline, niente CDN
# ---- #84: calibrazione densa (logica pura)
def test_densa_trova_la_griglia_da_sola_e_la_scala():
_carica()
import calibrazione
r, mappa = calibrazione.calibra_scacchiera_densa(una_scacchiera_densa(k=1e-8), 2.0)
assert (r["cols"], r["rows"]) == (15, 11) # 640x480 con quadrati da 40 px
assert r["n_corners"] == 15 * 11
assert r["mm_per_px"] == pytest.approx(2.0 / 40, rel=0.005)
assert r["px_per_mm"] == pytest.approx(20.0, rel=0.005)
assert r["metodo"] == "densa" and r["distorsione"] is True
assert r["residuo_max_px"] < 0.3 and r["residuo_rms_px"] <= r["residuo_max_px"]
assert 60 < r["copertura_pct"] <= 100
assert (r["image_width"], r["image_height"]) == (640, 480)
assert base64.b64decode(r["overlay_png"])[:8] == b"\x89PNG\r\n\x1a\n"
assert mappa.shape == (480, 640) and mappa.pixel_size == pytest.approx(0.05, rel=0.005)
def test_densa_raddrizza_su_griglia_regolare():
_carica()
import calibrazione
img = una_scacchiera_densa(k=1e-7) # distorsione marcata: ai bordi ~5 %
r, mappa = calibrazione.calibra_scacchiera_densa(img, 2.0)
assert (r["cols"], r["rows"]) == (15, 11)
# prima la griglia e' curva, dopo e' un reticolo regolare
assert residuo_reticolo(calibrazione._trova_griglia(img)) > 1.0
pronta = calibrazione._prepara_mappa(mappa)
dritta = calibrazione.raddrizza(img, pronta)
assert dritta.shape == img.shape
assert residuo_reticolo(calibrazione._trova_griglia(dritta)) < 0.3
@pytest.mark.parametrize("cosa", ["bianca", "scacchiera_piccola"])
def test_densa_senza_griglia_solleva(cosa):
_carica()
import calibrazione
img = (np.full((300, 300), 255, np.uint8) if cosa == "bianca"
else una_scacchiera_densa(80, 60, 20)) # 3x2 angoli: meno di 3x3
with pytest.raises(calibrazione.CalibrazioneError, match="non trovata"):
calibrazione.calibra_scacchiera_densa(img, 2.0)
@pytest.mark.parametrize("quadrato", [0.0, -1.0, float("nan")])
def test_densa_quadrato_invalido_solleva(quadrato):
_carica()
import calibrazione
with pytest.raises(calibrazione.CalibrazioneError):
calibrazione.calibra_scacchiera_densa(una_scacchiera_densa(), quadrato)
def test_archivio_mappa_cache_e_invalidazione(tmp_path):
_carica()
import calibrazione
_, mappa = calibrazione.calibra_scacchiera_densa(una_scacchiera_densa(), 2.0)
arch = calibrazione.Archivio(tmp_path)
assert arch.leggi_mappa("s") is None
arch.salva("s", {"a": 1}, mappa)
prima = arch.leggi_mappa("s")
assert prima is not None and arch.leggi_mappa("s") is prima # cache in memoria
assert not list(tmp_path.glob("*.tmp*")) # niente temporanei rimasti
arch.salva("s", {"a": 2}, mappa) # file riscritto -> cache invalidata
assert arch.leggi_mappa("s") is not prima
arch.salva("s", {"a": 3}) # salvataggio senza mappa (planare): la vecchia sparisce
assert arch.leggi_mappa("s") is None and not list(tmp_path.glob("*.npz"))
# ---- #84: rotte con la calibrazione densa
def _grigio(r) -> np.ndarray:
return cv2.imdecode(np.frombuffer(r.content, np.uint8), cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
def test_c2_senza_cols_rows_e_densa(client_denso):
r = client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2"})
assert r.status_code == 200, r.text
corpo = r.json()
assert CHIAVI_DENSA | {"overlay_png", "saved"} == set(corpo)
assert corpo["metodo"] == "densa" and corpo["distorsione"] is True
assert (corpo["cols"], corpo["rows"]) == (15, 11)
assert corpo["px_per_mm"] == pytest.approx(1.0 / corpo["mm_per_px"])
assert corpo["saved"] is False
assert not client_denso.config.exists() or not list(client_denso.config.iterdir())
def test_c2_solo_cols_o_solo_rows_422(client_denso):
r = client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2", "cols": "9"})
assert r.status_code == 422
def test_grab_raddrizzato_se_calibrata_e_grezzo_a_richiesta(client_denso, cartella_densa):
originale = cv2.imread(str(cartella_densa / "densa.png"), cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
prima = client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE})
assert prima.headers["x-raddrizzato"] == "no" # non calibrata: frame com'e'
assert np.array_equal(_grigio(prima), originale)
r = client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2", "save": "true"})
assert r.status_code == 200, r.text
assert r.json()["saved"] is True
json_salvati, mappe = list(client_denso.config.glob("*.json")), list(client_denso.config.glob("*.npz"))
assert len(json_salvati) == 1 and len(mappe) == 1
assert mappe[0].stem == json_salvati[0].stem # stesso nome del JSON
saved = client_denso.get("/camera/calibration", params={"source": SORGENTE}).json()
assert set(saved) == CHIAVI_DENSA and saved["metodo"] == "densa"
dopo = client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE})
assert dopo.status_code == 200 and dopo.headers["x-raddrizzato"] == "si"
import calibrazione
dritta = _grigio(dopo)
assert dritta.shape == originale.shape
assert not np.array_equal(dritta, originale)
assert residuo_reticolo(calibrazione._trova_griglia(dritta)) < 0.3 # griglia regolare
grezzo = client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE, "grezzo": True})
assert grezzo.headers["x-raddrizzato"] == "no"
assert np.array_equal(_grigio(grezzo), originale)
# la calibrazione parte sempre dal frame grezzo: ricalibrare dalla sorgente da' lo stesso mm/px
di_nuovo = client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2"})
assert di_nuovo.json()["mm_per_px"] == pytest.approx(r.json()["mm_per_px"])
assert di_nuovo.json()["residuo_max_px"] < 0.3
def test_grab_grezzo_non_booleano_400(client_denso):
r = client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE, "grezzo": "si"})
assert r.status_code == 400
def test_delete_toglie_anche_la_mappa(client_denso):
client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2", "save": "true"})
assert list(client_denso.config.glob("*.npz"))
assert client_denso.delete("/camera/calibration", params={"source": SORGENTE}).status_code == 204
assert not list(client_denso.config.glob("*.npz")) and not list(client_denso.config.glob("*.json"))
assert client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE}).headers["x-raddrizzato"] == "no"
def test_ricalibrare_planare_toglie_la_mappa_densa(client_denso):
client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "square_mm": "2", "save": "true"})
assert list(client_denso.config.glob("*.npz"))
planare = client_denso.post("/camera/calibrate", data={"source": SORGENTE, "save": "true", **CAMPI},
files={"image": ("s.png", _png(una_scacchiera()), "image/png")})
assert planare.status_code == 200 and planare.json()["metodo"] == "planare"
assert not list(client_denso.config.glob("*.npz")) # niente mappa vecchia che raddrizza a vuoto
assert client_denso.post("/camera/grab", json={"source": SORGENTE}).headers["x-raddrizzato"] == "no"