Acquisitore: calibrazione densa su C2/grab/pagina, test (#84)

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01Jbf7qKuxsnAVjxthRy7dnB

scripts/tests/test_calibrazione.py

@@ -36,6 +36,27 @@ 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)."""
+    yy, xx = np.mgrid[0:h, 0:w]
+    piana = (((xx // square_px) + (yy // square_px)) % 2 * 255).astype(np.uint8)
+    cx, cy = w / 2.0, h / 2.0
+    dx, dy = (xx - cx).astype(np.float32), (yy - cy).astype(np.float32)
+    f = 1 + k * (dx * dx + dy * dy)
+    img = cv2.remap(piana, cx + dx * f, cy + dy * f, cv2.INTER_LINEAR, borderValue=255)
+    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 +83,29 @@ 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 +156,8 @@ 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 +174,7 @@ 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 +225,151 @@ 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 70 < 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"