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scan-calibrator/README.md
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2026-09-14 10:19:55 +08:00

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scan参数交互式配置向导

该工具用于在不同摄像头点位通过固定对话完成scan参数标定、配置替换、完整试扫和验证拼图。详细的底层命令和原理见手动配置README.md。

目录结构

scan-calibrator/
├── README.md                    # 交互式向导主文档
├── 手动配置README.md             # 完整手动流程和参数原理
├── interactive.sh              # 交互式向导入口
├── interactive_calibrator.py
├── calibrate.sh                # 手动配置入口
├── scan_calibrator.py
├── src/measure_overlap.cpp
├── result/                     # 运行时生成的scan配置片段
└── scan-panorama/
    ├── stitch.sh
    ├── stitch_scan.py
    ├── README.md
    └── result/                 # 运行时生成的验证大图

启动

cd /home/zhangw/scan-calibrator
./interactive.sh

只需要输入:

  • 1:确认、执行或选择野外部署;
  • 2:只在第一个问题中表示办公室测试;
  • 3:结束对话,并清理本次未完成向导生成的标定状态和临时标定截图;
  • Ctrl+C:等同于退出。

退出不会删除历史扫描目录,也不会回滚已经明确确认替换并重启的config.json。

完整对话示例

下面以办公室测试、28张小图为例。>后面的1或2是现场人员输入;PTZ、step、 文件名和扫描目录只是示例,实际值由当前摄像头返回。

您好!我们现在开始配置扫图参数!
在接下来的对话中,回复 3 会立即结束,并清理本次向导产生的标定痕迹。

① 当前是【野外部署阶段】(回复 1)还是【办公室测试阶段】(回复 2)?
> 2

② 请在Web界面中固定本次扫描使用的zoom,再手动把摄像头移到扫描区域的【左上角】。
到位后回复 1;回复 3 随时退出。
> 1
已读取: pan=19120 (191.20°), tilt=990 (9.90°), zoom=810 (8.10×)

③ 请保持zoom不变,手动把摄像头移到扫描区域的【右下角】。
到位后回复 1;回复 3 随时退出。
> 1
已读取: pan=13420 (134.20°), tilt=-340 (-3.40°), zoom=810 (8.10×)

④ 这一步用于测量当前zoom下的水平/垂直视场。
请保持zoom不变,优先把摄像头移到扫描区域内部、距离较远且纹理分布在整幅画面的位置。
请避开纯天空、纯墙面、水面、玻璃、近距离物体和重复图案;
回复1后不要再操作Web云台,程序会自动移动、拍照并返回起点。
到位后回复 1;回复 3 随时退出。
> 1

正在计算,请不要操作摄像头或Web控制页面……
已读取: pan=16220 (162.20°), tilt=440 (4.40°), zoom=810 (8.10×)

正在标定 pan_step,摄像头会自动移动并回到起点……
  step=250: 重叠约 77.0%,有效特征=286,内点率=91.7%
  step=450: 重叠约 58.6%,有效特征=191,内点率=84.5%
  step=700: 重叠约 35.5%,有效特征=116,内点率=73.9%

正在标定 tilt_step,摄像头会自动移动并回到起点……
  step=120: 重叠约 81.3%,有效特征=302,内点率=92.0%
  step=220: 重叠约 65.8%,有效特征=215,内点率=86.7%
  step=350: 重叠约 45.6%,有效特征=143,内点率=78.1%

⑤ 本次得到的扫图参数:
{
  "pan_start": 13420,
  "pan_end": 19870,
  "pan_step": 1075,
  "tilt_start": -340,
  "tilt_end": 1511,
  "tilt_step": 617,
  "zoom": 810
}
安装方式:desktop
范围检查:视觉左→右pan=decreasing,指定弧段=57.00°
整步扩边:pan_step=1075,向终点外扩=750(7.50°)
整步扩边:tilt_step=617,向终点外扩=521(5.21°)
预计网格:7列 × 4行 = 28张

⑥ 是否替换 smart-cam 容器内的/smart-cam/config/config.json?
替换并重启回复 1;不替换并结束回复 3。
> 1
替换完成,smart-cam已重启。

⑦ 是否现在进行一次完整扫图测试?
开始测试回复 1;不测试并结束回复 3。
> 1
已启动测试扫描。

扫图日志:
已保存第 1/28 张图
已保存第 2/28 张图
……
已保存第 27/28 张图
已保存第 28/28 张图

扫描完成,共保存 28 张图。
保存目录:/smart-cam/data/scan/2026-07-23_16-53-51

⑧ 本次扫描已完成,是否立即进行拼图测试?
开始拼图回复 1;不拼图并结束回复 3。
> 1

拼图完成。
大图存储位置:/home/zhangw/scan-calibrator/scan-panorama/result/2026-07-23_16-53-51_desktop_scan_grid_panorama.jpg

配置向导已完成,对话结束。

每个问题背后执行了什么

① 选择部署环境

  • 回复1:使用hanging,表示球机在野外正常倒挂;
  • 回复2:使用desktop,表示办公室桌面正放且摄像头后台旋转了180度。

它决定角点的pan方向和生成配置时的扫描顺序,等价于最后执行:

./calibrate.sh generate --mount hanging
# 或
./calibrate.sh generate --mount desktop

② 记录左上角

现场人员先在Web界面设置固定zoom,并移动到扫描区域左上角。回复1后,向导通过 smart-cam的HTTP接口读取PTZ并记录,等价于:

./calibrate.sh ptz
./calibrate.sh mark top-left

记录的是当前画面中心的pan/tilt/zoom。

③ 记录右下角

保持zoom不变,移动到右下角。回复1后等价于:

./calibrate.sh ptz
./calibrate.sh mark bottom-right

向导会比较两个角点的zoom;不一致时立即停止,避免用不同视场计算网格。

④ 自动计算pan_step和tilt_step

现场人员保持zoom不变,把镜头移到扫描区域内部、距离较远且纹理丰富的位置。 回复1后,向导会:

  1. 抓取基准图;
  2. 沿pan方向尝试若干候选角度,每次抓图后回到起点;
  3. 用ORB特征、RANSAC和单轴画面位移求水平视场;
  4. 沿tilt方向重复测量;
  5. 每个方向用不同移动量反算视场:两组结果只有在特征质量高且视场差不超过8%时才接受, 否则要求至少三组一致结果;
  6. 水平方向按1%目标重叠计算step,垂直方向按4%目标重叠计算step;
  7. 要求至少50个几何内点且内点率至少45%,否则拒绝结果;
  8. 删除本次自动标定产生的临时截图。

这一步不能省略。两个角点只能确定扫描范围,无法确定当前摄像头型号和zoom下的一幅画面 覆盖多少角度。

不要把画面对准纯天空、纯墙、水面、玻璃、近距离物体或重复图案,否则无法可靠匹配。 这一步不能改变zoom;自动对焦不影响zoom。标定失败时可以只更换第四步的位置重试, 不需要重新记录左上角和右下角。

⑤ 显示最终参数

向导按完整step向终点扩展扫描范围,保证范围只能比手动选择的区域稍大,不能少扫。 它会显示:

pan_start / pan_end / pan_step
tilt_start / tilt_end / tilt_step
zoom
预计行数、列数、图片总数和向外扩展角度

同时将片段保存到:

/home/zhangw/scan-calibrator/result/

⑥ 替换配置并重启

回复1后,向导会:

  1. 从容器读取/smart-cam/config/config.json;
  2. 只更新scan中的七个运动参数,保留定时时间、等待时间、容差和HTTP设置;
  3. 用python3 -m json.tool验证新JSON;
  4. 原子替换配置,不另外备份原配置;
  5. 执行docker restart smart-cam;
  6. 等待scan HTTP服务重新可用。

回复3不会替换配置。

⑦ 立即完整试扫

回复1等价于:

docker exec smart-cam curl -fsS -X POST \
  http://127.0.0.1:18080/api/v1/scan/start

向导会在后台轮询扫描状态,但不会把HTTP请求日志显示到终端。终端只显示图片保存进度:

已保存第 1/28 张图
已保存第 2/28 张图
……

后台状态查询等价于:

docker exec smart-cam curl -fsS \
  http://127.0.0.1:18080/api/v1/scan/status

扫描完成或失败后自动停止日志跟随,并显示结果目录。

⑧ 拼图测试

只有本次试扫成功完成后才会出现这个问题。回复1后,向导将本次扫描的结果目录和第①步 选择的安装方式传给:

/home/zhangw/scan-calibrator/scan-panorama/stitch.sh \
  <本次扫描目录> --mount <desktop或hanging>

拼图完成后,终端返回大图的绝对存储路径,然后结束对话。回复3则不拼图并结束。

拼图结果统一保存在:

/home/zhangw/scan-calibrator/scan-panorama/result/

应打开大图检查实际拼图是否存在超过5%的重叠或画面缺口。

批量部署注意事项

  • 每一个摄像头点位都要重新记录角点;
  • 摄像头型号或zoom变化时必须重新自动计算step;
  • 标定期间不要同时从Web界面控制PTZ;
  • 水平目标重叠为1%,垂直目标重叠为4%,都不超过5%上限;
  • 自动标定不会使用单个样本;两组样本必须同时满足高特征质量和视场差不超过8%, 普通质量的结果必须由至少三组样本互相验证;
  • 机械回差、镜头畸变和近景视差可能导致不同位置略有差异,最终必须完整试扫并拼图复核;