API mit .npz

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chk
2026-06-10 07:51:34 +02:00
parent c76cbd39de
commit cdb3165fad
8 changed files with 289 additions and 4 deletions

79
setup/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,79 @@
# Kamera-Kalibrierung einrichten
Jede Kamera braucht eine Kalibrierungsdatei (`calibration.npz`), die
Kameramatrix und Verzerrungskoeffizienten enthält.
Die Datei wird beim Serverstart einmalig in den RAM geladen und über
`GET /api/cameras/{id}/calibration` ausgeliefert.
---
## Voraussetzungen
```
pip install opencv-python numpy requests
```
---
## Schritt 1 Schachbrettmuster drucken
Datei: [`checkerboard_11x8_25mm.pdf`](checkerboard_11x8_25mm.pdf)
- **A4 Querformat, 100 % drucken** (keine Skalierung, kein „An Seite anpassen")
- Muster: 11 × 8 Felder → **10 × 7 innere Ecken**, 25 mm pro Feld
- Auf festes Papier oder Karton drucken; flach und verwindungssteif halten
---
## Schritt 2 Fotos aufnehmen
Server läuft auf `thinkcentre.local:8444`. Skript schießt für alle Kameras
gleichzeitig Hires-Aufnahmen und legt sie in `test/files/{camId}/` ab:
```bash
python test/grabSnapShot.py
```
Das Schachbrettmuster dabei aus **verschiedenen Winkeln und Positionen** halten
(mind. 1520 Aufnahmen pro Kamera).
Bilder landen unter `test/files/cam0/`, `test/files/cam1/`, `test/files/cam2/`.
---
## Schritt 3 Kalibrierung berechnen
Für jede Kamera einmal ausführen:
```bash
python setup/calibrate.py test/files/cam0 data/calibration/cam0/calibration.npz
python setup/calibrate.py test/files/cam1 data/calibration/cam1/calibration.npz
python setup/calibrate.py test/files/cam2 data/calibration/cam2/calibration.npz
```
Ein guter RMS-Wert liegt unter **0.5 px**. Wenn der Wert zu hoch ist:
- Bilder mit schlechter Beleuchtung oder Bewegungsunschärfe löschen
- Schachbrettmuster flacher halten
- Mehr Aufnahmen aus verschiedenen Winkeln machen
---
## Schritt 4 Dateien committen
Die `.npz`-Dateien sind Deployment-Konfiguration und gehören ins Repository:
```bash
git add data/calibration/
git commit -m "Kalibrierungsdaten für cam0cam2"
```
---
## Ergebnis prüfen
```bash
curl http://thinkcentre.local:8444/api/cameras
# → jede Kamera mit "calibrationUrl": "/api/cameras/cam0/calibration"
curl -o cam0.npz http://thinkcentre.local:8444/api/cameras/cam0/calibration
python -c "import numpy as np; d=np.load('cam0.npz'); print(d['camera_matrix'])"
```

77
setup/calibrate.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,77 @@
"""
Berechnet eine Kamera-Kalibrierung aus Schachbrett-Fotos und speichert das
Ergebnis als .npz.
Aufruf:
python calibrate.py <Bildordner> <Ausgabedatei.npz>
Beispiel:
python setup/calibrate.py test/files/cam0 data/calibration/cam0/calibration.npz
Erwartet *.jpg-Dateien im Bildordner, die ein 10x7-Eck-Schachbrettmuster
(= 11x8 Felder, 25 mm/Feld) zeigen.
"""
import sys
import glob
import pathlib
import numpy as np
import cv2
CHECKERBOARD = (10, 7) # innere Ecken
SQUARE_MM = 25.0 / 1000 # 25 mm in Metern
def calibrate(image_dir: str, out_path: str) -> None:
images = sorted(glob.glob(str(pathlib.Path(image_dir) / "*.jpg")))
if not images:
sys.exit(f"Keine .jpg-Dateien in {image_dir!r}")
print(f"Gefundene Bilder: {len(images)}")
objp = np.zeros((CHECKERBOARD[0] * CHECKERBOARD[1], 3), np.float32)
objp[:, :2] = np.mgrid[0:CHECKERBOARD[0], 0:CHECKERBOARD[1]].T.reshape(-1, 2)
objp *= SQUARE_MM
objpoints, imgpoints = [], []
img_size = None
for fname in images:
img = cv2.imread(fname)
if img is None:
print(f" WARNUNG: konnte nicht lesen: {fname}")
continue
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
if img_size is None:
img_size = gray.shape[::-1]
ret, corners = cv2.findChessboardCorners(
gray, CHECKERBOARD,
cv2.CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH | cv2.CALIB_CB_NORMALIZE_IMAGE | cv2.CALIB_CB_FAST_CHECK,
)
if ret:
corners2 = cv2.cornerSubPix(
gray, corners, (11, 11), (-1, -1),
(cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 1e-6),
)
objpoints.append(objp)
imgpoints.append(corners2)
print(f" OK {pathlib.Path(fname).name}")
else:
print(f" -- {pathlib.Path(fname).name} (keine Ecken gefunden)")
print(f"\nGültige Bilder: {len(objpoints)} / {len(images)}")
if not objpoints:
sys.exit("Kalibrierung fehlgeschlagen: keine Ecken in keinem Bild gefunden.")
rms, K, D, _rvecs, _tvecs = cv2.calibrateCamera(objpoints, imgpoints, img_size, None, None)
print(f"RMS-Fehler: {rms:.4f} px")
print(f"Kameramatrix:\n{K}")
print(f"Verzerrungskoeff: {D}")
pathlib.Path(out_path).parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
np.savez(out_path, camera_matrix=K, dist_coeffs=D)
print(f"\nGespeichert: {out_path}")
if __name__ == "__main__":
if len(sys.argv) != 3:
sys.exit(__doc__)
calibrate(sys.argv[1], sys.argv[2])

View File

@@ -0,0 +1,95 @@
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