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相机集成

Rayforge 支持 USB 相机集成，用于精确的材料对齐和定位。相机叠加功能允许您准确看到激光将在材料上的何处切割或雕刻，消除猜测并减少材料浪费。

相机设置

概述​

相机集成提供：

  • 画布上的实时视频叠加，实时显示您的材料
  • 图像对齐以校准相机相对于激光的位置
  • 视觉定位以准确地将作业放置在不规则或预标记的材料上
  • 运行作业前的材料预览
  • 多相机支持用于不同的机器设置
用例
  • 在预打印材料上对齐切割
  • 处理不规则形状的材料
  • 在现有物体上精确放置雕刻
  • 减少测试切割和材料浪费

相机设置​

硬件要求​

兼容的相机：

  • USB 网络摄像头（最常见）
  • 笔记本电脑内置相机（如果在靠近机器的笔记本电脑上运行 Rayforge）
  • Linux 上 Video4Linux2（V4L2）支持的任何相机或 Windows 上的 DirectShow

推荐的设置：

  • 相机安装在工作区域上方，视野清晰
  • 一致的照明条件
  • 相机定位以捕获激光工作区域
  • 安全安装以防止相机移动

添加相机​

  1. 连接相机到您的计算机，通过 USB

  2. 打开相机设置：

    • 导航到 设置 → 首选项 → 相机
    • 或使用相机工具栏按钮

  3. 添加新相机：

    • 点击 "+" 按钮添加相机
    • 输入描述性名称（例如，"顶部相机"、"工作区域相机"）
    • 从下拉菜单中选择设备
      • Linux 上：/dev/video0、/dev/video1 等
      • Windows 上：相机 0、相机 1 等

  4. 启用相机：

    • 切换相机启用开关
    • 实时画面应显示在画布上

  5. 调整相机设置：

    • 亮度：如果材料太暗/太亮则调整
    • 对比度：增强边缘可见性
    • 透明度：控制叠加不透明度（建议 20-50%）
    • 白平衡：自动或手动开尔文温度

相机对齐​

相机对齐校准相机像素与现实世界坐标之间的关系，实现精确定位。

为什么需要校准​

相机从上方看到工作区域，但图像可能是：

  • 相对于机器轴旋转
  • X 和 Y 方向缩放不同
  • 镜头透视扭曲

对齐创建一个转换矩阵，将相机像素映射到机器坐标。

对齐过程​

  1. 打开对齐对话框：

    • 点击工具栏中的相机对齐按钮
    • 或转到 相机 → 对齐相机

  2. 放置对齐标记：

    • 您需要至少 3 个参考点（推荐 4 个以获得更好的精度）
    • 对齐点应分布在工作区域中
    • 使用已知位置，如：
      • 机器原点位置
      • 尺子标记
      • 预切割对齐孔
      • 校准网格

  3. 标记图像点：

    • 点击相机图像在已知位置放置点
    • 出现气泡小部件显示点坐标
    • 对每个参考点重复

  4. 输入世界坐标：

    • 对于每个图像点，输入真实的 X/Y 坐标（mm）
    • 这些是每个点所在的实际机器坐标
    • 用尺子准确测量或使用已知的机器位置

  5. 应用对齐：

    • 点击"应用"计算转换
    • 相机叠加现在将正确对齐

  6. 验证对齐：

    • 将激光头移动到已知位置
    • 检查激光点与相机视图中的预期位置对齐
    • 如需要，通过重新对齐进行微调

对齐提示​

最佳实践
  • 使用工作区域角落的点以获得最大覆盖
  • 避免在一个区域聚集点
  • 仔细测量世界坐标 - 这里的准确性决定了整体对齐质量
  • 如果移动相机或更改对焦距离，请重新对齐
  • 保存您的对齐 - 它在会话之间持续存在

示例对齐工作流程：

  1. 将激光移动到原点位置 (0, 0) 并在相机中标记
  2. 将激光移动到 (100, 0) 并在相机中标记
  3. 将激光移动到 (100, 100) 并在相机中标记
  4. 将激光移动到 (0, 100) 并在相机中标记
  5. 为每个点输入精确坐标
  6. 应用并验证

使用相机叠加​

对齐后，相机叠加帮助准确定位作业。

启用/禁用叠加​

  • 切换相机： 点击工具栏中的相机图标
  • 调整透明度： 使用相机设置中的滑块（20-50% 效果很好）
  • 刷新图像： 启用时相机持续更新

使用相机定位作业​

精确定位的工作流程：

  1. 启用相机叠加以查看您的材料

  2. 导入您的设计（SVG、DXF 等）

  3. 在画布上定位设计：

    • 拖动设计以与相机中可见的特征对齐
    • 使用缩放查看细节
    • 根据需要旋转/缩放

  4. 预览对齐：

    • 使用模拟模式进行可视化
    • 检查切割/雕刻将在您预期的位置

  5. 框选作业以在运行前验证定位

  6. 自信地运行作业

示例：在预打印卡片上雕刻​

  1. 将打印的卡片放在激光床上
  2. 启用相机叠加
  3. 导入您的雕刻设计
  4. 拖动并定位设计以与打印特征对齐
  5. 使用箭头键微调位置
  6. 框选以验证
  7. 运行作业

相机设置参考​

设备设置​

设置描述值
名称相机的描述性名称任何文本
设备 ID系统设备标识符/dev/video0（Linux），0（Windows）
启用相机活动状态开/关

图像调整​

设置描述范围
亮度整体图像亮度-100 到 +100
对比度边缘定义和对比度0 到 100
透明度画布上的叠加不透明度0%（不透明）到 100%（透明）
白平衡色温校正自动或 2000-10000K

对齐数据​

属性描述
图像点相机图像中的像素坐标
世界点真实世界的机器坐标（mm）
转换矩阵计算的映射（内部）

高级功能​

相机校准（镜头畸变校正）​

对于精密工作，您可以校准相机以校正桶形/枕形畸变：

  1. 打印棋盘格图案（例如，8×6 网格，25mm 方格）
  2. 捕获 10+ 张图像，从不同角度/位置的图案
  3. 使用 OpenCV 校准工具计算相机矩阵和畸变系数
  4. 在 Rayforge 中应用校准（高级设置）
何时校准

镜头畸变校正仅在以下情况下必要：

  • 具有明显桶形畸变的广角镜头
  • 需要 <1mm 精度的精密工作
  • 畸变累积的大型工作区域

大多数标准网络摄像头在典型的激光工作中无需校准即可正常工作。

多相机​

Rayforge 支持多个相机用于不同视图或机器：

  • 在首选项中添加多个相机
  • 每个相机可以有独立的对齐
  • 使用相机选择器在相机之间切换
  • 用例：
    • 顶视图 + 侧视图用于 3D 物体
    • 不同机器的不同相机
    • 广角 + 细节相机

故障排除​

相机未检测到​

问题： 相机未出现在设备列表中。

解决方案：

Linux： 检查系统是否识别相机：

# 列出视频设备
ls -l /dev/video*

# 使用 v4l2 检查相机
v4l2-ctl --list-devices

# 使用其他应用程序测试
cheese  # 或 VLC 等

对于 Snap 用户：

# 授予相机访问权限
sudo snap connect rayforge:camera

Windows：

  • 检查设备管理器中的"相机"或"成像设备"下的相机
  • 确保没有其他应用程序正在使用相机（关闭 Zoom、Skype 等）
  • 尝试不同的 USB 端口
  • 更新相机驱动程序

相机显示黑屏​

问题： 相机检测到但没有图像。

可能的原因：

  1. 相机被其他应用程序使用 - 关闭其他视频应用程序
  2. 选择了错误的设备 - 尝试不同的设备 ID
  3. 相机权限 - 在 Linux Snap 上，确保相机接口已连接
  4. 硬件问题 - 使用其他应用程序测试相机

解决方案：

# Linux：释放相机设备
sudo killall cheese  # 或其他相机应用程序

# 检查哪个进程正在使用相机
sudo lsof /dev/video0

对齐不准确​

问题： 相机叠加与真实激光位置不匹配。

诊断：

  1. 对齐点不足 - 使用至少 4 个点
  2. 测量误差 - 仔细检查世界坐标
  3. 相机移动 - 如果相机位置更改，请重新对齐
  4. 非线性畸变 - 可能需要镜头校准

提高精度：

  • 使用更多对齐点（对于非常大的区域，使用 6-8 个）
  • 将点分布在整个工作区域
  • 非常仔细地测量世界坐标
  • 使用机器移动命令精确地将激光定位在已知坐标
  • 任何相机调整后重新对齐

图像质量差​

问题： 相机图像模糊、太暗或过亮。

解决方案：

  1. 在相机设置中调整亮度/对比度
  2. 改善照明 - 添加一致的工作区域照明
  3. 清洁相机镜头 - 灰尘和碎屑会降低清晰度
  4. 检查对焦 - 自动对焦可能效果不佳；如可能请使用手动
  5. 暂时降低透明度以更清楚地看到相机图像
  6. 尝试不同的白平衡设置

相机延迟或卡顿​

问题： 实时相机画面不流畅或延迟。

解决方案：

  • 在设备设置中降低相机分辨率（如果可访问）
  • 关闭其他使用 CPU/GPU 的应用程序
  • 更新图形驱动程序
  • 在 Linux 上，确保使用 V4L2 后端（Rayforge 中自动）
  • 不需要时禁用相机以节省资源

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