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。

设置工作流程

设置相机包括四个步骤：

1. 添加相机 — 连接相机并将其添加到机器配置中
2. 调整图像设置 — 调整亮度、对比度、白平衡和降噪
3. 校准镜头 — 使用校准向导或手动系数校正畸变
4. 对齐相机 — 将相机像素映射到机器坐标以实现精确定位

步骤 2-4 从相机属性面板访问，状态图标一目了然地显示完成情况：

• ✓ 镜头校准 — 校准已完成
• ⚠ 图像对齐 — 警告需要重新对齐（例如，在镜头校准后）
• ✓ 图像对齐 — 对齐是最新且有效的

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第 1 步：添加相机

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

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第 2 步：调整图像设置

点击相机属性中图像设置旁边的配置以打开图像设置对话框。调整这些参数以获得清晰的相机视图：

设置	描述
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）
优先 YUYV	使用未压缩的 YUYV 而不是 MJPEG。较慢但可以修复某些故障
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 2500-10000K）
降噪	时间噪声降低（0.0 到 0.95）

YUYV 选项在您的相机使用默认 MJPEG 格式产生偏绿图像时很有用。请注意，YUYV 是未压缩的，可能会降低 USB 2.0 连接上可用的分辨率或帧率。

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第 3 步：镜头校准

如果您的相机使用广角镜头或安装在倾斜角度，图像可能会显示可见的弯曲 — 直线看起来弯曲，特别是在画面边缘附近。这称为镜头畸变，即使您的 对齐点经过仔细测量，也可能影响对齐精度。

Rayforge 包含一个引导式校准向导，可以自动校正这种畸变。您也可以手动调整畸变系数。

镜头校准对话框

点击相机属性中镜头校准旁边的配置打开镜头校准对话框。从您可以：

• 手动调整畸变系数 — 微调径向（k1–k3）和切向（p1–p2）畸变参数
• 启动校准向导 — 点击向导按钮进行引导式自动校准

手动调整在校准向导计算出初始解后用于微调，或者当您知道镜头的大致畸变值时非常有用。

校准向导

校准向导引导您从床的不同位置捕获几张打印的校准卡图像。然后自动计算畸变模型。

第 1 步：配置校准卡

1. 点击镜头校准对话框中的向导开始
2. 设置打印卡的宽度和高度
3. 预览实时更新 — 卡片应覆盖相机视图约 70%
4. 点击保存为 PDF导出卡片以进行打印
5. 打印卡片并放在激光床上

第 2 步：捕获帧

1. 点击下一步进入捕获模式
2. 在校准视图中不同位置和角度放置校准卡
3. 每放置一个位置点击捕获帧
4. 争取至少 8 次捕获，覆盖整个画面，包括角落和边缘
5. 进度条和状态指示器显示捕获质量

第 3 步：应用校准

1. 一旦捕获足够多的帧，点击校准
2. 计算的畸变系数自动应用于相机
3. 相机叠加现在显示校正后的直线图像

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第 4 步：图像对齐

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。

为什么需要对齐

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：

   • 点击相机属性中图像对齐旁边的配置按钮
   • 对话框显示相机画面与当前对齐叠加

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

对齐状态

相机属性面板显示带图标的对齐状态：

• 对号 — 对齐是最新且有效的
• 警告 — 需要重新对齐。当镜头校准更新时会发生这种情况，因为畸变校正会改变相机图像并使现有对齐无效。您的对齐点会保留 — 只需打开对话框并再次点击应用即可。

示例工作流程

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

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
• 更新镜头校准后重新对齐
• 保存您的对齐 - 它在会话之间持续存在

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使用相机叠加

对齐后，相机叠加帮助准确定位作业。通过点击主窗口工具栏中的相机图标切换。

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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

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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
7. 如果图像显得颗粒状，调整降噪设置

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

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相关页面

• 3D 预览 — 使用相机叠加预览执行
• 框选作业 — 验证作业位置
• 常规设置 — 机器配置