VisiCam - Teile mit Kamera passgenau platzieren

VisiCam ist ein extra Programm für Visicut. Es erlaubt das Erkennen des aktuellen Laserbettes und Platzieren von Objekten mit Hilfe einer Webcam und 4 Markern - in jeder Ecke einer.

Installation von VisiCam

Ausgedruckte Marker

https://raw.githubusercontent.com/t-oster/VisiCam/refs/heads/master/visicam-marker.svg

Erfordernisse

Achtung. Es sind exakt folgende Versionen zu verwenden, da zu alte oder zu neue Versionen keinen Build erlauben.

• Microsoft Visual C++ 2010 Service Pack 1 Redistributable x64
• Apache Ant 1.9.9
• OpenCV Library 2.4.9
• JavaCV Library 0.8
• Oracle Java JDK 1.7u80 (Login notwendig)
• VisiCam - Commit da73c08

Anleitungen

• https://github.com/t-oster/VisiCam (README.md)
• https://github.com/t-oster/VisiCam/wiki
• https://visicut.org

Hinweis: VisiCam kann auch als [Docker Container](https://github.com/t-oster/VisiCam/blob/master/Dockerfile) installiert werden!

Step by Step

cmd
mkdir "C:\Epilog Laser\"
cd "C:\Epilog Laser\"
git clone https://github.com/t-oster/VisiCam.git

cmd
cd "C:\Epilog Laser\VisiCam\"
set "JAVACMD=C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_80\bin\java.exe"
ant clean
ant -verbose

Starten (manuell)

Folgender Befehl startet VisiCam, aber scheitert im Web GUI mit Fehler: INTERNAL ERROR: serveFile(): given homeDir is not a directory

cmd
cd C:\Epilog Laser\VisiCam\dist
VisiCam.jar

Folgender Befehl eignet sich für Testzwecke:

cmd
cd C:\Epilog Laser\VisiCam\
ant run

Die Oberfläche der Anwendung sieht so aus:

Das Webinterface läuft unter http://192.168.178.90:8080 und sieht wie folgt aus:

• Das aktuelle Kamerabild kann über http://192.168.178.90:8080/image abgerufen werden. U.a. ist der Stream auch erreichbar über
  • http://127.0.0.1:8080/image
  • http://localhost:8080/image

Es ist empfehlenswert dem Client-PC eine feste IP-Adresse zuzuweisen oder eine localhost Adresse in Visicut zu verwenden, damit der Kamerastream stabil abrufbar bleibt, auch wenn der PC neugestartet wird.

Starten per Verknüpfung

Wir können folgende Zeilen in eine start-visicam.cmd Datei schreiben und zukünftig per Mausklick starten:

cd C:\Epilog Laser\VisiCam\
"C:\Epilog Laser\apache-ant-1.9.9\bin\ant.bat" run

oder noch besser:

cd C:\Epilog Laser\VisiCam
javaw --enable-native-access=ALL-UNNAMED -jar dist\VisiCam.jar

Wollen wir die Befehlszeile verstecken, eignet sich folgender Aufruf:

cd C:\Epilog Laser\VisiCam
start /min cmd /c "javaw --enable-native-access=ALL-UNNAMED -jar dist\VisiCam.jar"

Starten als Service (bevorzugt)

Diese Variante ist narrensicher und ohne nervige Zwischenfenster anwendbar! Die Anwendng startet im Fehlerfall zudem automatisch erneut.

Hierfür installieren wir NSSM - the Non-Sucking Service Manager in C:\Epilog Laser\nssm 2.24-103-gdee49fc\ und fügen dann C:\Epilog Laser\nssm-2.24-103-gdee49fc\win64\ in %PATH% ein. Dadurch wird nssm.exe global verfügbar.

Dann führen wir in einer privilegierten Shell aus:

nssm install visicam

Wir bearbeiten den Dienst mit:

nssm edit visicam

Hier konfigurieren wir:

• Application:

  • Path: C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8.0_451\bin\java.exe
  • Startup Directory: C:\Epilog Laser\VisiCam
  • Arguments: -jar "C:\Epilog Laser\VisiCam\dist\VisiCam.jar"

  Log on:

  • Log on as
    • This account: .\flcadmin

  Shutdown:

  • Output (stdout): C:\Epilog Laser\VisiCam\visicam-service.log
  • Error (stderr): C:\Epilog Laser\VisiCam\visicam-service.err
• Auto-Restart on Failure
  

Wir starten den Dienst mit:

nssm start visicam

Wir stoppen den Dienst mit:

nssm stop visicam

Config

Vor der eigentlichen Kamera-Kalibrierung in Visicut muss zunächst die Kamera auf die eingesetzten Marker über die Visicam-Weboberfläche justiert werden. Alle in der Web GUI angepassten Werte landen in der Konfigurationsdatei C:\Epilog Laser\VisiCam\visicam.conf. Die Kalibirierung erfolgt direkt in Visicut.

Marker setzen und Kamera-Kalibrierung

Die Marker-Dateien (3D-Druck Teil für Z-Achse und Zielscheiben) sind auf unserem Gitea Server zu finden.

Die Kalibrierung der Kamera erfolgt in Visicut. Hierzu sind folgende Schritte notwendig:

• Einen vollflächig Bett-ausfüllenden Papierzuschnitt in den Laser einlegen (610x313mm) und möglichst ungewölbt fixieren
• Visicut starten
• eine beliebige SVG-Datei laden, damit Laserparameter ("alles cut") angelegt und gespeichert werden können. Wir legen Settings an, die für den Papierzuschnitt geeignet sind (siehe Gravier- und Schneidparameter) und speichern sie:
  
• Im Menu-Punkt die Kalibrierung starten und im Folgedialog den Kalibrierjob an den Laser senden und den dortigen Anweisungen folgen (Kamerabild vorher/nachher). Wir verwenden die genaueste Kalibrierung mit 8 Stützpunkten
  

   
  Auf diesen Fotos zu sehen: Die vier Eck-Marker, ein 610x313mm großes Stück Papier und ein Kalibrierlaserjob mit 8 Stützpunkten. Zur besseren Sichtbarkeit wurden sie nach dem Lasern mit Textmarker gefärbt, weil das Kamerabild anfangs zu hell gewesen ist.
  

• Überprüfen der Kalibrierung
  
  Eine fertige und funktionierende Kamerakalibrierung (der ausgeschnittene Kreis deckt sich sehr gut mit dem virtuellen Kreis in Visicut)

Anpassung der Webcam-Einstellungen mit FFmpeg (Bild-Finetuning)

Die von uns verwendete Webcam wird automatisch in ihren Einstellungen überschrieben, was ziemlich stört, da das Bild häufig überzeichnet ist und deshalb gelaserte Konturen nicht mehr erkennbar sind. Mit den Windows-eigenen Einstellungen kommen wir nicht weit. Deshalb installieren wir das Tool ffmpeg, um die Webcam-Einstellungen mit einem netten GUI zu überschreiben.

Verschiedene Kamera-Settings in Windows. Weniger brauchbar im Vergleich zu FFmpeg.

FFmpeg herunterladen und in %PATH% einbinden:

https://ffmpeg.org/download.html#build-windows

USB Kameras auflisten: 

ffmpeg -list_devices true -f dshow -i dummy -hide_banner

Zielkamera auswählen und Konfigurationsdialog öffnen:

set cam="@device_pnp_\\?\usb#vid_32e4&pid_9422&mi_00#8&149655b1&0&0000#{65e8773d-8f56-11d0-a3b9-00a0c9223196}\global"
ffmpeg -f dshow -show_video_device_dialog true -i video=%cam%

Diese Infos kommen von https://github.com/jpalbert/webcam-settings-dialog-windows

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