diff --git a/README.md b/README.md index 8367494..3d7aecf 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -1,15 +1,15 @@ # TIAS Shot -TIAS�B�e�\�t�g�E�F�A +TIAS撮影ソフトウェア -## ���� -- �V�J���� ImagingSource DBK33UX178, DFK23UX249 �Ή� -- ���J���� Lumenera Lw110 �Ή� -- ��f�`���[�g�Ή� -- �ϊ��s��̎�����ύX�”\�i�ݒ�t�@�C���Ŏw��j -- ������ON/OFF���� -- sRGB�ϊ��ʐ^�̕ۑ� +## 説明 +- 新カメラ ImagingSource DBK33UX178（ソースコード上は DFK33UX178，実機の型番は要確認）, DFK23UX249 対応 +- 旧カメラ Lumenera Lw110 対応 +- 舌診チャート対応 +- 変換行列の次数を変更可能（設定ファイルで指定） +- 光源のON/OFF制御 +- sRGB変換写真の保存 -## �J���‹� +## 開発環境 - Visual C# 2022 - OpenCV Sharp 4.10 diff --git "a/docs/01_GUIDE/GUIDE_02_\343\203\211\343\202\255\343\203\245\343\203\241\343\203\263\343\203\210\345\221\275\345\220\215\350\246\217\345\211\207.txt" "b/docs/01_GUIDE/GUIDE_02_\343\203\211\343\202\255\343\203\245\343\203\241\343\203\263\343\203\210\345\221\275\345\220\215\350\246\217\345\211\207.txt" index a1ff832..b98ff35 100644 --- "a/docs/01_GUIDE/GUIDE_02_\343\203\211\343\202\255\343\203\245\343\203\241\343\203\263\343\203\210\345\221\275\345\220\215\350\246\217\345\211\207.txt" +++ "b/docs/01_GUIDE/GUIDE_02_\343\203\211\343\202\255\343\203\245\343\203\241\343\203\263\343\203\210\345\221\275\345\220\215\350\246\217\345\211\207.txt" @@ -42,8 +42,8 @@ ・対象例: 環境構築手順，技術スタック一覧，パッケージ構成図． ■ SPEC_ (Specification) -・内容: 企画，ゲームルール，UI/UXなど，ユーザーから見える「仕様」に関する定義． -・対象例: ゲーム企画書，画面遷移図，パラメータ設定（マップサイズ・速度など）． +・内容: 機能要件，UI/UXなど，ユーザーから見える「仕様」に関する定義． +・対象例: 機能仕様書，画面遷移図，操作手順，ユーザー向けパラメータ定義． ■ TECH_ (Technical) ・内容: 実装詳細，アルゴリズム，データ構造など，エンジニア向けの「技術設計」に関する定義． diff --git "a/docs/02_ENV/ENV_01_\351\226\213\347\231\272\347\222\260\345\242\203\346\247\213\347\257\211\346\211\213\351\240\206.txt" "b/docs/02_ENV/ENV_01_\351\226\213\347\231\272\347\222\260\345\242\203\346\247\213\347\257\211\346\211\213\351\240\206.txt" new file mode 100644 index 0000000..81c6fe2 --- /dev/null +++ "b/docs/02_ENV/ENV_01_\351\226\213\347\231\272\347\222\260\345\242\203\346\247\213\347\257\211\346\211\213\351\240\206.txt" @@ -0,0 +1,65 @@ +======================================================================== +開発環境構築手順 (Development Environment Setup) +======================================================================== + +1. 必要なソフトウェア (Required Software) +------------------------------------------------------------------------ + +1-1. Visual Studio 2022 + + ・公式サイトからインストーラをダウンロードしてインストールする． + ・ワークロード選択で「.NET デスクトップ開発」を有効にする． + +1-2. IC Imaging Control SDK + + ・The Imaging Source が提供するカメラ制御ライブラリ． + ・ImagingSource 製カメラ（DFK33UX178，DFK23UX249）の使用に必要． + ・インストール後，参照 DLL が Visual Studio から認識されることを確認する． + +1-3. Lumenera SDK + + ・Lumenera 製カメラ（Lw110）の使用に必要． + ・`lumenera.api.dll` はリポジトリ内に同梱されている． + + +2. リポジトリのセットアップ (Repository Setup) +------------------------------------------------------------------------ + +1. リポジトリのクローン + + $ git clone [リポジトリURL] + $ cd TIASshot + +2. ソリューションを開く + ・`TIASshot.sln` を Visual Studio 2022 で開く． + +3. NuGet パッケージの復元 + ・Visual Studio のメニューから「ビルド」→「NuGet パッケージの復元」を実行する． + ・または，パッケージマネージャーコンソールで以下を実行する． + + $ nuget restore TIASshot.sln + +4. ビルド + ・「ビルド」→「ソリューションのビルド」を実行し，エラーがないことを確認する． + + +3. 実行時の準備 (Runtime Preparation) +------------------------------------------------------------------------ + +3-1. 設定ファイルの配置 + ・`TIASshot/config.xml` が実行ファイルと同じディレクトリに存在することを確認する． + ・パラメータの詳細は `SPEC_02_設定ファイル仕様.txt` を参照する． + +3-2. カメラ設定ファイルの確認 + ・ImagingSource カメラを使用する場合，以下のファイルが同ディレクトリに必要． + - `DFK33UX178.xml` + - `DFK23UX249.xml` + +3-3. TCC参照ファイルの確認 + ・以下の CSV ファイルが実行ファイルと同じディレクトリに必要． + - `tcc_srgb.csv`: sRGB 変換の参照値 + - `tcc_xyz.csv`: XYZ 変換の参照値 + +3-4. データ保存フォルダの確認 + ・`config.xml` の `` に指定したフォルダへの書き込み権限があることを確認する． + ・デフォルトは `C:\TIAS_Data`． diff --git "a/docs/02_ENV/ENV_02_\343\203\207\343\202\243\343\203\254\343\202\257\343\203\210\343\203\252\346\247\213\346\210\220.txt" "b/docs/02_ENV/ENV_02_\343\203\207\343\202\243\343\203\254\343\202\257\343\203\210\343\203\252\346\247\213\346\210\220.txt" new file mode 100644 index 0000000..a5ec2a7 --- /dev/null +++ "b/docs/02_ENV/ENV_02_\343\203\207\343\202\243\343\203\254\343\202\257\343\203\210\343\203\252\346\247\213\346\210\220.txt" @@ -0,0 +1,67 @@ +======================================================================== +ディレクトリ構成 (Directory Structure) +======================================================================== + +1. 全体構成 (Overview) +------------------------------------------------------------------------ + + TIASshot/ + ├── CLAUDE.md ← AI向けガイドライン（ドキュメント・コーディング規則の参照） + ├── README.md ← プロジェクト概要 + ├── TIASshot.sln ← Visual Studio ソリューションファイル + ├── TIASshot/ ← メインプロジェクト + └── docs/ ← ドキュメント + + +2. メインプロジェクト TIASshot/ (Main Project) +------------------------------------------------------------------------ + +2-1. ソースコード + + ├── Program.cs ← エントリポイント + ├── Form1.cs ← メインフォーム（UI・操作イベント） + ├── Form1.Designer.cs ← メインフォームのデザイナー自動生成コード + ├── PreviewMonitor.cs ← プレビューモニタフォーム + ├── PreviewMonitor.Designer.cs ← プレビューモニタのデザイナー自動生成コード + ├── CameraBase.cs ← カメラ制御の基底クラス（共通処理） + ├── IScam.cs ← ImagingSource カメラの実装 + ├── Lucam.cs ← Lumenera カメラの実装 + ├── Config.cs ← config.xml の読み込みユーティリティ + └── LightSource.cs ← 光源（シリアル通信）制御 + +2-2. 設定・データファイル + + ├── config.xml ← アプリケーション設定（パラメータ定義） + ├── DFK33UX178.xml ← ImagingSource DFK33UX178 カメラ設定 + ├── DFK23UX249.xml ← ImagingSource DFK23UX249 カメラ設定 + ├── tcc_srgb.csv ← TCC sRGB 変換参照値（24色票×3ch） + └── tcc_xyz.csv ← TCC XYZ 変換参照値（24色票×3ch） + +2-3. 外部ライブラリ・リソース + + ├── lumenera.api.dll ← Lumenera SDK（同梱） + ├── lumenera.api.xml ← Lumenera SDK ドキュメント + ├── CalibDone.wav ← キャリブレーション完了音 + ├── OneShot.wav ← 1枚撮影完了音 + ├── MultiShot.wav ← 連続撮影完了音 + └── main.ico ← アプリケーションアイコン + +2-4. プロジェクト設定 + + ├── TIASshot.csproj ← プロジェクトファイル + ├── App.config ← .NET アプリケーション設定 + ├── packages.config ← NuGet パッケージ一覧 + └── Properties/ + ├── AssemblyInfo.cs ← アセンブリ情報 + ├── Resources.Designer.cs ← リソース自動生成コード + └── Settings.Designer.cs ← アプリ設定自動生成コード + + +3. ドキュメント docs/ (Documents) +------------------------------------------------------------------------ + + docs/ + ├── 01_GUIDE/ ← チームルール・規約（命名，Git，コーディング，コメント） + ├── 02_ENV/ ← 開発環境・構成に関するドキュメント（本ディレクトリ） + ├── 03_SPEC/ ← 機能仕様・設定パラメータ定義 + └── 04_TECH/ ← クラス設計・アルゴリズム等の技術設計 diff --git "a/docs/02_ENV/ENV_03_\344\276\235\345\255\230\343\203\251\343\202\244\343\203\226\343\203\251\343\203\252\344\270\200\350\246\247.txt" "b/docs/02_ENV/ENV_03_\344\276\235\345\255\230\343\203\251\343\202\244\343\203\226\343\203\251\343\203\252\344\270\200\350\246\247.txt" new file mode 100644 index 0000000..a61c4a9 --- /dev/null +++ "b/docs/02_ENV/ENV_03_\344\276\235\345\255\230\343\203\251\343\202\244\343\203\226\343\203\251\343\203\252\344\270\200\350\246\247.txt" @@ -0,0 +1,42 @@ +======================================================================== +依存ライブラリ一覧 (Dependency List) +======================================================================== + +1. 開発環境 (Development Environment) +------------------------------------------------------------------------ +・IDE: Visual Studio 2022 +・ターゲットフレームワーク: .NET Framework 4.8 + + +2. NuGet パッケージ (NuGet Packages) +------------------------------------------------------------------------ +packages.config で管理する．Visual Studio のパッケージ復元で自動取得される． + +■ OpenCvSharp4 関連 + ・OpenCvSharp4 (4.10.0): OpenCV の C# ラッパー本体 + ・OpenCvSharp4.Extensions (4.10.0): Bitmap 変換等の拡張機能 + ・OpenCvSharp4.runtime.win (4.10.0): Windows 向けネイティブランタイム + ・OpenCvSharp4.Windows (4.10.0): Windows Forms 向け統合パッケージ + ・OpenCvSharp4.WpfExtensions (4.10.0): WPF 向け拡張機能 + +■ .NET 補完ライブラリ + ・System.Buffers (4.5.1) + ・System.Drawing.Common (8.0.0) + ・System.Memory (4.5.5) + ・System.Numerics.Vectors (4.5.0) + ・System.Runtime.CompilerServices.Unsafe (6.0.0) + ・System.ValueTuple (4.5.0) + + +3. 外部 SDK（別途インストールが必要）(External SDKs) +------------------------------------------------------------------------ + +■ IC Imaging Control SDK (The Imaging Source) + ・用途: ImagingSource 製カメラの制御（DFK33UX178，DFK23UX249） + ・名前空間: `TIS.Imaging` + ・インストール: The Imaging Source の公式サイトから取得する + +■ Lumenera SDK + ・用途: Lumenera 製カメラの制御（Lw110） + ・DLL: `lumenera.api.dll`（リポジトリ内に同梱） + ・別途インストール不要（同梱 DLL を参照） diff --git "a/docs/03_SPEC/SPEC_01_\346\251\237\350\203\275\344\273\225\346\247\230.txt" "b/docs/03_SPEC/SPEC_01_\346\251\237\350\203\275\344\273\225\346\247\230.txt" new file mode 100644 index 0000000..a19d60a --- /dev/null +++ "b/docs/03_SPEC/SPEC_01_\346\251\237\350\203\275\344\273\225\346\247\230.txt" @@ -0,0 +1,92 @@ +======================================================================== +機能仕様 (Feature Specification) +======================================================================== + +1. 対応カメラ (Supported Cameras) +------------------------------------------------------------------------ +起動時に Lucam → ImagingSource の順で接続を試みる． + +■ ImagingSource カメラ（新カメラ） + ・対応機種: DFK33UX178，DFK23UX249 + - ※ README には DBK33UX178 と記載されていたが，ソースコード上は DFK33UX178 として扱われている．実機の型番は要確認． + ・SDK: IC Imaging Control (TIS.Imaging) + ・設定ファイル: `[デバイス名].xml`（例: `DFK33UX178.xml`） + +■ Lumenera カメラ（旧カメラ） + ・対応機種: Lw110 + ・SDK: Lumenera SDK（`lumenera.api.dll`） + + +2. プレビュー (Preview) +------------------------------------------------------------------------ +・起動後，接続したカメラのライブ映像をメインウィンドウに表示する． +・サブモニタへのプレビュー表示にも対応する（PreviewMonitor）． +・ImagingSource カメラはプレビュー時に ROI クリップを適用する． + + +3. 自動キャリブレーション (Auto Calibration) +------------------------------------------------------------------------ +プレビュー中に舌診チャートを検出すると自動でキャリブレーションを開始する． + +3-1. チャート検出 + ・ArUco マーカー（ID 40, 41）を使用してチャートを自動検出する． + ・チャートが一定フレーム数静止したことを確認してからキャリブを開始する． + +3-2. ホワイトバランス調整 + ・チャートの白色票（24色票の13番）を基準にカメラのゲインを自動調整する． + ・目標値は `config.xml` の `Calib/Reference` で指定する． + +3-3. TCC（色変換行列）計算 + ・24パッチの平均 RGB 値を計測し，最小二乗法（SVD）で変換行列を算出する． + ・変換次元数（多項式の次数）は `Calib/ConversionChannels` で指定する． + - 4: 1次式（R，G，B，1） + - 10: 2次式（+RG，RB，GB，R²，G²，B²） + - 17: 3次式（+R²B，R²G，G²R，G²B，B²R，B²G，RGB） + ・複数の次元数をカンマ区切りで同時に指定可能（例: `4,10,17`）． + ・算出した変換行列は CSV ファイルに保存される． + + +4. 撮影 (Shooting) +------------------------------------------------------------------------ +キャリブレーション完了後に撮影ボタンが有効になる． + +■ 1枚撮影 + ・撮影した画像を1枚保存する． + +■ 連続撮影 + ・指定した枚数・間隔で連続撮影する． + ・枚数・間隔は UI で変更可能（デフォルト値は `config.xml` で設定）． + +■ 保存される画像 + ・元画像（RGB）: `Shot{NO}.png` + ・sRGB 変換画像: `sRGB{CN}_{NO}.jpg`（指定した次元数ぶん生成される） + + +5. データ保存 (Data Saving) +------------------------------------------------------------------------ +撮影・キャリブレーション結果は保存フォルダ以下に日時フォルダで自動保存される． + +■ 保存先フォルダ構成 + ・`[SaveFolder]/[日付]/[時刻]-[データ名]/` + +■ キャリブレーション保存ファイル + ・`TCC.png`: キャリブ時の画像 + ・`TCC_ROIs.jpg`: チャートの ROI 確認画像 + ・`TCC_RGB.csv`: チャート24色票の RGB 値 + ・`TCC_sRGB{CN}.csv`: チャート24色票の sRGB 変換値 + ・`Conv_RGB-sRGB{CN}.csv`: RGB→sRGB 変換行列 + ・`Conv_RGB-XYZ{CN}.csv`: RGB→XYZ 変換行列 + ・`Conv_sRGB-XYZ{CN}.csv`: sRGB→XYZ 変換行列 + +■ 撮影保存ファイル + ・`Info.csv`: 撮影情報（カメラ型番・SN，露光時間，ゲイン等） + ・`Shot{NO}.png`: 元画像（RGB） + ・`sRGB{CN}_{NO}.jpg`: sRGB 変換画像 + + +6. 光源制御 (Light Source Control) +------------------------------------------------------------------------ +・シリアル通信（USB-シリアル変換）で光源の ON/OFF を制御する． +・対応デバイス: Silicon Labs CP210x（`config.xml` で変更可能）． +・キャリブレーション中は光源の切り替えが無効になる． +・光源デバイスが見つからない場合，光源ボタンが無効化される． diff --git "a/docs/03_SPEC/SPEC_02_\350\250\255\345\256\232\343\203\225\343\202\241\343\202\244\343\203\253\344\273\225\346\247\230.txt" "b/docs/03_SPEC/SPEC_02_\350\250\255\345\256\232\343\203\225\343\202\241\343\202\244\343\203\253\344\273\225\346\247\230.txt" new file mode 100644 index 0000000..536252e --- /dev/null +++ "b/docs/03_SPEC/SPEC_02_\350\250\255\345\256\232\343\203\225\343\202\241\343\202\244\343\203\253\344\273\225\346\247\230.txt" @@ -0,0 +1,136 @@ +======================================================================== +設定ファイル仕様 (Configuration File Specification) +======================================================================== + +実行ファイルと同じディレクトリに `config.xml` を配置する． +XML のルート要素は `` とする． + +※ ファイル名・保存先のテンプレート変数: `{NO}` は4桁連番，`{CN}` は2桁の次元数に展開される． + + +1. Lucam カメラ設定 (Lucam Camera) +------------------------------------------------------------------------ +Lumenera Lw110 の初期パラメータ． + +■ + ・: 露光時間 (ms) + - 例: `60.0` + ・: マスターゲイン + - 例: `1.5` + ・: ブルーゲイン + - 例: `2.62` + ・: グリーンゲイン + - 例: `1.72` + ・: レッドゲイン + - 例: `1.70` + + +2. ImagingSource カメラ設定 (ImagingSource Camera) +------------------------------------------------------------------------ +各カメラの ROI（関心領域）設定．カメラ名はデバイス名と一致させる． + +■ / + ・ + - : ROI の左端座標 (px) + - : ROI の上端座標 (px) + - : ROI の幅 (px) + - : ROI の高さ (px) + ※ ImagingSource カメラは画像を転置してから ROI を切り出す． + X・Y・W・H は転置後の座標系で指定する． + + +3. キャリブレーション設定 (Calibration) +------------------------------------------------------------------------ + +■ + ・: チャート固定判定の閾値 (px) + - ARマーカーの移動量がこの値未満のフレームを「静止」とみなす． + - 例: `4.0` + ・: チャート固定判定に必要な連続静止フレーム数 + - 例: `30` + ・: 白色票（24色票の13番）の目標 RGB 値 + - : ブルー目標値 (0-255) + - : グリーン目標値 (0-255) + - : レッド目標値 (0-255) + - 例: `226`（各チャンネル共通） + ・: ホワイトバランスゲインの更新率（0.0-1.0） + - 1.0 で即時反映，値を下げると緩やかに収束する． + - 例: `0.8` + ・: キャリブレーションに使用するフレーム数 + - 例: `100` + ・: ゲインを更新するフレーム間隔 + - 例: `5`（5フレームごとに更新） + ・: 変換行列の次元数 + - 4 (1次式)，10 (2次式)，17 (3次式) から選択する． + - カンマ区切りで複数指定可能（例: `4,10,17`）． + - 詳細は `SPEC_01_機能仕様.txt` の「3-3. TCC計算」を参照． + + +4. 撮影設定 (Shot) +------------------------------------------------------------------------ + +■ + ・: プレビューモニタの表示幅 (px) + - 例: `1280` + ・: 連続撮影の枚数（UI の初期値） + - 例: `10` + ・: 連続撮影の間隔 (ms)（UI の初期値） + - 例: `500` + ・: データ名の初期値（UI のテキストボックスに表示） + - 例: `無記名` + + +5. ファイル設定 (File) +------------------------------------------------------------------------ + +■ + ・: データの保存先フォルダ（絶対パス） + - 例: `C:\TIAS_Data` + ・: sRGB 変換参照値 CSV のパス + - 例: `tcc_srgb.csv` + ・: XYZ 変換参照値 CSV のパス + - 例: `tcc_xyz.csv` + ・: キャリブ時の画像ファイル名 + - 例: `TCC.png` + ・: チャート ROI 確認画像ファイル名 + - 例: `TCC_ROIs.jpg` + ・: 撮影画像ファイル名（`{NO}` で連番） + - 例: `Shot{NO}.png` + ・: sRGB 変換画像ファイル名（`{CN}` で次元数，`{NO}` で連番） + - 例: `sRGB{CN}_{NO}.jpg` + ・: 撮影情報 CSV のファイル名 + - 例: `Info.csv` + ・: チャート RGB 値 CSV のファイル名 + - 例: `TCC_RGB.csv` + ・: チャート sRGB 値 CSV のファイル名（`{CN}` で次元数） + - 例: `TCC_sRGB{CN}.csv` + ・: RGB→sRGB 変換行列 CSV のファイル名 + - 例: `Conv_RGB-sRGB{CN}.csv` + ・: RGB→XYZ 変換行列 CSV のファイル名 + - 例: `Conv_RGB-XYZ{CN}.csv` + ・: sRGB→XYZ 変換行列 CSV のファイル名 + - 例: `Conv_sRGB-XYZ{CN}.csv` + ・: RGB→XYZ 変換行列（旧形式）CSV のファイル名 + - 例: `Conv_RGB-XYZold.csv` + + +6. 光源設定 (Light Source) +------------------------------------------------------------------------ + +■ + ・: 光源デバイスのデバイス名（部分一致で検索） + - 例: `Silicon Labs CP210x` + ・: シリアル通信のボーレート (bps) + - 例: `38400` + + +7. サウンド設定 (Sound) +------------------------------------------------------------------------ + +■ + ・: キャリブレーション完了時の効果音ファイル名 + - 例: `CalibDone.wav` + ・: 1枚撮影完了時の効果音ファイル名 + - 例: `OneShot.wav` + ・: 連続撮影完了時の効果音ファイル名 + - 例: `MultiShot.wav` diff --git "a/docs/04_TECH/TECH_01_\343\202\257\343\203\251\343\202\271\350\250\255\350\250\210.txt" "b/docs/04_TECH/TECH_01_\343\202\257\343\203\251\343\202\271\350\250\255\350\250\210.txt" new file mode 100644 index 0000000..217c822 --- /dev/null +++ "b/docs/04_TECH/TECH_01_\343\202\257\343\203\251\343\202\271\350\250\255\350\250\210.txt" @@ -0,0 +1,83 @@ +======================================================================== +クラス設計 (Class Design) +======================================================================== + +1. クラス一覧 (Class Overview) +------------------------------------------------------------------------ + +■ CameraBase（抽象基底クラス） + ・ファイル: `CameraBase.cs` + ・カメラに共通する処理をまとめた抽象クラス． + ・IScam・Lucam の両方が継承する． + +■ IScam + ・ファイル: `IScam.cs` + ・ImagingSource カメラ（DFK33UX178，DFK23UX249）の実装． + ・IC Imaging Control SDK（`TIS.Imaging`）を使用する． + +■ Lucam + ・ファイル: `Lucam.cs` + ・Lumenera カメラ（Lw110）の実装． + ・Lumenera SDK（`lumenera.api.dll`）を使用する． + +■ Form1 + ・ファイル: `Form1.cs` + ・メインウィンドウ．UI イベントの受け取りとカメラ・光源の操作を担う． + +■ PreviewMonitor + ・ファイル: `PreviewMonitor.cs` + ・サブモニタへのプレビュー表示フォーム． + +■ Config（静的クラス） + ・ファイル: `Config.cs` + ・`config.xml` の読み込みユーティリティ． + ・XPath を使って文字列・整数・浮動小数点数の値を取得する． + +■ LightSource + ・ファイル: `LightSource.cs` + ・シリアル通信（USB-シリアル変換）による光源の ON/OFF 制御． + + +2. 継承関係 (Inheritance) +------------------------------------------------------------------------ + + CameraBase（抽象） + ├── IScam ← ImagingSource カメラ + └── Lucam ← Lumenera カメラ + + +3. CameraBase の主なメンバ (CameraBase Members) +------------------------------------------------------------------------ + +3-1. 抽象メソッド（派生クラスで実装する） + ・`Connect() : bool`: カメラに接続する + ・`Disconnect()`: カメラを切断する + ・`Shot(numImages, interval)`: 撮影処理 + +3-2. 公開メソッド + ・`ShotOne()`: 1枚撮影 + ・`ShotMulti()`: 連続撮影 + +3-3. 保護メソッド（派生クラスから呼ぶ） + ・`BootCheck() : bool`: 起動時の前提条件チェック（設定・TCC参照ファイル） + ・`DetectChart(img)`: ArUco マーカーによるチャート検出 + ・`CalcTcc(img)`: TCC 変換行列の計算・保存 + ・`ConvertImage(src, conv) : Mat`: 画像の色変換 + ・`SaveThread(numImages)`: 画像保存スレッド処理 + ・`GetRatio(value, target) : float`: ゲイン更新比率の計算 + +3-4. 主なフィールド + ・`_calibrating`: キャリブレーション残りフレーム数（0 で完了） + ・`_calibrated`: キャリブレーション完了フラグ + ・`_chartMasks`: 24色票の ROI マスクリスト + ・`_convRGB2SRGB`: 次元数をキーとした RGB→sRGB 変換行列の辞書 + ・`_roi`: ROI 矩形（IScam のみ使用） + ・`_shots`: 撮影済み画像バッファ + + +4. Form1 とカメラの関係 (Form1 and Camera) +------------------------------------------------------------------------ +・Form1 は `CameraBase` 型の `_camera` フィールドを持つ． +・起動時に Lucam → IScam の順で接続を試みる（詳細は `TECH_02` 参照）． +・UI スレッドとカメラスレッドをまたぐメソッド（`ShowMessage`，`EnableShots` 等）は + `InvokeRequired` を確認してスレッドセーフに呼び出す． diff --git "a/docs/04_TECH/TECH_02_\343\202\253\343\203\241\343\203\251\345\210\266\345\276\241\344\273\225\346\247\230.txt" "b/docs/04_TECH/TECH_02_\343\202\253\343\203\241\343\203\251\345\210\266\345\276\241\344\273\225\346\247\230.txt" new file mode 100644 index 0000000..c9ec368 --- /dev/null +++ "b/docs/04_TECH/TECH_02_\343\202\253\343\203\241\343\203\251\345\210\266\345\276\241\344\273\225\346\247\230.txt" @@ -0,0 +1,88 @@ +======================================================================== +カメラ制御仕様 (Camera Control Specification) +======================================================================== + +1. 起動時のカメラ接続フロー (Startup Connection Flow) +------------------------------------------------------------------------ +Form1 ロード時に以下の順で接続を試みる． + +1. Lucam.Connect() を実行する + ・成功: Lucam をアクティブカメラとして使用する + ・失敗: 次へ + +2. ImagingSource デバイス一覧を走査する + ・接続されているデバイス名を順に IScam.Connect() で試行する + ・最初に成功したカメラをアクティブカメラとして使用する + +3. どのカメラも接続できない場合 + ・エラーダイアログを表示してアプリを終了する + + +2. IScam（ImagingSource カメラ）の制御 (IScam Control) +------------------------------------------------------------------------ + +2-1. 接続 + ・`[デバイス名].xml` からカメラ設定をロードする． + ・`config.xml` の `<カメラ名>/ROI` から ROI 設定を読み込む． + ・`FrameQueueSink` をシンクに設定してライブ開始する． + +2-2. プレビュー（フレーム取得コールバック） + ・`FrameQueueSink` の `Retrieve` コールバックでフレームを受け取る． + ・受け取った画像を転置（`.T()`）し，ROI を切り出して表示する． + ・キャリブレーション中は白色票の測定・ゲイン更新も行う（後述）． + +2-3. ROI クリップ + ・ImagingSource カメラは横向きに画像を出力するため，転置して縦向きに変換する． + ・転置後の画像座標系で ROI（X，Y，W，H）を切り出す． + +2-4. 撮影 + ・シンクを `FrameQueueSink` → `FrameSnapSink` に切り替える． + ・`SnapSingle()` で1フレームずつ取得して `_shots` に蓄積する． + ・撮影完了後，シンクを `FrameQueueSink` に戻す． + ・最初の1フレームは捨てる（カメラの安定待ち）． + + +3. Lucam（Lumenera カメラ）の制御 (Lucam Control) +------------------------------------------------------------------------ + +3-1. 接続 + ・`LucamNumCameras()` で接続台数を確認する（0台または2台以上はエラー）． + ・カメラ ID から機種を特定する（`0x49f` → Lw110）． + ・`LucamRgbPreviewCallback` コールバックを登録する． + ・`config.xml` の `` からカメラパラメータを設定して，プレビューを開始する． + +3-2. プレビュー（フレーム取得コールバック） + ・`LucamRgbPreviewCallback` でフレームを受け取る． + ・受け取った画像を転置（`.T()`）して表示する（ROI クリップなし）． + ・キャリブレーション中は白色票の測定・ゲイン更新も行う（後述）． + +3-3. 撮影 + ・`LucamEnableFastFrames()` でスナップ撮影モードに切り替える． + ・`LucamTakeFastFrame()` でRAW画像を取得し，`LucamConvertFrameToRgb24()` でRGB変換する． + ・撮影完了後，`LucamDisableFastFrames()` で通常モードに戻す． + + +4. ホワイトバランス自動調整 (White Balance Calibration) +------------------------------------------------------------------------ +チャート検出後（`_calibrating` が `Calib/Frames` にセットされた後）， +各フレームで以下の処理を行う． + +1. 白色票（`_chartMasks[12]`，24色票の13番）の平均 RGB 値を測定する + +2. `Calib/UpdateInterval` フレームごとにゲインを更新する + ・更新比率: `ratio = (target / current - 1) * UpdateRate + 1` + ・IScam: `VCDRangeProperty.Value` を直接更新する + ・Lucam: `_snap.Gain*` を更新し `SetCameraParam()` で反映する + +3. `_calibrating` をデクリメントし，0 になったら `CalcTcc()` を呼び出す + + +5. データ保存フォルダの生成 (Save Folder) +------------------------------------------------------------------------ +`SetSaveFolder(note)` が保存先フォルダを以下の書式で生成する． + + [SaveFolder]/[yyyy-MM-dd]/[HH_mm_ss]-[note]/ + +・`SaveFolder` は `config.xml` の `` で指定する． +・`note` は「データ名」（撮影時）または「校正」（キャリブ時）． +・フォルダが存在しない場合は自動作成する． diff --git "a/docs/04_TECH/TECH_03_\350\211\262\350\243\234\346\255\243\345\207\246\347\220\206\344\273\225\346\247\230.txt" "b/docs/04_TECH/TECH_03_\350\211\262\350\243\234\346\255\243\345\207\246\347\220\206\344\273\225\346\247\230.txt" new file mode 100644 index 0000000..4a51773 --- /dev/null +++ "b/docs/04_TECH/TECH_03_\350\211\262\350\243\234\346\255\243\345\207\246\347\220\206\344\273\225\346\247\230.txt" @@ -0,0 +1,82 @@ +======================================================================== +色補正処理仕様 (Color Correction Specification) +======================================================================== + +1. 処理の全体フロー (Overall Flow) +------------------------------------------------------------------------ + + 1. ArUco マーカー検出（DetectChart） + ↓ + 2. チャート固定判定 + ↓ + 3. ホワイトバランス自動調整（ゲイン更新） + ↓ + 4. TCC 変換行列の計算（CalcTcc） + ↓ + 5. 変換行列の保存・撮影の有効化 + + +2. チャート検出（DetectChart） (Chart Detection) +------------------------------------------------------------------------ + +2-1. ArUco マーカー検出 + ・辞書: Dict4X4_50（4×4 ビット，50種） + ・使用マーカー ID: 40（チャート上端），41（チャート下端） + ・両方のマーカーが検出できない場合は処理をスキップする． + ・ID40 の Y 座標が ID41 より大きい場合（上下逆）は警告を表示する． + +2-2. チャート固定判定 + ・ID40 の検出座標と前フレームの座標の距離を計算する． + ・距離 < `Calib/ChartSetCriteria` が `Calib/ChartSetCount` フレーム連続したら固定と判断する． + ・動きを検出したらカウントをリセットする． + +2-3. ホモグラフィ計算とチャートマスク作成 + ・2つのマーカーの角点（計8点）からホモグラフィ行列を計算する． + ・ホモグラフィで画像を 1545×810 px に正面化する． + ・正面化画像上で 24 色票の ROI を定義し（6列×4行，各 80×80 px）， + 元の画像座標系に逆変換してマスクを生成する． + ・生成したマスクを `_chartMasks` リスト（インデックス 0〜23）に格納する． + + +3. TCC 変換行列の計算（CalcTcc） (TCC Matrix Calculation) +------------------------------------------------------------------------ + +3-1. チャート RGB 値の取得 + ・`_chartMasks` を使って 24 パッチの平均 RGB 値を測定する（24×3 行列）． + +3-2. 多項式拡張（ExtendMat） + ・3チャンネル（R，G，B）を指定の次元数に拡張する． + + ■ 次元数と項の対応 + - 4 (1次式): 1, R, G, B + - 10 (2次式): + RG, RB, GB, R², G², B² + - 17 (3次式): + R²B, R²G, G²R, G²B, B²R, B²G, RGB + + ・各項は `ExtendChannels` テーブルで定義した3チャンネルの積として計算する． + +3-3. 変換行列の算出（CalcConvertMatrix） + ・拡張行列（24×N）と目標行列（24×3）から最小二乗法（SVD分解）で変換行列（N×3）を算出する． + ・`Cv2.Solve(..., DecompTypes.SVD)` を使用する． + +3-4. 算出する変換行列の種類 + ・RGB→sRGB: カメラ RGB から sRGB への変換行列 + ・RGB→XYZ: カメラ RGB から XYZ 色空間への変換行列 + ・sRGB→XYZ: sRGB から XYZ 色空間への変換行列 + ・各行列は指定した次元数ぶん計算・保存される． + +3-5. TCC参照値ファイル + ・`tcc_srgb.csv`: 24色票の標準 sRGB 値（24×3 行列） + ・`tcc_xyz.csv`: 24色票の標準 XYZ 値（24×3 行列） + ・アプリ起動時に読み込み，`CameraBase` に保持する． + + +4. 画像の色変換（ConvertImage） (Image Color Conversion) +------------------------------------------------------------------------ + +1. 入力画像を `CV_64FC3`（64bit浮動小数点3チャンネル）に変換する +2. 画像を1次元（ピクセル数×3）に変形（Reshape）する +3. 多項式拡張（ExtendMat）でピクセル数×N 行列にする +4. 変換行列（N×3）を右から掛けて変換後の値を得る +5. `CV_8UC3`（8bit整数）に変換して出力する + +・変換後の値は 0〜255 の範囲に自動クリップされる（`ConvertTo` による飽和）．