C++ (Ubuntu)

本章介绍如何在 Ubuntu 系统中使用 CMake 配置 Mech-Eye API 的 C++ 例程，并使用 make 指令构建例程。

例程简介

例程分为 7 类：Basic、Advanced、Util、Laser、UHP、Calibration 和 Halcon。

Basic 例程：与连接和基础采集相关。

Advanced 例程：与高级采集技巧相关。

Util 例程：与获取相机信息及设置参数相关。

Laser 例程：仅适用于 Laser，LSR 和 DEEP 系列相机。

UHP 例程：仅适用于 UHP 系列相机。

Calibration 例程：通过 Mech-Eye API 进行手眼标定。

Halcon 例程：通过 Mech-Eye API 获取HALCON可读取的点云。

• Basic

  • ConnectToCamera：连接相机。

  • ConnectAndCaptureImage：连接相机并获取 2D 图、深度图及点云数据。

  • CaptureColorMap：从相机获取并保存 2D 图。

  • CaptureDepthMap：从相机获取并保存深度图。

  • CapturePointCloud：使用单个曝光时间采集图像，生成并保存白色点云和彩色点云。

  • CaptureHDRPointCloud：使用多个曝光时间采集图像，生成并保存白色点云和彩色点云。

  • CapturePointCloudROI：获取并保存感兴趣区域内的白色点云和彩色点云。

  • CapturePointCloudFromTextureMask：从覆盖掩膜的 2D 图和深度图生成并保存白色点云和彩色点云。

• Advanced

  • CaptureCloudFromDepth：从 2D 图与深度图生成并保存点云。

  • CaptureSequentiallyMultiCamera：使用多台相机按序获取并保存 2D 图、深度图及点云。

  • CaptureSimultaneouslyMultiCamera：使用多台相机同时获取并保存 2D 图、深度图及点云。

  • CaptureTimedAndPeriodically：在设定时间内，定时获取并保存 2D 图、深度图和点云。

• Util

  • GetCameraIntri：获取并打印相机内参。

  • PrintDeviceInfo：获取并打印相机型号、序列号、固件版本、温度等信息。

  • SetDepthRange：设置相机深度范围。

  • SetParameters：设置相机参数。

  • SetUserSets：执行参数组相关功能，如获取参数组名称，修改参数组名称，保存参数组参数信息等。通过参数组可以保存一组参数值并快速应用。

• Laser

  • SetLaserFramePartitionCount：将投影仪视野分为多个分区，结构光一次投射到一个分区。整个视野的输出由所有分区的图像融合而成。

  • SetLaserFrameRange：设置结构光投射范围，整个视野范围从 0 到 100。

  • SetLaserFringeCodingMode：设置结构光样式的编码模式。

  • SetLaserPowerLevel：设置激光器的输出功率（最大输出功率的百分比），影响激光强度。

• UHP

  • SetUHPCaptureMode：设置采集模式（分为：2D 相机 1，2D 相机 2 及同时使用两个 2D 相机并融合输出）。

  • SetUHPFringeCodingMode：设置结构光样式的编码模式。

• Calibration

  • HandEyeCalibration: 用于进行手眼标定。

• Halcon

  • CaptureHalconPointCloud ：从相机获取点云数据，通过HALCON C++接口转换并保存点云。

使用前提

使用 Mech-Eye API 的 C++ 例程，需先满足以下使用前提：

• 正确连接相机和工控机。

• Ubuntu 系统版本为 18 或以上。

• 安装必需软件。

• 安装例程依赖的可选软件。

注意

若使用 Ubuntu 系统的虚拟机，请保证磁盘可用空间大于 20G，否则软件安装可能失败。

必需软件和可选软件及其安装注意事项，详见以下小节。

安装必需软件

使用 Mech-Eye API 的 C++ 例程，必须更新软件源列表，并安装依赖库及 Mech-Eye SDK。

1. 更新软件源列表。

   sudo apt-get update
   

2. 安装依赖库。

   sudo apt-get install -y build-essential pkg-config cmake
   

3. 安装 Mech-Eye SDK, 详见 在 Ubuntu 上安装 Mech-Eye SDK。

   安装完成后，例程所在文件夹的路径为 /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/。

安装可选软件

部分例程中的功能依赖以下第三方软件库。如需使用下表中列出的例程，则必须安装其依赖的软件。

• OpenCV：最新版本

• PCL：最新版本

• HALCON：20.11 或以上版本

  注解

  低于 20.11 版本的 HAlCON 未经完全验证。

注意

如未安装可选软件，则配置例程前必须执行 禁用不需要的例程（可选） 中的操作。

依赖第三方软件库的例程详见下表。

例程	OpenCV	PCL	HALCON
CaptureColorMap	√
CaptureDepthMap	√
CapturePointCloud		√
CaptureHDRPointCloud		√
CapturePointCloudROI		√
CapturePointCloudFromTextureMask		√
CaptureCloudFromDepth		√
CaptureTimedAndPeriodically	√	√
CaptureSimultaneouslyMultiCamera	√	√
CaptureSequentiallyMultiCamera	√	√
CaptureHalconPointCloud		√	√

• 安装 OpenCV：

  sudo apt update && sudo apt install -y unzip
  wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.x.zip
  unzip opencv.zip
  mkdir build && cd build
  cmake ../opencv-4.x
  cmake --build .
  sudo make install
  

• 安装 PCL：

  sudo apt-get install libpcl-dev
  

  注解

  不同版本的 Ubuntu，运行该指令安装的 PCL 版本不同。Ubuntu 18.04 将安装 PCL 1.8.1，Ubuntu 20.04 将安装 PCL 1.10.0.

• 安装 HALCON 并添加环境变量：

  1. 下载 HALCON 安装包后使用以下指令安装 HALCON （以 20.11 版本为例）：

     tar zxvf halcon-20.11.3.0-linux.tar.gz
     sudo sh install-linux.sh #Note down the installation directory of HALCON.
     

  2. 添加 HALCON 的环境变量：在编辑器（如 vi）中打开 /etc/profile，并将以下内容复制到该文件末尾。将 /opt/halcon 替换为 HALCON 的实际安装路径。

     HALCONARCH=x64-linux; export HALCONARCH
     HALCONROOT="/opt/halcon"; export HALCONROOT
     HALCONEXAMPLES=${HALCONROOT}/examples; export HALCONEXAMPLES
     HALCONIMAGES=${HALCONROOT}/examples/images; export HALCONIMAGES
     PATH=${HALCONROOT}/bin/${HALCONARCH}:${PATH}; export PATH
     if [ ${LD_LIBRARY_PATH} ] ; then
        LD_LIBRARY_PATH=${HALCONROOT}/lib/${HALCONARCH}:${LD_LIBRARY_PATH}; export LD_LIBRARY_PATH
     else
        LD_LIBRARY_PATH=${HALCONROOT}/lib/${HALCONARCH}; export LD_LIBRARY_PATH
     fi
     

  注解

  • 环境变量在重新登录后生效。或者请在构建例程前先执行 source /etc/profile/ 指令。

  • 更多关于 HALCON 安装的内容，请参阅 HALCON 的安装指南。

构建及运行例程

您可以一次性构建全部例程，也可以仅构建单独一个例程。

禁用不需要的例程（可选）

注意

未安装可选软件的情况下一次性构建全部例程时，必须进行该节的操作。否则使用 CMake 配置例程时将报错。

如不需要使用依赖 OpenCV、PCL 或 HALCON 的例程，在一次性构建全部例程前，需对 CMakeLists 文件进行编辑，禁用这些例程。

1. 在编辑器（如 vi）中打开 /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/CMakeLists.txt。

2. 编辑 option 语句：找到以 option 开头的行，将行末的 ON 改为 OFF，可禁用依赖该行提及软件的例程。

   示例：不需要构建依赖 HALCON 的例程，则将以 option(USE_HALCON 开头的行末尾的 ON 改为 OFF。

3. 在编辑器中保存对 CMakeLists 文件的修改。

构建例程

1. 进入例程所在路径：

   • 如一次性构建全部例程，请使用以下指令。

     cd /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/
     

   • 如单独构建某个例程，请使用以下指令。将路径中的 Category 替换为例程所在类别的名称，将 SampleName 替换为例程名称。

     cd /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/Category/SampleName/
     

2. 在例程所在路径下新建 build 文件夹，用于保存编译完成的例程等。

   mkdir build && cd build
   

3. 配置并构建例程：

   cmake ..
   make
   

小技巧

如修改了例程文件夹中的源码文件，需删除 build 文件夹后，重新执行第 2 和 3 步，重新构建例程。

运行例程

1. 进入例程路径下的 build 文件夹（如构建例程后直接运行例程，可跳过此步）：

   • 如一次性构建了全部例程，请使用以下指令。

     cd /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/build/
     

   • 如单独构建了某个例程，请使用以下指令。将路径中的 Category 替换为例程所在类别的名称，将 SampleName 替换为例程名称。

     cd /opt/mech-mind/mech-eye-sdk/samples/Category/SampleName/build/
     

2. 运行例程：将 SampleName 替换为例程名称。例程运行过程中，请根据提示输入待连接相机的编号 (device index)，并按回车键连接相机。

   ./SampleName
   

3. 如例程保存了图像或点云，将在 build 文件夹中得到保存的文件。