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orisys-app/apps/autocal/docs/calibration-data-format.zh.md
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ykcheungab d2122e60e1 整理 Autocal 操作步骤与数据流表格
汇总文件与参数,区分现有软件链路和待实现流程。文档门禁通过。
2026-10-10 13:15:14 +08:00

9.4 KiB
Raw Blame History

Autocal 标定操作与数据格式草稿

状态:待评审,2026-10-10。用途:方案及操作指南。近期目标是跑通多测点法向采集、保存和离线重算;下列操作是首版目标流程,尚非全部可执行的软件说明。

范围与软件现状

项目 当前约定
标定范围 多测点法向力,暂定 0–30 N;剪切及组合载荷后续再做
压头 直径 6 mm、球面半径 3 mm 的半球压头
参考 砝码或 50 N/2 N·m FT sensor,首版先接通一种
图像 一个完整测试事件一个连续视频,档位间不切段
交付 单个 session 能重新打开、追溯参考载荷并离线重算

LF606 规格书量程表包含 50 N/2 N·m 档位,但图签为 200 N/8 N·m;实机以铭牌及标定证书核对。

功能 源码现状 首版需要补齐
设备设置、轴操作、测点姿态预览 Autocal 已有对应模块 与采集事件关联
.oryseq 导入导出 已有;见 sequence-format.md 载荷循环由 trial 的 steps 表达,不假定旧序列已支持
自动执行、传感器及标定点页面 运行入口提示未实现,相关页面占位 最小事件控制和采集入口
图像、读数、事件记录 Studio/shared 已有记录链 接入 Autocal,增加 trial/step、参考流及独立事件视频
新格式回放、拟合及导出 本文定义目标契约 关联校验与最小离线处理

操作员逐步流程

设备操作沿用 workflow.md 的准备、运动边界及停机流程。以下不新增自动运动授权;尚未接通的步骤不能靠占位按钮完成。

步骤 操作员动作 软件记录/通过条件
1. 建立会话 填写传感器 SN、gel ID、实验台、压头和参考设备;选保存位置 创建唯一 session_id;保存身份和配置快照
2. 检查设备 完成设备设置、回零及既定检查,核对相机和参考输入 状态可读;运动边界按既定流程确认
3. 确认测点 在有效 UV 区域选点,核对三维位置和姿态 分配 site_id,UV→3D 映射有效
4. 设置循环 选择载荷档位、保持时间及重复数;预览正反路径 保存 load_levels_n、hold_s、repeats;档位不超本次确认范围
5. 建立基准 无接触时检查零载荷,保存参考图像和必要历史 保存归零/基准事件及 baseline_id
6. 开始事件 到达确认的测点姿态后,在加载前启动记录 新建 trial_id 和视频;确认视频与参考记录正常后加载
7. 逐级加载 按路径到各目标档位并保持,标记实际到达时间 每档有 step_id、目标及实际参考力、分支和时间范围
8. 逐级卸载 按相同档位下降到零,保留恢复过程 连续记录卸载分支;循环内不重新归零或重置图像基准
9. 结束/重复 检查恢复与记录状态,停止事件;重复或移到下一点 完成写入后标记状态;每次重复使用新 trial 和视频
10. 复核会话 重新打开文件,回放至少一个完整事件,检查档位对应关系 缺失、丢帧和中断可见;保留完整 trial 作独立验证

推荐路径为 0 → F1 → F2 → Fmax → F2 → F1 → 0,具体档位待定。逐级卸载提供与加载分支相同载荷的对照;各档采用相同保持规则。保持时间先支持 10–30 s 配置,人工选择分析窗口并记录原因;到时不自动等于稳定。异常时按既定流程停止,保留未完成记录,重测用新 trial。

坐标与关联

对象 保存内容 约定
测点 uv_xy、position_sensor_mm UV 单位 pixel,可为亚像素值;直接映射到 mesh 的 mm 位置
UV 定义 uv_origin_px、图像尺寸、轴正方向 原点在有效 mask 内底部中间;允许负 Y
几何 geometry_id、mesh/mask/映射文件及哈希 固定映射版本,二维与三维值可相互核对
姿态 T_platform_from_sensor、pose_source、激励方向 记录传感器→平台变换,区分实测和指令;normal 不必单独保存
关联层级 session → site → trial → step → samples trial 是完整循环,step 是循环内档位;帧与参考流按时间关联

文件及内部参数

以下为新格式建议,不是现有共享记录器文件的原样清单。sites、trials 和 steps 先内嵌于 session.json。

文件 主要字段/数据 写入时机
session.json format_version、session_id、身份、配置快照、坐标定义、文件清单、sites、trials、状态 会话建立、事件完成及结束时
sequence.oryseq 实际使用的测点计划;遵循现有格式 开始采集前保存快照
video/<trial_id>.<ext> 算法入口图像、完整循环及恢复 每 trial 开始至结束
frames.csv session_id、trial_id、frame_id、t_rel_s、视频路径、段内帧号、丢帧标记 每帧
baseline/ 基准图像、初始状态或预录引用、baseline_id 建立/重置基准时
reference.csv trial_id、t_rel_s、clock_id、实测力分量、有效性 FT 自身采样频率;砝码方式可不生成此流
motion.csv 时间、目标/反馈位姿、有效性 有实际反馈时保存;缺少反馈须注明
events.csv 时间、trial/step、事件类型、原因 到档、阶段切换、归零、异常及中断
derived/<processing_id>/ 对齐样本、特征、拟合结果、验证指标和处理配置 离线处理;不覆盖原始文件
参数归属 主要参数 单位/填写来源
session 身份 sensor_sn、gel_id、bench_id、indenter_id、reference_source 操作员填写或设备读取
session 采集 分辨率、像素格式、编码、版本、滤波与归零配置 软件快照;编码待实测确认
session 时间 各流 clock_id、时间戳含义、偏移及同步误差 软件记录;不能按行号配对
site site_id、UV、三维位置、几何关联 pixel/mm;软件映射
trial trial_id、site_id、重复编号、姿态、baseline_id、视频、起止时间、状态 软件分配并记录实际执行
trial 计划 load_levels_n、hold_s、repeats N/s/次数;操作员设置
step step_id、target_load_n、branch、起止时间、analysis_window_s N/会话相对秒;branch 为 load/unload/zero
step 砝码参考 质量、重力加速度、传力方向、有效时段及 reference_load_n kg/m/s²/N;仅在传力条件成立时使用 m×g
质量 valid、invalid_reason、丢帧/中断状态 未知不补零;算法失败不等于图像不可用

软件数据流与责任

当前实际链路

链路 代码位置/输出 对 Autocal 的含义
运行请求 → 未实现提示 window.py 的 _on_run_requested 尚无自动采集循环
页面装配 → 占位页面 workspace.py 传感器、表面和标定点页尚未接通
Studio 采集包 → 记录通道 recording.py 的 RecordingChannel.on_packet 将采集包分发给会话存储、标定采样器及文件记录器
采集包 → 有界队列 → 写入线程 experiment.py 当前写 session、forces、frames、events、分段 MP4 或 PNG;不能直接视为新格式已完成

首版待接通链路

顺序 输入 → 处理 → 输出 负责模块
1 操作员设置 + .oryseq → sites/载荷路径 → session 快照 Autocal 会话与事件控制
2 UV + 固定映射 → mesh 位置 + 平台姿态 → site/trial 几何及现有姿态计算能力
3 相机 → SDK 采集包 → 视频、帧索引 复用 shared 采集与记录能力
4 FT/砝码 + 平台反馈 + 档位事件 → 带时间的数据流 Autocal 参考输入及事件控制;与图像并行
5 事件结束 → 完成写入 + 完整性检查 → trial 状态 文件记录器及会话控制
6 视频解码 + 基准/配置 → SDK 特征重算;时间对齐参考 → 拟合/验证 离线处理,结果存 derived

保留现有算法通道值时可沿用 forces.csv,但它不是独立参考力。业务层组织试验,SDK 负责图像算法,共享记录器负责文件写入;不让 SDK 依赖 Autocal UI。

首版验收与待定事项

验收 通过条件
数据关联 每个视频可追溯到测点、姿态、基准、加载/卸载档位及参考力
可回放 重新打开后能解码完整 trial,恢复处理状态并重算选定窗口
有效性 丢帧、参考缺失、中断及失败显式可见;原始记录不被重处理覆盖
最小验证 至少留出完整 trial,分别比较加载/卸载的法向误差;阈值待定

开跑前仍须确定载荷档位、轴方向及精确原点、参考采集与同步、视频编码和恢复窗口。先实测单 trial 的容量及丢帧,再估算整场存储。视频空档不承诺连续回放。空间模型、实时集成及长期可靠性验证后续再做;本流程不证明剪切或多接触精度。