Implementar algoritmos de detección e integrar resultados

Esta guía cubre la implementación, calibración, configuración e integración de resultados de los algoritmos MRDVS de detección humana, de ubicaciones de almacenamiento y de volumen. El algoritmo se ejecuta en la cámara; la aplicación host del algoritmo se utiliza para la configuración, las actualizaciones y la inspección de resultados.

El firmware del algoritmo y la aplicación host del algoritmo se entregan por proyecto. Antes de instalar el firmware del algoritmo, confirma que la cámara ejecute una versión de firmware MDS. Obtén un paquete de instalación que coincida con el proyecto y el modelo de cámara.

Alcance compatible

Componentes del sistema

Componente	Función
Cámara 3D	Captura imágenes RGB y nubes de puntos y ejecuta el algoritmo de detección en la cámara.
Aplicación host del algoritmo	Configura algoritmos, calibra parámetros extrínsecos, muestra resultados y actualiza el firmware del algoritmo.
PC industrial o sistema de nivel superior	Ejecuta la aplicación host o lee resultados mediante una interfaz de red.
LiDAR	`mid360`, utilizado para la configuración de la solución original basada en radar.

Algoritmos y cámaras

Algoritmo	Cámara compatible
Detección humana	M4 Pro
Detección de ubicaciones de almacenamiento	S10 Pro
Detección de volumen	S10 y S10 Pro

Para obtener información del producto, consulta la página del producto de la cámara 3D S10.

Entorno de la aplicación host

Elemento	Configuración recomendada
Sistema operativo	Windows 10 o posterior
CPU	Intel® Core™ i5 (7.ª generación) o posterior
Memoria	8 GB o más
GPU	Intel® UHD Graphics o una GPU integrada o discreta de mayor rendimiento

Implementación de hardware y red

Instalar la cámara

Usa un soporte rígido para evitar movimientos o vibraciones después de la instalación. La detección humana normalmente utiliza una instalación horizontal o una instalación con un ángulo no superior a 30°.

Conectar los dispositivos

Conectar la alimentación y la red

Alimenta la cámara con una fuente regulada de 24 V DC. Usa un cable Cat6A o Cat7 para conectar la cámara a un switch gigabit o a un controlador.

Implementar varias cámaras

Instala cada cámara a la altura y en la posición especificadas en el plano CAD. Conecta todas las cámaras mediante un switch gigabit y verifica el estado de alimentación y de enlace de cada una.

Preparar los objetivos de prueba

Coloca en la vista de la cámara las personas, los palés o las mercancías que se van a detectar antes de calibrar los parámetros extrínsecos y configurar las regiones.

Configurar la red del host

Coloca el ordenador host y la cámara en la misma subred. El ejemplo original utiliza el siguiente plan:

Elemento	Ejemplo
Dirección IP del host	`192.168.100.xxx`
Máscara de subred	`255.255.255.0`
Puerta de enlace predeterminada	`192.168.100.1`

Abrir la configuración del adaptador

En Windows, abre Panel de control → Centro de redes y recursos compartidos → Cambiar configuración del adaptador y selecciona el adaptador Ethernet conectado a la cámara.

Configurar IPv4

Abre Protocolo de Internet versión 4 (TCP/IPv4), selecciona Usar la siguiente dirección IP e introduce una dirección estática sin utilizar en la subred de la cámara.

Confirmar la conexión

Guarda la configuración, confirma que el enlace sea gigabit y utiliza la aplicación host para descubrir o abrir la cámara.

No dejes el firewall desactivado en una red de producción. Si la aplicación host no puede conectarse, crea primero una regla para la aplicación o el puerto necesarios. Desactiva temporalmente el firewall solo en una red de depuración de confianza y, después, restaura la protección.

Instalar y actualizar el software

Instalar las aplicaciones host

Obtén la aplicación host de la cámara desde la página de descargas de software.
Instala la aplicación host de la cámara fuera de la unidad del sistema.
Copia los archivos de la aplicación host del algoritmo entregados para el proyecto en la carpeta Tools del directorio de la aplicación host de la cámara. Reemplaza los archivos con el mismo nombre y, después, haz doble clic en el ejecutable para iniciarlo.

Para actualizar solo la aplicación host del algoritmo, reemplaza su archivo .exe por la versión entregada.

Actualizar el firmware del algoritmo

La cámara se reinicia durante la instalación. No desconectes la alimentación ni la red y no cierres la aplicación host. El paquete debe coincidir con el modelo de cámara, la versión de firmware MDS y el algoritmo del proyecto.

Aplicación host de la cámara
Aplicación host del algoritmo

Inicia LxCameraViewer.exe y abre la cámara.
Selecciona Herramientas básicas → Configuración de funciones → Actualización de firmware.
Elige el archivo de algoritmo de detección entregado y selecciona Ejecutar.

Cuando la cámara vuelva a aparecer después de reiniciarse, la instalación habrá terminado. Un fondo verde en la cámara dentro de la aplicación host del algoritmo indica que la cámara está conectada y que el algoritmo está disponible.

Aplicación host del algoritmo

Inicio y estado

Inicia LxApplicationViewer.exe. Un icono verde en la lista de dispositivos indica que hay una cámara conectada. Selecciona un dispositivo para cambiar la vista actual entre los modos RGB y nube de puntos. Los usuarios estándar pueden ver resultados; los administradores pueden modificar los parámetros de la cámara y del algoritmo.

Herramientas básicas

Función	Descripción
Cambio de usuario	Cambia los niveles de permisos. Los administradores pueden configurar los parámetros de la cámara y del algoritmo.
Suelo ideal	Muestra u oculta el plano horizontal de referencia.
Suelo extrínseco	Muestra u oculta el suelo calculado a partir de la calibración extrínseca.
Caché de pantalla	Déjalo sin cambios.
Mostrar algoritmo	Muestra el algoritmo activado actualmente.
Exportar imágenes guardadas	Exporta las imágenes guardadas.
Reproducción histórica	Consulta los registros de imágenes RGB y datos ToF.
Cambiar algoritmo de aplicación	Elige el algoritmo que se ejecutará y, después, selecciona Guardar y enviar.
Mostrar resultados de detección	Muestra la salida del algoritmo actual.

Barra de estado y reproducción

Función	Descripción
RGB	Muestra la imagen RGB.
Nube de puntos	Muestra la nube de puntos.
Detener algoritmo	Detiene el algoritmo actual. No se reinicia automáticamente hasta que la cámara vuelva a encenderse.
Actualizar firmware	Abre el flujo de actualización del firmware del algoritmo.
Reiniciar cámara	Reinicia la cámara seleccionada.

Cuando cambia el estado, el software guarda un fotograma RGB y los datos de la nube de puntos. Los datos de reproducción no se comparten entre algoritmos. El tiempo de reproducción utiliza el reloj interno de la cámara, no la hora del sistema del ordenador host. Si el fondo del dispositivo es amarillo, o es verde pero la imagen no se actualiza, activa la actualización automática para reanudar la adquisición de imágenes.

Calibración extrínseca

Configuración de la cámara

Configuración	Descripción
Nombre de la cámara	Identifica una cámara en una implementación con varias cámaras.
Modo de simulación	Función interna; déjalo desactivado.
Modo de guardado de imágenes	Guarda los datos de imagen del algoritmo en la cámara.
Modo de adquisición de imágenes	`MDS` no ocupa el acceso a la cámara. `SDK` sí lo ocupa; la aplicación host no puede abrir la cámara mientras se ejecuta el algoritmo.
`x`, `y`, `z`	Posición extrínseca de la cámara; `z` es la altura de la cámara sobre el suelo.
`roll`, `pitch`, `yaw`	Ángulos de orientación extrínseca de la cámara.
Suelo ideal	Conserva el valor predeterminado.
Leer configuración de la cámara	Lee la configuración actual de la cámara.
Guardar y enviar	Escribe los cambios en la cámara. Los parámetros no guardados no tienen efecto.
Calibración extrínseca	Calibra la altura y la orientación de la cámara.

Instalación vertical
Instalación horizontal

Abre Configuración de la cámara. Antes de la calibración, establece x, y, z, roll, pitch y yaw en 0 y, después, selecciona Guardar y enviar.
Selecciona Calibración extrínseca. Cuando la calibración termine correctamente, verifica el resultado en el panel de parámetros.

Abre Configuración de la cámara y entra en la página de calibración de parámetros.
Alinea el suelo de la nube de puntos con el sistema de coordenadas: los ejes X rojo y Y verde están sobre el suelo, mientras que el eje Z azul es perpendicular al suelo y apunta hacia arriba.
Normalmente ajusta primero solo roll y z; establece los demás valores en 0. Selecciona Guardar y enviar después de verificarlo.

Referencia de parámetros del algoritmo

Selecciona Guardar y enviar después de cambiar cualquier parámetro del algoritmo. Conserva los parámetros de filtro predeterminados salvo que una prueba en el sitio demuestre que es necesario ajustarlos.

Detección humana
Detección de ubicaciones de almacenamiento
Detección de volumen

Parámetro	Descripción
Versión del algoritmo	Versión actual del algoritmo.
Frecuencia de detección	Frecuencia de actualización de imágenes y resultados.
Filtro temporal	Con `3`, se requieren tres resultados idénticos consecutivos antes de considerar válido un resultado.
Tamaño del kernel	Tamaño del kernel para operaciones morfológicas 2D. Los valores mayores reducen los objetivos y amplían el fondo.
Umbral de distancia	Determina si los puntos son similares o pertenecen a la misma clase.
Cantidad mínima de puntos	Cantidad mínima de puntos de la nube necesaria para la agrupación semántica.
Cantidad mínima de puntos no semánticos	Cantidad mínima de puntos de la nube necesaria para la agrupación no semántica.
Tamaño del vecindario	Define el rango del vecindario de puntos y afecta a la granularidad de la agrupación.
Detección de rotación	Coincide con la dirección de instalación de la cámara; usa la orientación con el logotipo hacia abajo como referencia de `0°`.

Parámetro de región	Descripción
Añadir/eliminar región	Crea o elimina una región de detección humana.
Cuadro actual	Selecciona la región de detección activa.
`X`, `Y`, `Z` mínimos/máximos	Define los límites 3D de la región.
Arrastrar para ajustar la región	Arrastra con el botón izquierdo del ratón a lo largo de `x` e `y`; arrastra con el botón derecho a lo largo de `z`.

Parámetro	Descripción
Versión del algoritmo	Versión actual del algoritmo.
Filtro AI	Segmentación semántica; actualmente no disponible.
Frecuencia de detección	Frecuencia de actualización de resultados.
Ángulo de alineación	Desviación angular máxima permitida de la carga cuando la comprobación de alineación está activada.
Comprobación de alineación	Comprueba la desviación angular y el estado de los límites. Los objetos detectados se muestran con cajas de volumen amarillas.
Filtro temporal	Emite un estado válido solo después de varios resultados consecutivos coherentes.
Cantidad mínima de puntos	Los objetos con menos puntos que este valor se ignoran.

Modo de región	Configuración
RGB 2D	Usa los píxeles X e Y mínimos y máximos para definir la ubicación de almacenamiento. Se requieren el modo semántico y un modelo semántico.
Nube de puntos 3D	Usa X, Y y Z mínimos y máximos para definir la ubicación. Arrastra con el botón izquierdo del ratón a lo largo de `x` e `y`, o con el botón derecho a lo largo de `z`.

Función avanzada	Descripción
Copiar cuadro actual	Copia la región de ubicación de almacenamiento activa.
Dirección, espaciado, cantidad	Define copias espaciadas uniformemente a lo largo del eje `X`, `Y` o `Z`.
Ejecutar	Genera varias regiones a partir de la configuración.
Calibración con código QR	Introduce la anchura, la longitud, `Z_MIN` y `Z_MAX` de la ubicación y, después, calibra con un código QR.

Parámetro	Descripción
Versión del algoritmo	Versión actual del algoritmo.
Modo de activación	Cuando está activado, adquiere una imagen y un resultado por cada activación.
Detección ascendente	Detecta mediante el sistema de coordenadas inverso de la cámara.
Frecuencia de detección	Frecuencia de actualización de imágenes y resultados.
Distancia del plano de detección	Posición de referencia de la superficie inferior del objeto, en mm.
Cantidad de vecinos/umbral de distancia	Parámetros de filtro; conserva los valores predeterminados en la mayoría de las implementaciones.
Umbral de filtro de vectores normales	Filtra planos inclinados de la nube de puntos. La recomendación original es `60`.
Umbral de distancia de vectores normales	Parámetro de filtro. El rango recomendado originalmente es `20–30`.
Cantidad mínima de puntos	Los objetos con menos puntos que este valor se ignoran.
`X`, `Y`, `Z` mínimos	Umbrales mínimos de longitud, anchura y altura, en mm.

Parámetro de región	Descripción
`X`, `Y`, `Z` mínimos/máximos	Define los límites 3D de la región de detección de volumen.

Implementar un algoritmo

Cambia al modo de nube de puntos y desplázate sobre el área de imagen para mostrar los datos de la nube de puntos.

Detección humana

Calibrar una instalación horizontal

Alinea los ejes X e Y con la nube de puntos del suelo. El eje Z debe ser perpendicular al suelo y apuntar hacia arriba.

Configurar los parámetros globales

Abre Detección humana. Normalmente solo es necesario configurar Detección de rotación. La rotación horaria de la cámara admite 0°, 90°, 180° y 270°.

Crear la región de detección

Selecciona Añadir región de detección, establece los valores X, Y y Z mínimos y máximos y mueve la región sobre el objetivo. El ejemplo original utiliza una región de 1000 × 1000 × 2000 mm.

Guardar y verificar

Selecciona Guardar y enviar, ejecuta una prueba de paso de una persona por el área y verifica el resultado en la barra de estado o en la reproducción histórica.

Regla de coincidencia	Sin persona	Persona	Obstáculo	Persona y obstáculo
Solo profundidad	`0`	`2`	`2`	`2`
Semántica más profundidad	`0`	`1`	`0`	`1`

El modo de solo profundidad informa de todos los objetos de la región. El modo semántica más profundidad solo informa de los grupos clasificados como personas.

Detección de ubicaciones de almacenamiento

Calibrar la cámara

Sigue el procedimiento de calibración extrínseca. Alinea X e Y con el suelo y mantén Z perpendicular y apuntando hacia arriba.

Configurar los parámetros globales

Configura Comprobación de alineación, Ángulo de alineación y Cantidad mínima de puntos para el sitio. Activa la comprobación de alineación cuando la carga deba colocarse con un ángulo definido.

Crear ubicaciones de almacenamiento

En el modo de nube de puntos, selecciona Añadir ubicación de almacenamiento, cambia a la vista superior y pulsa X para iniciar o detener el dibujo. Arrastra el rectángulo sobre el palé y ajusta los límites X, Y y Z. Pulsa X de nuevo para salir del modo de dibujo.

Guardar y verificar

Selecciona Guardar y enviar. Configura las ubicaciones en el modo RGB 2D o nube de puntos 3D y comprueba Resultado en la barra de estado.

Estado de la ubicación de almacenamiento	`Resultado`
Vacía	`0`
Ocupada, u ocupada y alineada	`1`
Ocupada con un ángulo superior al umbral de alineación	`2`
Ocupada y fuera de los límites de la ubicación	`3`

Para una disposición regular, utiliza Copiar cuadro actual para crear ubicaciones con una dirección y un espaciado fijos. Si se requiere verificación mediante código QR, usa Calibración con código QR para configurar las dimensiones de la ubicación y el rango de profundidad.

Detección de volumen

Calibrar una instalación vertical

La detección de volumen funciona de arriba hacia abajo. Después de la calibración, el eje Z apunta hacia abajo y el plano X/Y es paralelo al suelo.

Configurar el plano de detección

Para mercancías colocadas directamente en el suelo, establece el plano de detección a la altura del suelo. Para medir solo mercancías sobre un palé, alinea el plano con la nube de puntos del palé.

Configurar las dimensiones mínimas y la región

Establece los valores mínimos de X, Y y Z para filtrar objetivos pequeños. Después, configura los límites de la región según el plano de detección y las dimensiones de la carga.

Guardar y verificar

Selecciona Guardar y enviar, coloca uno o varios objetos en la región y verifica la longitud, la anchura, la altura y la cantidad devueltas.

Para utilizar la adquisición de una sola activación, activa Modo de activación en Detección de volumen y selecciona Guardar y enviar. Después, selecciona Activación única en Herramientas básicas o envía TM_TRIGGER mediante TCP o UDP.

Interfaces de comunicación

La dirección IP de los ejemplos es ilustrativa. Reemplázala por la dirección de la cámara en el sitio y, después, verifica la red, el estado del algoritmo y el formato de los resultados antes de integrarlos con un sistema de nivel superior.

Métodos de transporte

Protocolo	Puerto	Solicitud	Uso
TCP	`14951`	`RESULT_UPDATE`	Obtiene el resultado actual del algoritmo.
UDP	`14950`	`RESULT_UPDATE`	Obtiene el resultado actual del algoritmo.
HTTP	`14952`	`RESULT_UPDATE`	Obtiene el resultado del algoritmo como JSON.
TCP/UDP	Puerto de resultados	`TM_TRIGGER`	Ejecuta una detección de volumen activada y devuelve el resultado.
Modbus TCP	`16502`	Leer registros de retención	Lee el estado de las ubicaciones de almacenamiento.

Solicitud de resultados HTTP

El sistema de nivel superior envía una solicitud de resultados al endpoint de visión, que devuelve una cadena JSON. Utiliza en tu cliente HTTP las cabeceras de solicitud entregadas para el proyecto y el siguiente cuerpo de solicitud.

string

默认值:"RESULT_UPDATE"

必填

Activa la cámara para que devuelva el resultado actual del algoritmo.

Campos de respuesta comunes

string

必填

Dirección IP de la cámara que generó los datos.

string

必填

Nombre de la cámara; cámbialo en la configuración de la cámara.

integer

必填

Código de retorno; 0 indica éxito.

Detección humana (SG)
Detección de ubicaciones de almacenamiento (SS)
Detección de volumen (TM)

object

必填

Objeto de estado indexado por el ID de la región de detección: 0 significa que no hay objetivo, 1 que se ha detectado una persona y 2 que un objeto se ha detectado solo mediante la regla de profundidad.

string[]

Detalles de los grupos. Cada elemento es una cadena JSON que debe deserializarse de nuevo.

string

Marca de tiempo de los datos de detección humana.

string

Marca de tiempo del resultado de detección humana.

Los detalles de los grupos incluyen rbx2d, rby2d, tlx2d y tly2d (coordenadas de la caja 2D), semantic_index, traceID y x_min, x_max, y_min, y_max, z_min y z_max (límites de la caja 3D).

object

必填

Objeto de estado indexado por el ID de ubicación: 0 vacía, 1 ocupada, 2 ocupada con una desviación angular y 3 ocupada y fuera de los límites.

number[]

Detalles de la ubicación X: centro x, y y z, longitud, anchura, altura y desviación angular respecto a la caja delimitadora. Una ubicación creada en 2D devuelve todos los valores como -1.

string

Marca de tiempo de los datos de la ubicación de almacenamiento.

string

Marca de tiempo del resultado de la ubicación de almacenamiento.

object[]

必填

Matriz de todas las cajas de volumen completas de la región de detección.

number

Desviación angular de la caja de volumen.

number

Coordenada x del centro de la caja de volumen.

number

Coordenada y del centro de la caja de volumen.

number

Coordenada z del centro de la caja de volumen.

number

Longitud del objeto.

number

Anchura del objeto.

number

Altura del objeto.

string

Tipo semántico.

boolean

Indica si el resultado es válido.

string

Marca de tiempo de los datos de detección de volumen.

string

Marca de tiempo del resultado de detección de volumen.

Ejemplo de respuesta de detección humana

{
  "IP": "192.168.100.83",
  "SG": {
    "1": 1,
    "2": 0,
    "__object_details": []
  },
  "SG_DATA_TIME": "2023_03_02_21_52_11.408",
  "SG_RES_TIME": "2023_03_02_21_52_11.689",
  "nick_name": "Unknown",
  "ret_code": 0
}

Modbus TCP (detección de ubicaciones de almacenamiento)

Los resultados se ordenan por ID de ubicación de almacenamiento; como máximo se devuelven las primeras 16 ubicaciones.

Configuración	Valor
Puerto	`16502`
Dirección de escucha	`0.0.0.0` (todas las interfaces de red)
Cantidad de registros	`16`
Dirección inicial	`0x0100`
Orden de bytes	Big-endian

Registro	Contenido	Formato de datos
`0x0100 + ID`	Resultados de detección de ubicación de almacenamiento y marcador	`uint16_t` de 2 bytes
8 bits altos	Código de estado de la ubicación de almacenamiento	`0–2`
8 bits bajos	Código de estado del marcador	`0–2`; esta función no está disponible actualmente, por lo que tiene el mismo significado que el código de estado de la ubicación.

Estado de la ubicación	Significado	Condición
`0`	Vacía	No hay mercancía ni palé.
`1`	Ocupada normalmente	La mercancía está colocada según lo requerido.
`2`	Ocupada de forma anómala	El tamaño o la posición de la carga no cumplen el requisito.

Estado del marcador	Significado
`0`	Marcador no detectado.
`1`	Marcador detectado.
`2`	Error de detección del marcador.

Leer la cuarta ubicación de almacenamiento

El siguiente ejemplo utiliza el ID de transacción 0x0001 para leer un registro de retención en la dirección 0x0104. La respuesta contiene el estado 0x0002.

Request: 00 01 00 00 00 06 FF 03 01 04 00 01
Response: 00 01 00 00 00 05 FF 03 02 00 02

Campo	Valor de solicitud	Descripción
Identificador de transacción	`00 01`	Número de secuencia del cliente; la respuesta debe coincidir con él.
Identificador de protocolo	`00 00`	Valor fijo de Modbus/TCP.
Longitud	`00 06`	Cantidad de bytes de los campos de solicitud siguientes.
Identificador de unidad	`FF`	Modo de difusión o dirección del dispositivo.
Código de función	`03`	Leer registros de retención.
Dirección inicial	`01 04`	`0x0100 + 4`.
Cantidad de registros	`00 01`	Leer un registro.

Solución de problemas

Síntoma	Comprobaciones prioritarias
No se encuentra la cámara	Confirma que el host y la cámara compartan una subred, que el adaptador de red sea gigabit y que los enlaces de alimentación y del switch estén en buen estado.
Los parámetros no tienen efecto	Confirma que se haya seleccionado Guardar y enviar después del cambio.
No hay resultados del algoritmo	Confirma que se haya instalado el firmware del algoritmo correcto, que el dispositivo esté en verde y que el algoritmo esté activado.
Nube de puntos vacía o desactualizada	Desplázate sobre el área de nube de puntos para mostrar los datos; activa la actualización automática si es necesario.
Resultados anómalos de ubicación o volumen	Vuelve a comprobar las direcciones de los ejes extrínsecos, el plano de detección y los límites de la región y, después, repite la prueba con objetos del sitio.

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Alcance compatible

Componentes del sistema

Algoritmos y cámaras

Entorno de la aplicación host

Implementación de hardware y red

Instalar la cámara

Conectar los dispositivos

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Instalar y actualizar el software

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Actualizar el firmware del algoritmo

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Referencia de parámetros del algoritmo

Implementar un algoritmo

Detección humana

Detección de ubicaciones de almacenamiento

Detección de volumen

Interfaces de comunicación

Métodos de transporte

Solicitud de resultados HTTP

Campos de respuesta comunes

Ejemplo de respuesta de detección humana

Modbus TCP (detección de ubicaciones de almacenamiento)

Leer la cuarta ubicación de almacenamiento

Solución de problemas

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​Aplicación host del algoritmo

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​Calibración extrínseca

​Configuración de la cámara

​Referencia de parámetros del algoritmo

​Implementar un algoritmo

​Detección humana

​Detección de ubicaciones de almacenamiento

​Detección de volumen

​Interfaces de comunicación

​Métodos de transporte

​Solicitud de resultados HTTP

​Campos de respuesta comunes

​Ejemplo de respuesta de detección humana

​Modbus TCP (detección de ubicaciones de almacenamiento)

​Leer la cuarta ubicación de almacenamiento

​Solución de problemas

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