DM13 双光设备：上电、拉流与 ECC 配准

概述与目标

**目标**：Windows PC + DC12V 供电，通过网络拉取双光视频流，在 PC 端用 Python 做 ECC 视觉配准研究。**不需要做嵌入式开发**。 ---

方法步骤

第一阶段：硬件上电连通

1）供电接线（说明书：2PIN_A 接口）

Pin1 → DC 负极（GND）
Pin2 → DC 正极（12V）

需要一个 2Pin（间距 1.25mm 或 2.0mm，以实物为准）的连接器，或临时用杜邦线插接。
上电后观察模组是否有指示灯亮起。操作前必须戴防静电手套，绝对不要触碰热成像镜头表面。

2）网络连接（说明书：8PIN 网口接口）

网线一端 → 摄像头 8PIN 网口
网线另一端 → Windows 电脑网口（或路由器）

推荐先接路由器，让摄像头自动获取 DHCP 地址，步骤更省事。

3）找到摄像头 IP 地址（Windows） 在 Windows 上打开 CMD：

:: 先查自己电脑的网段
ipconfig

:: 扫描局域网内设备（需要先安装 nmap）
nmap -sn 192.168.1.0/24

或者用 Advanced IP Scanner（免费）一键扫描，找到摄像头 IP。

第二阶段：访问摄像头，验证图像

4）浏览器登录 说明书提示支持 IE11 / Chrome 40 / Firefox 48：

http://<摄像头IP>

默认账号：admin
默认密码：通常是 admin 或 12345（首次登录可能要求修改）

登录后通常能看到：

可见光画面（1080P）
热成像画面（384×288）
双光融合预览

5）获取 RTSP 视频流地址（先用 VLC 验证拉流） 海思 Hi3516 常见 RTSP 地址格式示例：

# 可见光主码流
rtsp://<用户名>:<密码>@<IP>:554/Streaming/Channels/101

# 热成像主码流
rtsp://<用户名>:<密码>@<IP>:554/Streaming/Channels/201

# 可见光子码流
rtsp://<用户名>:<密码>@<IP>:554/Streaming/Channels/102

VLC 验证：

VLC → 媒体 → 打开网络串流 → 粘贴 RTSP 地址

第三阶段：PC 端 Python 拉流

6）安装环境

pip install opencv-python numpy matplotlib

7）拉取双路视频流测试

import cv2

# 分别连接热成像和可见光
cap_thermal = cv2.VideoCapture(
    "rtsp://admin:password@192.168.1.x:554/Streaming/Channels/201"
)
cap_visible = cv2.VideoCapture(
    "rtsp://admin:password@192.168.1.x:554/Streaming/Channels/101"
)

while True:
    ret1, frame_thermal = cap_thermal.read()
    ret2, frame_visible = cap_visible.read()

    if not ret1 or not ret2:
        print("拉流失败，检查 RTSP 地址")
        break

    cv2.imshow("Thermal", frame_thermal)
    cv2.imshow("Visible", frame_visible)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap_thermal.release()
cap_visible.release()
cv2.destroyAllWindows()

能看到两路画面，说明链路通了。

第四阶段：ECC 视觉配准

8）采集标定帧（保存一对静止场景图像）

import cv2

cap_t = cv2.VideoCapture("rtsp://admin:password@IP:554/Streaming/Channels/201")
cap_v = cv2.VideoCapture("rtsp://admin:password@IP:554/Streaming/Channels/101")

ret1, thermal = cap_t.read()
ret2, visible = cap_v.read()

# 转灰度
thermal_gray = cv2.cvtColor(thermal, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
visible_gray = cv2.cvtColor(visible, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

cv2.imwrite("thermal_calib.png", thermal_gray)
cv2.imwrite("visible_calib.png", visible_gray)
print("标定帧已保存")

9）运行 ECC 配准

import cv2
import numpy as np

thermal = cv2.imread("thermal_calib.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
visible = cv2.imread("visible_calib.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

# 热成像分辨率 384×288，需要先 resize 到可见光尺寸
h, w = visible.shape
thermal_resized = cv2.resize(thermal, (w, h))

# ECC 配准
warp_matrix = np.eye(2, 3, dtype=np.float32)
criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS | cv2.TERM_CRITERIA_COUNT, 1000, 1e-7)

try:
    cc, warp_matrix = cv2.findTransformECC(
        thermal_resized,   # 模板图（热成像）
        visible,           # 输入图（可见光）
        warp_matrix,
        cv2.MOTION_AFFINE,
        criteria,
    )
    print(f"配准成功，相关系数: {cc:.4f}")
    print("变换矩阵:\n", warp_matrix)
    np.save("warp_matrix.npy", warp_matrix)
except cv2.error as e:
    print(f"ECC 配准失败: {e}")
    print("建议：换一帧纹理更丰富的场景重试")

10）实时融合验证

import cv2
import numpy as np

# 加载之前标定好的矩阵
warp_matrix = np.load("warp_matrix.npy")

cap_t = cv2.VideoCapture("rtsp://admin:password@IP:554/Streaming/Channels/201")
cap_v = cv2.VideoCapture("rtsp://admin:password@IP:554/Streaming/Channels/101")

while True:
    ret1, thermal = cap_t.read()
    ret2, visible = cap_v.read()

    if not ret1 or not ret2:
        break

    h, w = visible.shape[:2]
    thermal_resized = cv2.resize(thermal, (w, h))

    # 应用变换矩阵对齐
    thermal_aligned = cv2.warpAffine(
        thermal_resized,
        warp_matrix,
        (w, h),
        flags=cv2.INTER_LINEAR + cv2.WARP_INVERSE_MAP,
    )

    # 融合
    fused = cv2.addWeighted(visible, 0.6, thermal_aligned, 0.4, 0)

    cv2.imshow("Thermal", thermal_resized)
    cv2.imshow("Visible", visible)
    cv2.imshow("Fused", fused)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap_t.release()
cap_v.release()
cv2.destroyAllWindows()

验证与失败边界

常见问题预判

问题	原因	解决
找不到 IP	DHCP 未分配	把电脑直连摄像头，手动设置同网段 IP（如 192.168.1.100）
RTSP 地址不对	不同固件地址格式不同	登录 Web 界面，在“设备信息 / 网络设置”里找 RTSP 地址
ECC 配准失败	场景纹理太少，或图像过暗	换有明显边缘的场景，或先做直方图均衡化预处理
两路流不同步	网络延迟	降低分辨率用子码流，或改用单路融合流

--- 建议按阶段推进：先把第一阶段的上电和 IP 确认做完，遇到问题再继续细化。

验收顺序

先确认供电、电源指示灯和网口物理链路；
再确认 IP、浏览器登录和 VLC 单路 RTSP；
双路 Python 拉流稳定后，保存一对静止标定帧；
最后运行 ECC 并保存矩阵、融合图和失败日志。

本页中的账号、密码、IP 和 RTSP 地址均为示例占位；正式部署时替换为设备实际值。设备流能打开只证明链路可用，不证明跨模态几何已达到视觉配准主笔记的指标要求。

总结

DM13 的可复用闭环是“安全供电 → 获取 IP → VLC 验证 RTSP → Python 双路拉流 → 保存标定帧 → ECC 配准与融合”。任何阶段失败都先在本阶段解决，再进入下一阶段；正式坐标协议和多指标验收统一参考视觉配准主笔记。

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dm13第一，二阶段