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Limelight 4 快速入门

硬件规格​

  • 尺寸：3.154in x 1.894in (80.11mm x 48.11mm)
  • 厚度：1.160in (29.46mm)
  • 重量：0.3 lb
  • #10 / M4 通孔安装
  • M3 螺纹安装孔
  • 电源输入：升降压转换器，支持 5V-26V 工作电压（绝对最大值 3.5V - 35V）
    • 针对机器人应用增强的瞬态抑制
    • 最大功耗 12W
  • 传感器：OV9281 全局快门单色传感器（1280x800 @ 120FPS，640x400 @ 240FPS）
    • IMX462 背照式升级套件即将推出
  • 可更换 M12 镜头
    • 82 度水平视场角，56.2 度垂直视场角
  • 黑色阳极氧化全铝外壳
  • 千兆以太网 RJ45 端口（不再支持 POE）
  • Weidmuller 电源输入端口
  • USB C 成像和连接端口
  • 内置 IMU
  • 支持 Hailo 8 AI 加速器，内置 M.2 A+E Key 端口

软件功能（Limelight OS）​

  • 即插即用的高性能视觉系统，无需经验
  • 自托管的基于浏览器的视觉管道配置界面
  • 支持 REST/HTTP、Websocket、NetworkTables、ModbusTCP 和 ROS
  • USB 连接，支持 Windows、Linux、MacOS 和 Android 的即插即用 USB-Ethernet 驱动
  • 拖放式 20FPS MobileNetSSD 目标检测神经网络支持（CPU 推理）
  • 拖放式 80FPS YoloV8 目标检测神经网络支持（需要 Hailo-8）
  • 可配置的固定曝光、传感器增益、分辨率和帧率
  • 配置 10 个可热切换的视觉管道：
    • 自定义 Python 管道，支持 OpenCV 4.10、numpy 等
    • 2D、3D AprilTag 追踪和机器人定位
      • 使用 MegaTag1 的完整 3D 定位（机器人 GPS）
      • 使用 MegaTag2 外部 IMU 融合的更高精度完整 3D 定位（机器人 GPS）
      • 内置 IMU 融合以提高 MegaTag2 精度
      • IMU 辅助模式，融合内置 IMU 和外部 IMU 或基于相机的偏航估计
      • 使用检测器降采样可达 240FPS 性能
      • Web 界面中的完整 3D 可视化器
    • 120-240FPS 颜色块管道
    • 神经网络目标检测管道
    • 神经网络图像分类管道
    • 条形码追踪管道
    • 镜头对焦管道
    • 低延迟流媒体取景器管道
  • 内置 Charuco 内参标定界面，用于高精度视觉管道
  • 内参标定可视化
  • 内置低延迟 MJPEG 流媒体，可配置流方向

已知问题

  • 启用降采样时，Hailo 加速的 AprilTag 帧率过低（将通过软件更新解决）
  • 启用节流时，NetworkTables 的温度读数不准确（将通过软件更新解决）

1. 安装 Limelight 4​

通孔安装​

  • 使用 1 1/4" #10-32 或 #10-24 螺丝配尼龙锁紧螺母
  • 或者使用 38mm M4 螺栓配尼龙锁紧螺母
  • 使用塑料垫圈以保护阳极氧化层

螺纹安装（背面）​

  • 2 个 M3 螺纹安装点
  • 建议轻微涂抹螺纹锁固剂

Limelight 4 图纸

2. Limelight 4 接线​

接线

电源​

冷压端子

以太网​

  • 从 Limelight 连接以太网线到机器人无线电
  • 使用带绞合线的 Cat6 网线（理想情况下为 20AWG）
  • 为以太网线添加应力释放装置
  • 不再支持 POE

USB 刷写​

  • 要进入刷写模式，在通过 USB C 连接时按住配置按钮
  • 刷写时，通过 USB 为 Limelight 4 供电是安全的

USB-Ethernet 接口​

  • Limelight 4 具有 USB-Ethernet 功能，可与 Windows、Linux 和 MacOS 即插即用连接。您可以通过 USB 使用 Web 界面和所有其他功能。
  • 使用此接口时，Limelight 4 将超过大多数 USB 端口的功率额定值。建议在使用 USB-Ethernet 时通过 Weidmuller 端口为 Limelight 4 供电。
  • Windows 上的 Limelight 4 配置界面（USB-Ethernet）：http://172.28.0.1:5801
  • Linux 上的 Limelight 4 配置界面（USB-Ethernet）：http://172.29.0.1:5801

3. 访问 Web 界面​

将 Limelight 4 连接到网络后：

  1. 启动机器人并将笔记本电脑连接到机器人网络
  2. 使用以下方法之一访问 Web 界面：
    • 方法 1：打开 Limelight Hardware Manager 应用程序，扫描 Limelight，当它出现时双击
    • 方法 2：打开 Web 浏览器并导航到 http://limelight.local:5801
    • 方法 3：打开 Web 浏览器并导航到 Limelight 的静态 IP 地址加端口 5801（如果已配置）
    • 方法 4（USB）：通过 USB-C 连接并导航到：

连接后，您可以访问：

  • 设置选项卡 - 配置队伍号、主机名和其他系统设置
  • 视觉管道选项卡 - 设置和调整视觉处理管道
  • 相机和准星选项卡 - 调整相机设置和准星参数
  • 3D 可视化选项卡 - 查看实时 AprilTag 检测和定位

所有配置都通过此 Web 界面完成。更改会自动保存到 Limelight。

4. 更新 LimelightOS​

警告

升级前请备份您的管道和脚本 - 它们将在此过程中被删除！

  1. 关闭 Limelight 电源
  2. 下载最新的 USB 驱动程序/RPIboot、Limelight OS 镜像和 Balena Flash 工具
  3. 在将 USB-C 线从笔记本电脑连接到 Limelight 时按住配置按钮
  4. 从 Windows 开始菜单运行 "rpiboot-CM4-CM5 - Mass Storage Gadget"

运行 rpiboot 工具

如果 RPIBoot 成功挂载了您的 Limelight，您应该看到以下内容。 Rpiboot 成功

如果您看到其他内容，请拔下 USB 线，重新按下按钮，重新插入 USB 线，然后重启 rpiboot 工具。

  1. 以管理员身份运行 "Balena Etcher"
  2. 点击 "Flash From File" 并选择最新的 .zip 镜像
  3. 点击 "Select Target" 并在 "Drives" 菜单中选择 "mmcblk0 USB Device"
  4. 点击 "Flash" 并等待完成

Balena Etcher 刷写 OS

  1. 完成后拔下 USB 线

5. 对焦 Limelight 4​

  1. 启动机器人
  2. 按照第 3 节所述连接到 Web 界面
  3. 点击 "Ignore NT pipeline index" 以启用管道切换，然后切换到管道 9
  4. 将管道类型设置为 "focus"
  5. 转到配置选项卡，将流质量调到最高
  6. 确保相机对准具有大量特征和对比度的物体，如 ARUCO 板、详细场景或西门子星
  7. 转动镜头以最大化屏幕上的对焦分数
  8. 对焦完成后，在镜头周围涂抹 3-8 点强力胶或强力胶凝胶

6. 网络配置​

设置队伍号（FRC / Networktables 必需）​

  1. 启动机器人并将笔记本电脑连接到机器人网络
  2. 打开 Limelight Hardware Manager，扫描 Limelight，然后双击出现的条目
  3. 或者导航到 http://limelight.local:5801
  4. 转到 "Settings" 选项卡
  5. 输入您的队伍号并点击 "Update Team Number"

设置唯一主机名（仅在使用多个 Limelight 的 FRC / Networktables 系统中需要）​

  1. 如果您使用多个 Limelight，每个 Limelight 必须有唯一的主机名
  2. 在设置选项卡中，配置主机名并点击 "set hostname" 按钮

设置静态 IP（推荐，非必需）​

  1. 将 "IP Assignment" 更改为 "Static"
  2. 将 IP 地址设置为 "10.TE.AM.11"
    • 916 队使用 10.9.16.xx
    • 9106 队使用 10.91.6.xx
    • 9016 队使用 10.90.16.xx
  3. 将子网掩码设置为 "255.255.255.0"
  4. 将网关设置为 "10.TE.AM.1"
  5. 点击 "Update"
  6. 重启机器人电源
  7. 在 10.TE.AM.11:5801 访问配置面板，在 10.TE.AM.11:5800 访问相机流
  8. 如果您使用多个 Limelight，请为每个 Limelight 分配唯一的静态 IP 地址。网关和子网掩码在所有 Limelight 上应保持一致。
问：为什么我们推荐使用静态 IP 地址？

答：它可以缩短 Limelight 的启动时间数秒。 其次，在实际 FRC 比赛场地和赛事无线电固件中， 队伍历来在 DHCP 分配和 mDNS 响应器方面遇到问题。

我们建议在您的 robo-rio 和驾驶站上也设置静态 IP 地址。 所有这些设备上使用的网络设置可以在 此网页的下半部分找到

7. Limelight 4 热管理​

可以通过在禁用时将 Throttle 参数设置为 100-200，在启用时设置为 0 来降低 Limelight 4 的热输出。 或者，您可以在禁用时切换到取景器管道。

8. Hailo AI 加速器模块安装（可选）​

如果您有可选的 Hailo AI 加速器模块，请按照以下步骤安装：

  • 将附带的导热垫贴到 Hailo SOC（片上系统）上
  • 使用附带的 1.5mm 内六角扳手拆下三颗 8mm M2 外壳螺丝
  • 将这些螺丝放在一边（它们带有螺纹锁固材料）
  • 小心打开外壳（注意：相机线缆会限制您打开的程度）
  • 将 Hailo 模块插入相应的插槽
  • 无需螺丝固定 Hailo 模块
  • 使用原来的三颗 8mm M2 螺丝重新安装外壳
  • 安装 Hailo 模块后，请确保更新到最新版本的 LimelightOS
注意

Hailo 加速器模块无法使用 USB 供电。它需要稳定的 12V 电源（如主机器人电池）才能正常工作。

8. 故障排除​

状态栏指示灯​

  • 慢速扫描（Cylon）：当前管道未检测到目标
  • 快速扫描（Cylon）：当前管道检测到目标
  • 慢速交替 LED 闪烁：硬件错误（相机线缆断开、传感器损坏等）

如果 limelight.local:5801 无法访问​

  • 检查是否安装了 Bonjour（Windows：添加/删除程序）
  • 如果有两个 Bonjour 项目，请卸载 "bonjour print services"
  • 如果缺少 Bonjour，请从下载页面安装

重置 IP 地址​

  • 在 Limelight 启动后按住配置按钮 10 秒
  • 网络配置将在下次启动时重置为动态寻址