13.1.9. Channels 檢視

影格緩衝區顯示相機看到什麼；Channels 檢視則顯示指令碼測量與決定了什麼。指令碼透過除錯協定發布具名的數值——溫度、偵測計數、麥克風波形、飛時測距深度圖，或它希望使用者能夠變更的控制項——IDE 會在影格緩衝區下方的窗格中，將每一項即時呈現為小工具、圖表或深度圖。不需要在影像上繪製任何東西，也不需要從終端機中剖析任何內容。在相機端，只需用 protocol.CBORChannel 寫幾行程式；在 IDE 端，則是 窗格選擇器 的 Channels 項目。

熱像儀指令碼的控制項：兩個溫度讀數、測量模式的切換開關，以及溫度範圍的滑桿。變更其中任何一項都會將新值傳送給指令碼。

檢視依通道組織。指令碼註冊的每個通道都會成為一個以通道名稱為標題的區段，而通道中的每筆記錄都會成為其下的一列，順序依指令碼加入的順序。當指令碼註冊通道或變更通道的結構時，檢視會自行重建；當指令碼停止時，最後的數值會保留在畫面上，控制項則停用，直到下一個指令碼啟動為止。

13.1.9.1. 小工具

讀數與控制項採用顯而易見的形式。label 是帶有單位的唯讀數值；text 記錄是一段靜態的 rich text，用於標題與說明。可寫入的種類會在你變更的那一刻將新值傳回指令碼，由指令碼的 on_write 回呼接收記錄名稱與數值：toggle 是一個開關，slider 與 spinbox 在指令碼的範圍與步進內設定一個數字（微調方塊供精確輸入），radio 按鈕與 select 從指令碼的選項中擇一，lineedit 是自由文字欄位，而 pushbutton 則觸發一次性的動作。在寫入進行期間，檢視會將你的編輯保留在畫面上，而不是把它彈回相機最後發布的數值。

在指令碼端，整組內容是一個 protocol.CBORChannel，每個小工具一個 add，再加上一個處理寫入的回呼:

import time
import protocol
from protocol import CBORChannel

def on_write(ch, name, value):
    print(name, "=", value)      # every change lands here

ch = CBORChannel(on_write=on_write)
ch.add("Status", type="label", value="starting")
ch.add("Enable", type="toggle", value=True)
ch.add("Threshold", type="slider", min=0, max=100,
       step=1, value=50, unit="%")
ch.add("Mode", type="select",
       options=["Idle", "Track", "Record"], value="Idle")
ch.add("Calibrate", type="pushbutton")
protocol.register(name="controls", backend=ch)

while True:
    if ch["Enable"]:                   # read a control back
        ch["Status"] = "threshold %d%%" % ch["Threshold"]
    time.sleep_ms(100)

執行它並將窗格切換至 Channels：會出現一個名為 controls 的區段，包含五個小工具，而移動滑桿會在終端機中列印。其他小工具類型——spinbox、radio、lineedit、text——各只需多一個 add；主機協定章節 會逐一介紹它們。

13.1.9.2. 波形圖

waveform（波形）記錄是一段具有取樣率的交錯取樣資料——音訊、加速度計軸、ADC 軌跡——檢視會將它繪製為捲動圖表，每個軸一條序列，名稱由指令碼指定。圖表的控制項位於其工具列與圖表本身上：

• 拖曳可平移，捲動可縮放；按兩下可回到跟隨即時邊緣。History 設定保留多少過去的資料，讓你可以向後平移瀏覽。

• Auto Scale 會讓垂直軸符合資料範圍；關閉時，軸的範圍即為指令碼宣告的範圍。

• 在圖表上按右鍵可放置一個 marker（標記）以讀取某個取樣的精確時間與數值，或設定一個 trigger level（觸發位準）。Trigger 備妥後，圖表會保持靜止，直到訊號以上升或下降緣越過該位準為止——這是示波器捕捉暫態的方式——而 Re-arm 則等待下一次觸發。

• Spectrum 會將圖表切換為同一資料的頻率圖，可選擇窗函數（Hann、Hamming、Blackman、矩形）、跨影格的 Averaging 與 Peak Hold，以及 Log Frequency 軸。圖表下方的讀數會標明峰值頻率及其位準。

• Pause 會凍結圖表而不影響錄製；Stats 會加上一行最小／最大／RMS 值；右鍵選單則可將圖表儲存為影像。

兩個即時捲動的波形記錄：一條麥克風軌跡與一條三序列 IMU 軌跡。

波形欄位接受取樣率，以及在同時傳送多個訊號時交錯的 series 數量與其名稱；每次更新都是以欄位 typecode 表示的 array 取樣原始位元組:

import math
import time
import protocol
from array import array
from protocol import CBORChannel

RATE, CHUNK = 1000, 100            # 1 kHz, 100 ms per update

ch = CBORChannel()
ch.add("IMU", type="waveform", sample_rate=RATE, series=3,
       typecode="f", min=-2.0, max=2.0,
       options=["X", "Y", "Z"], unit="g")
protocol.register(name="signals", backend=ch)

t = 0
while True:
    block = array("f")
    for i in range(CHUNK):
        phase = 2 * math.pi * 2 * (t + i) / RATE
        block.extend((math.sin(phase), math.cos(phase), 1.0))
    ch["IMU"] = bytes(block)        # interleaved X, Y, Z
    t += CHUNK
    time.sleep_ms(100)

13.1.9.3. 深度圖

depth（深度）記錄是一個距離網格——飛時測距感測器所產生的影格——檢視會將它繪製為放大至圖表高度的偽色彩圖。工具列用來選擇呈現方式：palette（調色盤；相機自有的 Depth、Rainbow 與 Ironbow 調色盤，再加上供事件相機使用的淺色與深色調色盤）、放大小型感測器網格的 scaling filter（縮放濾鏡；bicubic 可得到平滑的表面、bilinear，或 nearest 讓每個感測器像素對應一個方塊），以及將距離轉換為色彩的 tone mapping（色調映射）：Script Range 使用指令碼宣告的範圍，Auto Range 會將色彩拉伸至每張影格中實際存在的距離範圍（忽略離群的少數百分比），而 Equalize 則依影格的分布將色彩展開，使平坦的場景仍能顯現細節。標頭會回報深度圖的大小、宣告的範圍，以及影格的最小值、最大值與平均值；將滑鼠停留在圖上可讀出游標下的距離，Save Image 則會將呈現的圖寫入 PNG。

感測器前方一隻手的飛時測距深度圖，工具列中有調色盤、縮放與色調映射選擇器。

深度欄位宣告其網格大小與範圍；每次更新都是以緊密排列的 32 位元浮點數表示的網格，這正是 tof 模組的讀取器所產生的資料:

import struct
import time
import tof
import protocol
from protocol import CBORChannel

tof.init()
ch = CBORChannel()
ch.add("depth", type="depth", width=tof.width(),
       height=tof.height(), min=0, max=1000)
protocol.register(name="ToF", backend=ch)

while True:
    try:
        d, dmin, dmax = tof.read_depth(vflip=True, hmirror=True)
    except RuntimeError:
        continue
    ch["depth"] = struct.pack("<%df" % len(d), *d)
    time.sleep_ms(50)

13.1.9.4. 錄製

每個圖表與深度圖都有一個 Record 按鈕，而擁有多個圖表的通道則有一個 Record All 列可一起啟動它們。錄製會在資料抵達時寫入資料本身——而非呈現結果——寫入的檔案格式依你在儲存對話框中選擇的副檔名而定：CSV 適用於試算表與繪圖工具，WAV 適用於單通道音訊波形，NumPy .npy 陣列適用於 Python，而 Edge Impulse JSON 或 CBOR 則可直接上傳至 Edge Impulse 專案作為訓練資料，並可選擇性加上用來為檔案命名的標籤。只會提供能容納該記錄資料的格式；例如深度圖就不能是 WAV 檔案。長時間的擷取會分割為編號的分段，因此不會有單一檔案變得過於龐大，而錄製也能在指令碼重新註冊其通道後繼續。按鈕旁的讀數會追蹤已寫入的取樣數與檔案大小。

窗格的 Channel Polling 間隔位於偏好設定的協定區段中，用來設定 IDE 向相機要求新通道資料的頻率；預設值適合每秒發布幾次的指令碼，而串流音訊的指令碼則會受益於較短的間隔。

也參考

protocol.CBORChannel 說明指令碼端——記錄類型、其引數與 on_write 回呼——而 File → Examples 下的 12-Protocol 範例則提供可發布讀數、控制項與深度圖的可運作指令碼。