# VisionForge **Repository Path**: abonaventure/visionforge ## Basic Information - **Project Name**: VisionForge - **Description**: No description available - **Primary Language**: Unknown - **License**: Not specified - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2026-07-03 - **Last Updated**: 2026-07-04 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # VisionForge - 工业检测机器视觉代码工程 [![License](https://img.shields.io/badge/License-Commercial%20Proprietary-red.svg)](LICENSE) [![C++](https://img.shields.io/badge/C%2B%2B-17-blue.svg)](https://isocpp.org/) [![Qt](https://img.shields.io/badge/Qt-6.2+-green.svg)](https://qt.io/) [![CMake](https://img.shields.io/badge/CMake-3.20+-brightgreen.svg)](https://cmake.org/) [![Python](https://img.shields.io/badge/Python-3.7+-yellow.svg)](https://python.org/) **版本**: 2.4 | **更新日期**: 2026-07-03 --- ## 📖 项目简介 本项目面向工业检测领域的机器视觉工程化落地，涵盖 **3D结构光检测**、**形状匹配**、**结构件测量**、**全场景视觉检测** 及 **Halcon原型验证** 五大核心场景，提供从代码生成、测试数据准备、编译调试到 Git 仓库管理的全链路解决方案。 ### 核心设计原则 | 原则 | 说明 | 实现方式 | |------|------|----------| | **轻量化** | 核心算法不依赖 OpenCV | C++17标准库 + STB图像库 + 自研算法 | | **模块化解耦** | 各模块独立封装 | 标定、检测、应用三大模块通过 JSON 接口通信 | | **实时性保障** | 满足工业现场实时要求 | 算法精简 + OpenMP并行加速 + SIMD优化 | | **跨平台支持** | Windows/Linux统一构建 | Qt6 + CMake + vcpkg依赖管理 | | **Git原生集成** | 自动化版本管理 | 自动初始化Git仓库，支持 GitHub/Gitee 双远程 | --- ## 🏗️ 系统架构 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 应用层 (Application Layer) │ │ ┌───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐ │ │ │ 3D结构光 │ 形状匹配 │ 结构测量 │ 全场景 │ Halcon │ │ │ │ 检测系统 │ 系统 │ 系统 │ 检测系统 │ 原型系统 │ │ │ └───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘ │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 业务逻辑层 (Business Logic) │ │ ┌───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐ │ │ │ 标定模块 │ 检测模块 │ 测量模块 │ 分析模块 │ Halcon │ │ │ │ │ │ │ │ 封装模块 │ │ │ └───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘ │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 算法层 (Algorithm Layer) │ │ ┌───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐ │ │ │ 图像处理 │ 特征提取 │ 3D重建 │ 缺陷检测 │ Halcon │ │ │ │ │ │ │ │ 算子 │ │ │ └───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘ │ ├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ 基础设施层 (Infrastructure) │ │ ┌───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐ │ │ │ STB Image │ OpenMP │ Qt6 GUI │ Halcon │ mock_ │ │ │ │ 图像IO │ 并行计算 │ 界面框架 │ SDK(可选) │ halcon │ │ │ └───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘ │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` --- ## 📁 工程列表 | 代号 | 工程名 | 类别 | 描述 | |:-----|--------|:-----|:-----| | `halcon` | **HalconVision** | 原型验证 | Halcon算法原型验证与封装工程 | | `3d` | **Struct3DInspect** | 3D检测 | LCOS结构光3D工业检测系统 | | `shape` | **ShapeMatch** | 2D检测 | 跨平台梯度形状匹配工具 | | `measure` | **StructMeasure** | 尺寸测量 | 工业结构件智能测量系统 | | `vision` | **VisionInspect** | 全场景 | 工业视觉全场景检测系统 | --- ## 🚀 快速开始 ### 环境要求 - **编译器**: GCC 9+ / Clang 10+ / MSVC 2019+ （支持C++17） - **Qt**: 6.2 或更高（Core, Gui, Widgets, OpenGL, OpenGLWidgets） - **CMake**: 3.20+ - **Python**: 3.7+ （用于自动化脚本） - **Halcon**: 可选（仅 HalconVision 工程需要） - **OpenCV**: 可选（用于对比测试） ### 生成工程代码 ```bash # 进入项目目录 cd visionforge # 生成所有工程代码 ./generate_all.sh # 生成指定工程代码 ./generate_all.sh --project Struct3DInspect ``` ### 编译工程 ```bash # 编译所有工程 ./build_all.sh # 清理后重新编译 ./build_all.sh --clean # 仅编译指定工程 ./build_all.sh --project Struct3DInspect ``` --- ### 运行工程 ```bash # 每个命令独立执行，均从项目根目录开始 cd projects/HalconVision && ./run.sh cd projects/Struct3DInspect && ./run.sh cd projects/ShapeMatch && ./run.sh cd projects/StructMeasure && ./run.sh cd projects/VisionInspect && ./run.sh ``` --- ## 📊 性能指标 | 指标 | 目标值 | 测量方法 | |:-----|:------:|:---------| | 标定时间 | ≤2秒 | 从加载图像到生成标定参数 | | 单帧检测时间 | ≤2秒 | 从输入图像到输出检测结果 | | 全流程时间 | ≤3秒 | 包含图像采集、预处理、检测、输出 | | 内存占用 | ≤1GB | 峰值内存使用量 | | 检测精度 | ≥99.5% | 标准测试集上的准确率 | --- ## 📁 目录结构 > **说明**：`build/` 目录为 CMake 构建输出目录（包含编译中间文件和可执行文件），属于自动生成目录，**不建议手动修改**；`src/` 为源代码目录，是工程的核心开发目录。 ``` visionforge/ # 项目根目录 ├── build_all.sh # 一键编译所有工程 ├── generate_all.sh # 一键生成所有工程代码 ├── push_all.sh # 一键推送所有工程到远程仓库 ├── LICENSE # 项目许可证 ├── README.md # 项目总览（本文件） ├── mv_structure # 目录结构快照文件 ├── mv_structure.txt # 目录结构文本备份 ├── logs/ # 构建日志目录 ├── projects/ # 生成的工程目录 │ ├── HalconVision/ # Halcon原型验证工程 │ │ ├── assets/ # 资源文件（棋盘格/OCR/条纹图案） │ │ ├── build/ # 构建输出目录 │ │ ├── CMakeLists.txt # CMake构建配置 │ │ ├── config/ # 配置文件 │ │ ├── deployment/ # 部署配置（Docker/TensorRT） │ │ ├── LICENSE # 工程许可证 │ │ ├── logs/ # 工程日志 │ │ ├── README.md # 工程说明 │ │ ├── run.sh # 运行脚本 │ │ ├── src/ # 源代码 │ │ │ ├── algorithm/ # 算法模块（OCR等） │ │ │ ├── app/ # 应用入口（Console/MFC/Qt） │ │ │ ├── capture/ # 图像采集 │ │ │ ├── core/ # 核心工具（HalconTool/LogService） │ │ │ └── io/ # 输入输出 │ │ ├── test/ # 测试代码 │ │ └── third_party/ # 第三方依赖（halcon_linux/halcon_win/mock_halcon） │ ├── Struct3DInspect/ # 3D结构光检测工程 │ │ ├── assets/ # 资源文件（图案/测试数据） │ │ ├── build/ # 构建输出目录 │ │ ├── CMakeLists.txt # CMake构建配置 │ │ ├── LICENSE # 工程许可证 │ │ ├── README.md # 工程说明 │ │ ├── run.sh # 运行脚本 │ │ ├── src/ # 源代码 │ │ │ ├── algorithm/ # 算法（GrayCode/MultiFreqUnwrap/PhaseShift） │ │ │ ├── calib/ # 标定模块 │ │ │ ├── core/ # 核心（ImageBase/ImageProc/PointCloudFilter/Triangulate） │ │ │ ├── io/ # 输入输出（CSVWriter/PointCloudIO） │ │ │ └── ui/ # 用户界面（main/MainWindow） │ │ ├── test/ # 测试代码 │ │ └── third_party/ # 第三方依赖（STB头文件） │ ├── ShapeMatch/ # 形状匹配工程 │ │ ├── assets/ # 资源文件（生成图/模板图） │ │ ├── build/ # 构建输出目录 │ │ ├── CMakeLists.txt # CMake构建配置 │ │ ├── run.sh # 运行脚本 │ │ ├── src/ # 源代码 │ │ │ ├── algorithm/ # 算法（ShapeMatch） │ │ │ ├── base/ # 基础（image_base） │ │ │ ├── ui/ # 用户界面（main/MainWindow） │ │ │ └── utils/ # 工具（cross_util） │ │ └── third_party/ # 第三方依赖（STB头文件） │ ├── StructMeasure/ # 结构件测量工程 │ │ ├── assets/ # 资源文件 │ │ ├── build/ # 构建输出目录 │ │ ├── CMakeLists.txt # CMake构建配置 │ │ ├── LICENSE # 工程许可证 │ │ ├── README.md # 工程说明 │ │ ├── run.sh # 运行脚本 │ │ ├── src/ # 源代码 │ │ │ ├── main.cpp # 主入口 │ │ │ ├── MainWindow.cpp # 主窗口实现 │ │ │ ├── MainWindow.h # 主窗口头文件 │ │ │ ├── StructureMeasure.cpp # 测量核心实现 │ │ │ └── StructureMeasure.h # 测量核心头文件 │ │ └── third_party/ # 第三方依赖（STB头文件） │ └── VisionInspect/ # 工业视觉全场景工程 │ ├── assets/ # 资源文件 │ ├── build/ # 构建输出目录 │ ├── CMakeLists.txt # CMake构建配置 │ ├── LICENSE # 工程许可证 │ ├── README.md # 工程说明 │ ├── run.sh # 运行脚本 │ ├── src/ # 源代码 │ │ ├── algorithm/ # 算法（DefectDetect/Detect3D/FeatureDetect/Measure2D） │ │ ├── calibration/ # 标定（CameraCalib/HandEyeCalib/StereoCalib） │ │ ├── core/ # 核心（ImageBase/Matrix/Timer） │ │ ├── io/ # 输入输出（CSVWriter/JsonIO/PLYWriter） │ │ └── ui/ # 用户界面（main/MainWindow） │ ├── test/ # 测试代码 │ └── third_party/ # 第三方依赖（STB头文件） ├── scripts/ # Python自动化脚本 │ ├── config.json # 全局配置 │ ├── config_loader.py # 配置加载器 │ ├── gen_halcon_test.py # Halcon测试数据生成 │ ├── gen_measure_test.py # 测量测试数据生成 │ ├── gen_shape_test.py # 形状匹配测试数据生成 │ ├── gen_slight3d_test.py # 3D检测测试数据生成 │ └── gen_vision_test.py # 视觉检测测试数据生成 ├── testdata/ # （未使用，保留占位） └── third_party/ # 全局第三方依赖（STB头文件） ├── stb_image.h ├── stb_image_resize2.h └── stb_image_write.h ``` --- ## 🔧 脚本工具链 | 脚本 | 用途 | |:-----|:-----| | `build_all.sh` | 一键编译所有工程 | | `generate_all.sh` | 一键生成所有工程代码 | | `push_all.sh` | 一键推送所有工程到远程仓库 | | `scripts/gen_halcon_test.py` | 生成 Halcon 测试数据 | | `scripts/gen_measure_test.py` | 生成结构测量测试数据 | | `scripts/gen_shape_test.py` | 生成形状匹配测试数据 | | `scripts/gen_slight3d_test.py` | 生成3D检测测试数据 | | `scripts/gen_vision_test.py` | 生成视觉检测测试数据 | --- ## 📝 各工程详细说明 1. HalconVision - Halcon 原型验证系统 基于 Halcon SDK 的算法原型验证与封装工程。 核心算法: Halcon算子封装 → OCR识别 → 棋盘格标定 → 模板匹配 主要输出: OCR识别结果、标定参数、匹配结果 **目录结构**: `src/algorithm/`（OCR/棋盘格/条纹算法）、`src/app/`（Console/MFC/Qt入口）、`src/core/`（HalconTool/LogService）、`src/io/`（图像IO） 2. Struct3DInspect - 3D结构光检测系统 基于 LCOS-LED 结构光投影，实现格雷码+多步相移三维重建。 核心算法: 格雷码解码 → 多步相移 → 多频外差 → 三角测量重建 主要输出: 深度图、PLY点云、CSV尺寸报表 目录结构: src/algorithm/（核心算法）、src/calib/（标定）、src/core/（图像基础/点云滤波/三角测量）、src/io/（CSV/点云IO）、src/ui/（界面） 3. ShapeMatch - 形状匹配系统 基于梯度金字塔的形状匹配，支持旋转和尺度不变性。 核心算法: 梯度金字塔 → 余弦相似度匹配 → RANSAC精定位 主要输出: 匹配坐标、角度、尺度、匹配分数 目录结构: src/algorithm/（ShapeMatch核心）、src/base/（图像基础）、src/utils/（跨平台工具） 4. StructMeasure - 结构件测量系统 基于RANSAC拟合的结构件几何尺寸测量。 核心算法: Otsu阈值 → Canny边缘 → RANSAC分段拟合 → 锥角计算 主要输出: 锥角、尺寸、对称度、CSV报表 5. VisionInspect - 工业视觉全场景系统 集成标定、2D缺陷检测、3D检测的综合性视觉系统。 核心算法: 相机标定 → 2D缺陷检测 → 尺寸测量 → 3D检测 主要输出: 缺陷报表、尺寸数据、点云 目录结构: src/algorithm/（检测算法）、src/calibration/（标定）、src/core/（矩阵/计时器）、src/io/（JSON/PLY/CSV） --- ## 🤝 贡献指南 1. Fork 本仓库 2. 创建特性分支 (`git checkout -b feature/AmazingFeature`) 3. 提交更改 (`git commit -m 'Add some AmazingFeature'`) 4. 推送到分支 (`git push origin feature/AmazingFeature`) 5. 创建 Pull Request --- ## 📄 许可证 本工程为商业专有软件，未经授权不得复制、分发或用于商业目的。详见 LICENSE。 --- ## 👤 作者 **Yongji Gao** - Email: bonaventure@163.com --- ## 🙏 致谢 - [STB](https://github.com/nothings/stb) - 单头文件图像库 - [Qt](https://qt.io/) - 跨平台应用框架 - [Halcon](https://www.mvtec.com/) - 工业视觉SDK（可选） - [OpenCV](https://opencv.org/) - 开源计算机视觉库（可选） ⭐ 如果这个项目对您有帮助，请给一个 Star！