cvColorVision 1.5.1.1

cvColorVision

目录

1. 功能定位
2. 技术架构
3. 核心模块
4. 文件结构
5. 依赖关系
6. 使用方式
7. 开发调试
8. 相关文档

功能定位

cvColorVision 是 ColorVision 系统的视觉处理核心模块，提供图像采集、色彩分析和视觉算法的底层实现。它是一个 C# 封装库，通过 P/Invoke 技术调用底层 C++ DLL（cvCamera.dll、cvOled.dll）实现高性能的图像处理功能。

作用范围

• 核心算法引擎，为上层应用提供专业的视觉检测和图像分析功能
• 硬件设备接口层，统一管理相机、传感器、光谱仪等设备
• 图像数据处理层，提供色彩空间转换、图像增强等功能

技术架构

cvColorVision (C# 封装层)
    ├── P/Invoke 调用
    │   ├── cvCamera.dll (C++ 相机和算法库)
    │   └── cvOled.dll (C++ OLED 专用算法)
    └── 对外接口
        └── ColorVision.Engine (上层应用)

实现语言

• 封装层: C# (.NET)
• 底层库: C++ (OpenCV)
• 接口方式: P/Invoke (DllImport)

核心模块

1. 相机控制模块

文件: cvCameraCSLib.cs (1061 行)

• 相机初始化与配置
• 图像采集与实时预览
• 相机参数控制（曝光、增益、白平衡等）
• 多种相机型号支持（QHY、HK、MIL、TOUP 等）

2. 色彩空间转换模块

文件: ConvertXYZ.cs (98 行)

• XYZ 色彩空间转换
• xy/uv 色度坐标计算
• 色差计算（ΔE）
• 色温（CCT）和主波长计算
• 区域（Circle/Rect）色彩测量

3. 传感器通信模块

文件: SensorComm.cs (115 行)

• TCP/IP 网络通信
• 串口（Serial）通信
• 传感器指令收发
• TCP Server 创建与管理
• 客户端连接管理

4. 光谱仪支持模块

文件: Spectrometer.cs (138 行)

• 光谱数据结构定义（COLOR_PARA）
• 光谱参数：色坐标、色度、色温、显色性
• 主波长、峰值波长、半波宽
• 显色性指数 Ra 和 R1-R15

5. OLED 算法模块

文件:

• CvOledDLL.cs (26 行) - OLED 算法接口
• CVLED_COLOR.cs (9 行) - LED 颜色枚举
• CVOLED_ERROR.cs (15 行) - 错误码定义

功能:

• OLED 像素检测
• 像素重建
• 摩尔纹滤波

6. 图案生成器模块

文件: PG.cs (50 行)

• Pattern Generator 控制
• 支持 GX09C_LCM 和 SKYCODE
• 图案切换（上/下/指定帧）
• TCP/串口通信支持

7. 电源控制模块

文件: PassSx.cs (73 行)

• 电源设备控制
• 电压/电流测量
• 单步测量和序列扫描
• 源表（Source Meter）操作

8. AOI 缺陷检测模块

文件: AoiParam.cs (44 行)

• 缺陷检测参数配置
• 面积、对比度过滤
• 轮廓检测
• Blob 分析

9. 键盘光晕检测模块

文件: KeyBoard.cs (24 行)

• 键盘亮度检测
• 光晕（Halo）计算
• 键盘区域分析

10. 基础算法模块

文件: Algorithms.cs (13 行)

• 点检测算法（forPoint）
• 图像二值化
• 点位提取

11. 数据结构定义

文件: CMStruct.cs (155 行)

• 相机模式和型号枚举
• 图像通道类型
• 标定类型
• 采集模式
• FOV 类型

12. 工具类

文件: Util/CfgFile.cs (50 行)

• JSON 配置文件读写
• 配置序列化/反序列化

文件结构

cvColorVision/
├── README.md                    # 本文档
├── cvColorVision.csproj         # 项目配置文件
│
├── 相机控制
│   ├── cvCameraCSLib.cs         # 相机控制主模块 (1061 行)
│   └── CMStruct.cs              # 相机数据结构 (155 行)
│
├── 色彩处理
│   ├── ConvertXYZ.cs            # 色彩空间转换 (98 行)
│   └── Spectrometer.cs          # 光谱仪支持 (138 行)
│
├── 设备通信
│   ├── SensorComm.cs            # 传感器通信 (115 行)
│   ├── PG.cs                    # 图案生成器 (50 行)
│   └── PassSx.cs                # 电源控制 (73 行)
│
├── 图像算法
│   ├── Algorithms.cs            # 基础算法 (13 行)
│   ├── AoiParam.cs              # AOI 检测 (44 行)
│   ├── KeyBoard.cs              # 键盘检测 (24 行)
│   ├── CvOledDLL.cs             # OLED 算法 (26 行)
│   ├── CVLED_COLOR.cs           # LED 颜色 (9 行)
│   └── CVOLED_ERROR.cs          # 错误码 (15 行)
│
└── 工具类
    └── Util/
        └── CfgFile.cs           # 配置文件 (50 行)

依赖关系

对外依赖（被引用）

• ColorVision.Engine - 直接引用此项目
• 算法节点 - 通过 ColorVision.Engine 调用算法接口

对内依赖（引用其他）

• cvCamera.dll - C++ 相机控制和图像处理库
• cvOled.dll - C++ OLED 专用算法库
• Newtonsoft.Json - JSON 序列化库
• .NET Framework/Core - 基础运行时

底层 C++ 库依赖

• OpenCV 4.x - 图像处理基础库
• CUDA (可选) - GPU 加速
• 相机 SDK - 各厂商相机驱动

使用方式

引用方式

<ProjectReference Include="..\cvColorVision\cvColorVision.csproj" />

基本使用示例

1. 相机控制

using cvColorVision;

// 初始化相机
IntPtr handle = cvCameraCSLib.CM_Init(CameraType.CV_Q);

// 打开相机
cvCameraCSLib.CM_Open(handle, 0);

// 设置曝光时间
cvCameraCSLib.CM_SetExposureTime(handle, 100000); // 100ms

// 采集图像
byte[] imageData = new byte[width * height * channels * bpp / 8];
cvCameraCSLib.CM_GetImage(handle, imageData);

// 关闭相机
cvCameraCSLib.CM_Close(handle);
cvCameraCSLib.CM_Uninit(handle);

2. 色彩空间转换

using cvColorVision;

// 初始化 XYZ 转换
IntPtr handle = ConvertXYZ.CM_InitXYZ(cameraHandle);

// 设置图像缓冲区
ConvertXYZ.CM_SetBufferXYZ(handle, width, height, bpp, channels, imageData);

// 获取 XYZ 值（圆形区域）
float X = 0, Y = 0, Z = 0, x = 0, y = 0, u = 0, v = 0;
ConvertXYZ.CM_GetXYZxyuvCircle(handle, posX, posY, 
    ref X, ref Y, ref Z, ref x, ref y, ref u, ref v, radius);

// 释放资源
ConvertXYZ.CM_UnInitXYZ(handle);

3. 传感器通信

using cvColorVision;

// 初始化 TCP 传感器
IntPtr handle = SensorComm.CM_InitSensorComm(Communicate_Type.Communicate_Tcp);

// 连接到传感器
bool connected = SensorComm.CM_ConnectToSensor(handle, "192.168.1.100", 5000);

// 发送指令
byte[] response = new byte[1024];
SensorComm.CM_SendCmdToSensorEx(handle, "MEAS?", response, 5000);

// 断开连接
SensorComm.CM_DestroySensor(handle);
SensorComm.CM_UnInitSensorComm(handle);

在主程序中的启用

• 通过流程节点自动调用
• 支持算法模板配置参数
• 与设备服务集成

开发调试

构建项目

# 构建 cvColorVision 项目
dotnet build Engine/cvColorVision/cvColorVision.csproj

# 构建整个解决方案
dotnet build ColorVision.sln

调试注意事项

1. 确保 DLL 可访问: cvCamera.dll 和 cvOled.dll 需要在输出目录或系统 PATH 中
2. 平台匹配: 注意 x86/x64 平台匹配
3. 相机权限: 相机访问可能需要管理员权限
4. 资源释放: 使用后务必释放 IntPtr 句柄，避免内存泄漏

调试工具

• Visual Studio 调试器
• Dependency Walker (检查 DLL 依赖)
• Process Monitor (监控文件和注册表访问)

相关文档

内部文档

• 算法组件文档
• 流程引擎使用指南
• cvColorVision 详细文档

外部资源

• OpenCV 文档
• P/Invoke 教程

常见问题

Q: DllNotFoundException 异常

A: 确保 cvCamera.dll 在以下位置之一：

• 与 exe 相同目录
• 系统 PATH 环境变量
• 项目输出目录 (bin/Debug 或 bin/Release)

Q: 相机打开失败

A: 检查：

1. 相机是否连接并正常识别
2. 相机驱动是否安装
3. 是否被其他程序占用
4. 权限是否足够

Q: 图像数据异常

A: 验证：

1. 图像缓冲区大小是否正确 (width × height × channels × bpp / 8)
2. 像素格式是否匹配
3. 字节序是否正确

维护者

ColorVision 算法团队

版本: 2025.8.9.0
最后更新: 2025-01-XX