D330Viewer - D330M深度相机控制系统

项目简介

D330Viewer 是一个基于Qt6的深度相机控制和可视化系统，用于D330M深度相机的实时数据采集、处理和显示。系统采用OpenCL GPU加速进行点云计算，支持实时显示深度图像和3D点云。

技术栈

核心库版本

• Qt6: 6.10.1 (msvc2022_64)
• PCL: 1.15.1 (Point Cloud Library)
• OpenCV: 4.13.0
• OpenCL: 3.0 (GPU加速)
• DkamSDK: 1.6.83 (D330M相机SDK)

开发环境

• 操作系统: Windows 10/11 (64位)
• 编译器: Visual Studio 2026 (MSVC)
• 构建工具: CMake 3.15+
• GPU: 支持OpenCL的GPU（NVIDIA/AMD/Intel）

快速开始

1. 环境准备

确保已安装以下软件：

• Visual Studio 2022 以上（包含C++桌面开发工作负载）
• CMake 3.15或更高版本
• 支持OpenCL的GPU驱动

2. 库依赖安装

必需的库：

• Qt6 6.10.1 (msvc2022_64)
• PCL 1.15.1
• OpenCV 4.13.0
• OpenCL 3.0（通常随GPU驱动自动安装）

安装路径（默认）：

• Qt6: C:\Qt\6.10.1\msvc2022_64
• PCL: C:\Program Files\PCL 1.15.1
• OpenCV: C:\opencv\build

3. 配置项目

方式1：使用配置脚本（推荐）

# 需根据本地情况修改库路径，编辑configure.bat
configure.bat

方式2：手动配置

cmake -B build -S . ^
  -G "Visual Studio 18 2026" ^
  -A x64 ^
  -DPCL_DIR="C:/Program Files/PCL 1.15.1/cmake" ^
  -DOpenCV_DIR="C:/opencv/build" ^
  -DCMAKE_PREFIX_PATH="C:/Qt/6.10.1/msvc2022_64"

注意：

• 如果系统安装了VS 2022，可使用 -G "Visual Studio 17 2022"

4. 编译项目

# Release版本（推荐）
cmake --build build --config Release

# Debug版本 需自行复制Debug版本库文件
cmake --build build --config Debug

编译输出：

• Release: bin/D330Viewer.exe
• Debug: bin/Debug/D330Viewer.exe

5. 运行程序

cd bin
D330Viewer.exe

注意：首次运行需要确保所有DLL文件都在bin目录下。

6. 生成MSI安装程序（可选）

项目支持生成Windows MSI安装程序，方便在其他电脑上部署。

前置要求：需要安装 WiX Toolset v3.x

安装WiX Toolset：

1. 访问 GitHub Release 页面：https://github.com/wixtoolset/wix3/releases
2. 下载最新版本的安装包：
   • wix3xx-binaries.zip
   • 或 wix3xx.exe
3. 如果下载zip文件：
   • 解压到 C:\Program Files (x86)\WiX Toolset v3.14\
   • 添加bin目录到系统PATH：C:\Program Files (x86)\WiX Toolset v3.14\bin
4. 如果下载exe文件：
   • 直接运行安装程序，安装后会自动添加到PATH

验证安装：

candle.exe -?

生成MSI安装程序：

方式1：使用CPack（推荐）

# 编译完成后，在build目录运行
cd build
cpack -G WIX -C Release

生成的安装程序：build/D330Viewer-0.1.0-win64.msi

方式2：使用WiX Toolset手动构建

build_installer.bat

生成的安装程序：installer/output/D330Viewer.msi

MSI安装程序包含：

• D330Viewer.exe（主程序）
• 所有必需的DLL（37个）
• Qt平台插件（platforms目录）
• 开始菜单快捷方式

功能特性

✅ 已完成功能

网络通信

• ✅ UDP网络通信（GVSP协议解析）
• ✅ 自动设备扫描和发现
• ✅ 相机连接管理（连接/断开）
• ✅ 命令发送（START/STOP/ONCE）

可视化

• ✅ 实时深度图显示（OpenCV，垂直翻转校正）
• ✅ 实时3D点云显示（自定义OpenGL渲染）
• ✅ 正交投影视角（平面视图）
• ✅ 交互式点云操作：
  • 左键拖动：旋转视角
  • 右键拖动：平移
  • 滚轮：缩放（范围100-10000）

用户界面

• ✅ Qt6 GUI主窗口（三栏布局）
• ✅ 相机控制面板（START/STOP/ONCE按钮）
• ✅ 曝光时间调节（滑块，范围460-100000μs）
• ✅ 网络配置（IP地址、端口设置）
• ✅ 连接状态指示
• ✅ 配置持久化（QSettings）

🚧 当前开发计划

根据需求文档和用户反馈，后续待添加功能如下：

• 录制功能（连续保存多帧）
• 点云颜色映射（深度着色）
• 点云滤波选项（降噪、平滑）
• 测量工具（距离、角度测量）
• 多视角预设（正视、侧视、俯视）
• 性能监控（CPU/GPU使用率、内存使用）
• 其他相机参数调节（增益、白平衡等）

项目结构

d330viewer/
├── src/                      # 源代码
│   ├── main.cpp             # 程序入口
│   ├── gui/                 # GUI相关
│   │   ├── MainWindow.cpp   # 主窗口
│   │   ├── PointCloudWidget.cpp        # 点云显示组件
│   │   └── PointCloudGLWidget.cpp      # OpenGL点云渲染
│   ├── core/                # 核心功能
│   │   ├── NetworkManager.cpp          # 网络通信
│   │   ├── GVSPParser.cpp              # GVSP协议解析
│   │   ├── PointCloudProcessor.cpp     # OpenCL点云计算
│   │   └── DeviceScanner.cpp           # 设备扫描
│   └── config/              # 配置管理
│       └── ConfigManager.cpp           # 配置持久化
├── include/                 # 头文件
│   ├── gui/                 # GUI头文件
│   └── core/                # 核心功能头文件
├── bin/                     # 可执行文件和DLL
│   ├── D330Viewer.exe       # 主程序
│   └── *.dll                # 依赖库（37个）
├── build/                   # CMake构建目录
├── installer/               # MSI安装程序配置
├── CMakeLists.txt           # CMake配置
├── configure.bat            # 快速配置脚本
├── build_installer.bat      # MSI安装程序构建脚本
└── README.md                # 本文件

相机配置

硬件信息

• 相机型号: D330M
• 控制端口: 6790 (UDP)
• 数据端口: 3957 (UDP)
• 分辨率: 1224 x 1024
• 深度范围: 155mm - 3000mm

网络配置

确保PC和相机在同一网段即可。

相机参数

• 曝光时间: 460 - 100000 μs
• Z缩放因子: 0.2 (深度值需除以5)
• 相机内参:
  • fx = 1432.8957
  • fy = 1432.6590
  • cx = 637.5117
  • cy = 521.8720

下位机程序修改

下位机程序保存在/root/msk/20260113/ 。具体安装和使用详见根目录内INSTALL.md文件。当前版本程序修改功能如下：

• 添加DISCOVER命令，允许上位机对相机进行自动扫描。保持上位机下位机均DHCP能够正常使用。
• 将程序添加到系统服务中，可以使用systemctl进行运行和管理

使用说明

基本操作流程

1. 启动程序

   • 运行 bin/D330Viewer.exe
   • 程序会自动扫描网络中的D330M相机

2. 连接相机

   • 在设备列表中选择相机
   • 点击"连接"按钮
   • 状态指示变为绿色"已连接"

3. 开始采集

   • 点击"启动"按钮开始实时采集
   • 深度图显示在中间区域
   • 点云显示在右侧区域

4. 调整参数

   • 拖动曝光滑块调整曝光时间
   • 使用鼠标操作点云视角

5. 停止采集

   • 点击"停止"按钮停止采集
   • 点击"单次"按钮采集单帧

点云交互操作

• 旋转视角: 左键拖动
• 平移: 右键拖动
• 缩放: 滚轮上下滚动
• 复位: 重新启动采集

故障排除

常见问题

1. 无法接收数据

问题: 点击"启动"后没有图像和点云显示

解决方案:

• 图像在长时间传输后有概率卡住，不相应任何命令，具体可监控下位机日志。重启系统服务即可解决。

开发文档

代码规范

• 使用Qt6信号槽机制进行模块间通信
• OpenCL kernel代码内联在C++源文件中
• 配置使用QSettings持久化
• 日志输出到 bin/d330viewer.log