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  • 视觉运控平台软件框架(1)---总览

    千次阅读 2020-08-22 15:19:24
    近期有点空余时间,花点时间写了个视觉运控平台框架,该框架集成了运动与视觉部分。视觉和运控部分均可独立配置,并且运控部分的在配置完轴控和视觉部分的图像处理流程后,通过Lua脚本语言控制机器的整个动作流程。...

    近期有点空余时间,写了个视觉运控平台框架,该框架集成了运动与视觉部分。视觉和运控部分均可独立配置,并且运控部分的在配置完轴控和视觉部分的图像处理流程后,通过Lua脚本语言灵活控制机器的整个动作流程。这跟目前市场上的大多数视觉软件相比也算是一点点小小的创新。并且考虑后续把所有图像算法都通过lua脚本导出,这样就跟Halcon软件一样的开发方式,还比它多了个运动控制的部分。这样做的好处就是图像处理和运动控制统一了,不需要像现在很多视觉软件的控制方式那样图像处理完后还要设置一个通信与外部负责运控控制的模快通信。

    talk is cheap,show me the code

    先展示几张框架界面图

    软件主界面,全英文,不过Qt的界面设置中英文是很简单的

    每个界面具体功能后面会说明。

    软件框架代码

    见字知其意,所有模块都有源码,全小写的工程名是网上开源的代码工程,我把这些源码全都宕下来编译成动态库文件了,为什么要这样做呢,毕竟源码在手,天下我有,用别人的模块看不到源码内心总感少点东西。还有就是毕竟你自己去官网找到源码,很多时候想在windows上编译出来,还是要花不少功夫的。

    下面介绍软件的总体设计思路和每个模块的设计思路。

    软件总体介绍,很简单,现在很多公司都在做视觉软件,但我还没发现哪家有想法把视觉和运动控制做统一的。并且还多公司都是在halcon的基础上封装算法,也没有想法自己做一个类似halcon的软件。个人自然是没能力做一个能跟halcon抗衡的软件的,但是我们用halcon对大多数公司而言也就用其万一。所以做个小软件把玩一下还是可以的。为什么选择lua语言呢。我之前有看过台达的机械手控制就是用的lua,于是自己试着实现跟之差不多的功能,发现用lua还是比较容易做二次开发的,于是就有了现在这个软件框架。但这目前为止还仅仅只是一个框架,完整的内容还需大量补充。软件代码本身也没什么参考价值,但是设计思路自我感觉还是可以的,毕竟我认为以后自动化行业就是视觉跟运动控制统一的,然后再加上一些外围传感器。并且这个框架还是很好扩展的,面对多变的工业环境也不需要频繁的修改代码,需要连接外围传感器也可以直接用lua脚本控制。通过新建通信方式连接,目前软件集成了串口网口通信方式,后续在添加modbus。

    已把图像处理部分更新,将图像处理分成4大模块

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  • 软件框架详解

    千次阅读 2015-05-29 18:22:43
    软件框架至少包含以下组成部分:   (1)一系列完成计算的模块,在此称为构件。   (2)构件之间的关系与交互机制。 (3)一系列可变点(也称热点,Hot-spots,或调整点)。 (4)可变点的行为调整机制。 开发...

    软件框架至少包含以下组成部分:
      
    (1)一系列完成计算的模块,在此称为构件。
     
    (2)构件之间的关系与交互机制。

    (3)一系列可变点(也称热点,Hot-spots,或调整点)。

    (4)可变点的行为调整机制。

    开发人员通过软件框架的行为调整机制,将领域中具体应用所特有的软件模块绑定到该软件框架的可变点,从而得到最终应用系统,这一过程称为软件框架的例化(instantiation)。
    通过软件框架的使用,开发人员可将主要精力放在应用所特有的模块的开发上,从而大大提高了软件生产率和质量。软件框架的行为调整机制是指如何针对具体的应用调整该框架的可变部分、如何在可变点加
    入特定应用模块所采用的方法和规则。
    行为调整机制可分为四种:
    (1)模板参数化。软件框架提供代码自动生成工具,该工具根据用户设置的参数自动生成所需的代码。
    (2)继承和多态。通过面向对象中的子类继承和重载,在子类中加入新的功能或改变父类的行为。
    (3)动态绑定。在运行时刻动态绑定所需的对象服务,可通过软件模式技术实现。
    (4)构件替换。通过替换框架中可插拔的构件来加入业务特定的功能,
    不同于一般的可复用软件制品,软件框架的一个显著特点是逆向控制
    (Inversion of Control),在复用过程中,前者需被显式调用,
    控制是在应用特定的模块中,软件框架则不然,应用开发人员只要将应用特定的模块绑定到框架内,框架则根据自己的交互机制自动调用该模块,控制由框架负责。
       软件框架有很多种。按其应用的范围可分为:
      
    (1)系统基础设施框架。用于简化系统级软件的开发,如操作系统、用户界面、语言处理等,典型例子为MacApp, Microsoft’s MFC等。
      
    (2)中间件集成框架。用于组装分布式应用和构件,典型例子为Microsoft’s DCOM, JavaSoft’s RMI, OMG’s CORBA等

    (3)企业应用框架。用于各类应用领域,如电信、制造业、金融等。
      按其表现形态可分为:
      
    (1)白盒框架。支持白盒复用,大型的类库或子程序库通常均提供白盒框架来协助复用。
     
    (2)黑盒框架。支持黑盒复用。中间件集成框架一般为黑盒框架。
     
    构架和架构也就是通常所说的软件体系结构
    (software architecture).
    体系结构一般包括三个部分:构件,用于描述计算;连接器,用于描述构件的连接部分;配置,将构件和连接器组成一个有机整体.
    对体系结构比较严谨比较认可的定义可参见<软件工程技术概论>(科学出版社).体系结构与框架(Framework)的区别与联系如下:
      
    1.呈现形式不同.体系结构的呈现形式是一个设计规约,而框架则是程序代码.
     
    2.目的不同.体系结构的首要目的大多是指导一个软件系统的实施与开发;而框架的首要目的是为复用.因此,一个框架可有其体系结构,用于指导该框架的开发,反之不然.
     
    3.有种特殊的体系结构,DSSA(领域特定体系结构)其首要目的也是为了复用.
     
    4.有个叫体系结构风格的东西,将它用程序代码实现后就成了Corba,COM之类的东西,它们俩叫体系结构框架,也叫中间件集成框架,又有人愿意叫它对象中间件
     
    什么是模式?什么是框架?(简述)
     
                                           
    ――UB
     
    现在软件设计里到处都是模式,框架。有次朋友问什么是模式?我也在学习中,就我的学习经验,给出以下小结。(注意:个人观点,仅供参考,欢迎指正。)
     
    1.什么是模式?
     
    模式,即pattern。其实就是解决某一类问题的方法论。你把解决某类问题的方法总结归纳到理论高度,那就是模式。
     
    Alexander
    给出的经典定义是:每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题,然后描述了该问题的解决方案的核心。通过这种方式,你可以无数次地使用那些已有的解决方案,无需在重复相同的工作。
     
    模式有不同的领域,建筑领域有建筑模式,软件设计领域也有设计模式。当一个领域逐渐成熟的时候,自然会出现很多模式。
     
    什么是框架?
     
    框架,即framework。其实就是某种应用的半成品,就是一组组件,供你选用完成你自己的系统。简单说就是使用别人搭好的舞台,你来做表演。而且,框架一般是成熟的,不断升级的软件。


    2.为什么要用模式?
     
    因为模式是一种指导,在一个良好的指导下,有助于你完成任务,有助于你作出一个优良的设计方案,达到事半功倍的效果。而且会得到解决问题的最佳办法。
     
    为什么要用框架?
     
    因为软件系统发展到今天已经很复杂了,特别是服务器端软件,设计到的知识,内容,问题太多。在某些方面使用别人成熟的框架,就相当于让别人帮你完成一些基础工作,你只需要集中精力完成系统的业务逻辑设计。而且框架一般是成熟,稳健的,他可以处理系统很多细节问题,比如,事物处理,安全性,数据流控制等问题。还有框架一般都经过很多人使用,所以结构很好,所以扩展性也很好,而且它是不断升级的,你可以直接享受别人升级代码带来的好处。
     
    框架一般处在低层应用平台(如J2EE)和高层业务逻辑之间的中间层。
     
    软件为什么要分层?
     
       
    为了实现“高内聚、低耦合”。把问题划分开来各个解决,易于控制,易于延展,易于分配资源…总之好处很多啦:)。
     
    3. 以下所述主要是JAVA,J2EE方面的模式和框架:
     
     
    常见的设计模式有什么?
     
      
    首先,你要了解的是GOF的《设计模式--可复用面向对象软件的基础》一书(这个可以说是程序员必备的了),注意:GOF不是一个人,而是指四个人。它的原意是Gangs Of Four,就是“四人帮”,就是指此书的四个作者:Erich Gamma,Richard Helm, Ralph Johnson,John Vlissides。这本书讲了23种主要的模式,包括:抽象工厂、适配器、外观模式等。
     
    还有其他的很多模式,估计有100多种。软件设计模式太多,就我的理解简单说一下最常见的MVC模式。
     
    MVC模式是1996年由Buschmann提出的:
     
     
    模型(Model):就是封装数据和所有基于对这些数据的操作。
     
     
    视图(View):就是封装的是对数据显示,即用户界面。
     
     
    控制器(Control):就是封装外界作用于模型的操作和对数据流向的控制等。
     
    另外:
     
    RUP(Rational Unified Process)软件统一过程,XP(Extreme Programming)极端编程,这些通常被叫做“过程方法”,是一种软件项目实施过程的方法论,它是针对软件项目的实施过程提出的方法策略。也是另一个角度的模式。
     
    4. 常见的JAVA框架有什么?
     
    WAF:全称:WEB APPLICATION FRAMEWORK  主要应用方面:EJB层,(WEB层也有,但是比较弱)。
     
    主要应用技术:EJB等

     
    简述:这是SUN在展示J2EE平台时所用的例子PetStore(宠物商店系统)里面的框架。是SUN蓝皮书例子程序中提出的应用框架。它实现了 MVC和其他良好的设计模式。SUN的网站上有技术资料,最好下载PetStore来研究,WEBLOGIC里自带此系统,源码在bea/weblogic700/samples/server/src/petstore。这是学习了解J2EE的首选框架。免费。
     
    Struts:  主要应用方面:WEB层。主要应用技术:JSP,TagLib,JavaBean,XML等
      
    简述:这是APACHE的开源项目,目前应用很广泛。基于MVC模式,结构很好,基于JSP。Jbuilder8里已经集成了STRUTS1.02的制作。
     
    免费。
     
    简述WAF+STRUTS结合的例子:WEB层用STRUTS,EJB层用WAF: JSP(TagLib)――>ActionForm――>Action――>Event――>EJBAction――>EJB――>DAO――>DatabaseJSP(TagLib) (forward) <――Action<――EventResponse<――Turbine:
     
    主要应用方面:WEB层。
     
    主要应用技术:servlet等
      
    简述:这是APACHE的开源项目。基于SERVLET。据说速度比较快,基于
    service(pluggable implementation可插拔的执行组件)的方式提供各种服务。
     
    免费。
     
    COCOON:主要应用方面:WEB层。主要应用技术:XML,XSP,servlet等
      
    简述:这是APACHE的一个开源项目。基于XML,基于XSP(通俗地说,XSP是在XML静态文档中加入Java程序段后形成的动态XML文档。)。特点是可以与多种数据源交互,包括文件系统,数据库,LDAP,XML资源库,网络数据源等。
     
    免费。
     
    ECHO:主要应用方面:WEB层。主要应用技术:servlet等
     
    简述:nextapp公司的一个开源项目。基于SERVLET。页面可以做的很漂亮,结合echopoint,可以作出很多图形效果(里面用了jfreechart包)。使用SWING的思想来作网页,把HTML当作JAVA的类来做。但是大量使用Session,页面分帧Frame)很多,系统资源消耗很大。
     
    免费。
     
    JATO:  全称:SUN ONE Application Framework 主要应用方面:WEB层。主要应用技术:JSP,TagLib,JavaBean等
      
    简述:这是SUN推出的一个商业性框架,一看名字就知道是结合SUN ONE的平台推出的。我下载了JATO2.0看了一下,感觉有些简单,使用了JSP+TagLib+JavaBean。如他的DOC所说JATO是适合用在小的WEB应用里。
     
    免费。
     
    TCF:全称:Thin-Client Framework 主要应用方面:JAVA GUI。主要应用技术:JAVA application等构架、框架、设计模式之间的关系简述
     
    一、软件体系结构和框架的定义
     
       
    软件体系结构的英文单词是“architecture”. Architecture的基本词义是建筑、建筑学、建筑风格。
     
    软件体系结构虽然根植于软件工程,但还处于一个研究发展的阶段,迄今为止还没有一个为大家所公认的定义。
     
       
    《设计模式》中对框架的定义是框架就是一组相互协作的类,对于特定的一类软件,框架构成了一种可重用的设计。软件框架是项目软件开发过程中提取特定领域软件的共性部分形成的体系结构,不同领域的软件项目有着不同的框架类型。框架的作用在于:由于提取了特定领域软件的共性部分,因此在此领域内新项目的开发过程中代码不需要从头编写,只需要在框架的基础上进行一些开发和调整便可满足要求;对于开发过程而言,这样做会提高软件的质量,降低成本,缩短开发时间,使开发越做越轻松,效益越做越好,形成一种良性循环。
     
       
    框架不是现成可用的应用系统。是一个半成品,需要后来的开发人员进行二次开发,实现具体功能的应用系统。框架不是“平台”,平台概念比较模糊可以是一种操作系统,一种应用服务器,一种数据库软件,一种通讯中间件等地那个,因此平台在应用平台主要指提供特定服务的系统软件,而框架更侧重了设计,开发过程,或者可以说,框架通过调用平台提供的服务而起的作用。
     
       
    框架不是工具包或者类库,调用API并不就是在使用框架开发,紧紧使用API是,开发者完成系统的主题部分,并不时地调用类库实现特定任务。而框架构成了通用的、具有一般性的系统主体部分,二次开发人员只是像做填空一样,根据具体业务,完成特定应用系统中与众不同的特殊部分。
     
    二、框架与架构之间的关系
      框架不是构架(即软件体系机构)。体系结构确定了系统整体结构、层次划分,不同部分 之间的协作等设计考虑。框架比架构更具体。更偏重于技术涉嫌。确定框架后,软件体系结构也随之确定,而对于同一软件体系结构(比如Web开发中的MVC),可以通过多种框架来实现。
     
    三、框架与设计模式之间的关系
     
       
    设计模式和框架在软件设计中是两个不同的研究领域。设计模式研究的是一个设计问题的解决方法,一个模式可应用于不同的框架和被不同的语言所实现;而框架则是一个应用的体系结构,是一种或多种设计模式和代码的混合体虽然它们有所不同,但却共同致力于使人们的设计可以被重用,在思想上存在着统一性的特点,因而设计模式的思想可以在框架设计中进行应用。
     
        框架和设计模式存在着显著的区别,主要表现在二者提供的内容和致力应用的领域。
     
       
    1)、从应用领域上分,框架给出的是整个应用的体系结构;而设计模式则给出了单一设计问题的解决方案,并且这个方案可在不同的应用程序或者框架中进行应用。
     
       
    2)、从内容上分,设计模式仅是一个单纯的设计,这个设计可被不同语言以不用方式来实现;而框架则是设计和代码的一个混合体,编程者可以用各种方式对框架进行扩展,进而形成完整的不同的应用。
     
       
    3)、以第二条为基础,可以得出设计模式比框架更容易移植:框架一旦设计成形,虽然还没有构成完整的一个应用,但是以其为基础进行应用的开发显然要受制于框架的实现环境;而设计模式是与语言无关的,所以可以在更广泛的异构环境中进行应用。
     
        总之,框架是软件,而设计模式是软件的知识体,提升框架的设计水平。

                                                                  当然, 这只是我个人的看法。如果有更好的方式, 或者文章中存在任何错误。 欢迎交流指正 

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  • 基于Qt软件框架设计

    千次阅读 多人点赞 2019-04-23 11:56:01
    Qt,在很多人的认识里是一个做界面的框架,只用来做界面,而后端往往是用别的来实现。在本人的实践中, 我把界面与后端的实现都用Qt来实现了。 2、软件分层 一般来说,我们的软件架构会很成很多层,这里我们分三层...

    1、引子

    Qt,在很多人的认识里是一个做界面的框架,只用来做界面,而后端往往是用别的来实现。在本人的实践中, 我把界面与后端的实现都用Qt来实现了。

    2、软件分层

    一般来说,我们的软件架构会很成很多层,这里我们分三层就够 了,分层如下图所示:

    2.1 GUI层

    这里我们由于基于Qt的,所以这一层都是用Qt的类库来实现了,所有的主界面都会从这三个类:QWiget,QMainWindow,QDialog中的一个继承而来,并在main函数里生成实例并show出来,进入主消息循环。我本人习惯于使用QWiget,不使用UI文件,所有的界面都new出来,再使用代码来布局。

    2.2 Models层

    model层主要实现我们的软件的业务逻辑,这里的模块因整个软件的业务逻辑来合理划分模块,达到高内聚松耦合的效果。在这里我们就涉及到一个这些业务逻辑类,在那里new出来的问题了。我的做法是:做一个bridge类,让所有的业务逻辑类都在这个bridge类里实例化。

    2.3 Communication 层

    这一层的话就是实现对数据的采集了,通信 的方式 有多种多样,有串口,有网口,有CAN口等。这一层收到的数据向models层发,用户的输入也通过这一层向执行机构发。

    那么这一层的类,在那里实例化呢?我同样选择在bridge类里,这样,bridge类其实是一个什么业务功能都没有的类,只是提供了各个类之间可以相互connect(信号槽)的载体。

    3、 下层与GUI层的沟通

    至此,我们的除GUI层的类(通信与模块)都在bridge类里能通过信号槽的机制沟通起来了。那么我们的的模型怎么和GUI进行通信呢?

    我们可以通过这个bridge类来进行,因为我们的其它 的类都是在bridge类里进行实例化的,所以这个类里可以拥有类的引用,我们可以在QWidget里的构造函数里传一个bridge类的指针进去,这样,我们的所有类,都可以和GUI进行通信了。

    4、运行架构

    当我们把所有的层次的代码都设计好了,并且知道在那个类里,那个层级来实现后,我们要使用线程让整个软件欢快的运行进来 。这就是我们要说的运行架构。

    一般而言,我们把所有的communication的类都 会单独出来成为一个线程,这样,不会阻塞GUI线程,也能够更快的响应采集信息和向下位机传递控制信息。

    所以communication这一层,一般有几个端口就会有几个线程。当然有些比较轻量级的可以合在一个线程里。

    bridge类收到GUI线程里,为什么要这么做呢,我们界面弹出来时,要从model里get最新的值显示在界面上,(用信号槽实现也可以但是会显得比较繁琐),所以要调用get的方法,有这样的需求, 我们最好把所有的model都放到一个线程里——-即GUI线程。

    这样我们的一个小型的信息采集与控制系统的主框架就搭建好了。

    最后强调一点的是:当使用线程时建议使用movetothread的方法。如果不使用这个方法的话,所有的实例都必须在线程的run()函数里new出来,才能保证这个类的槽函数在这个线程的消息循环里执行。
    --------------------- 
    作者:amwha 
    来源:CSDN 
    原文:https://blog.csdn.net/amwha/article/details/73928281 
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

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  • 自动化设备的软件框架

    千次阅读 2018-10-25 16:53:40
    自动化设备的软件主要由2部分组成: 运动控制部分的软件实现 上位机处理数据并显示结果的软件实现。 运动控制的实现  第1部分的实现主要有2种方式,一种是用板卡控制的方式,一种是用PLC控制的方式。前者最大的...

    自动化设备的软件主要由2部分组成:

    1. 运动控制部分的软件实现
    2. 上位机处理数据并显示结果的软件实现。

    运动控制的实现
     第1部分的实现主要有2种方式,一种是用板卡控制的方式,一种是用PLC控制的方式。前者最大的优势是能够集成在上位机软件系统中,其使用和维护都很方便。而且,板卡控制也很灵活和稳定。后者使用PLC来实现运动控制的方式虽然逻辑简单,但是,从使用和维护起来,比如说切换料号,均没有前者方便。因此,我建议使用板卡控制的方式来实现运动控制。
    上位机软件模块
     在使用板卡实现运动控制的逻辑上,第2部分的实现方式主要有2个模块。第1个模块是调试模块,该模块实现对运动位置的调试,以及将相关的配置参数保存到本地的配置文件和本地数据库。第2个模块是运行模块,该模块在设备正常运行时调用。
    包括4个方面:数据的接收、 数据的处理、数据的存储和结果的显示。
    (1)接收数据是指如何将来料上的数据保存起来,以供后续的数据处理。以图像而言,就需要开辟足够的内存来保存图像。
    (2)数据的处理是指对接受到的数据进行处理,比如要提取图像中的二维码进行解码处理。
    (3)数据的存储是指将二维码的处理结果保存起来。这里涉及到将数据保存在本地,或者将数据通过数据库存储到网络数据库中。
    (4)结果的显示是指将处理结果显示在界面上,以条码机为例, 来料是否能解码,需要将结果显示在界面上,供客户的使用。
     以上就是自动化设备的软件框架,通过整合运动控制和上位机软件的两个主要模块共同实现。

    作者:罗泽
    原文:https://blog.csdn.net/u013698770/article/details/53172735

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  • 直播软件框架及功能介绍

    千次阅读 2020-03-31 16:54:45
    想了解的继续查阅下文,给你支招~ 直播软件框架 视频直播前后台的框架(图片以QQ视频直播架构为例,下同) 直播客户端的框架 先说下直播的原理,就是把主播录制的视频,推送到服务器,在由服务器分发给观众观看。...
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    千人学习 2019-03-09 22:40:20
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    万次阅读 多人点赞 2020-01-17 14:14:13
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    千次阅读 2020-09-30 21:16:46
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    千次阅读 2019-02-21 22:24:45
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  • C# 漂亮的界面框架

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空空如也

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