管道检测小车智能控制系统

企业服务行业细分软件案例ID：244170

今是

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案例介绍

该软件是一套面向城市地下管道检测的桌面级智能控制系统，技术栈为 Qt 6.6.3 + QML + C++17 + PCL 1.13 + VTK 9.2 + OpenCV 3.4 + FFmpeg，下位机为 Jetson Orin，通过 UDP/TCP 双通道与机器人实时通信。核心功能如下：

机器人实时控制与状态监测：通过 SocketService 管理四路通信通道——速度控制（TCP，50ms 周期发送，含前后/左右速度分量）、速度反馈（TCP，基于纳秒级时间戳积分计算计米值和 X/Y 坐标）、车体状态（UDP，接收计米值、镜头气压、车体气压、倾斜角）、坐标数据（UDP），所有帧使用 CRC16-XMODEM 校验。控制页提供八方向运动控制、11 档速度选择、镜头灯/环境灯开关、除雾、摄像头升降、对焦、自动收线、导航启停、复位等操作，每 5cm 自动写入检测轨迹数据。

视频监控与录制：FFmpeg 实现 RTSP 拉流，VideoThread 在独立线程解码，通过 MyImageItem 用 QPainter 绘制到 QML，支持亮度调节和降帧模式。Mp4Recorder 将原始码流压缩存储为 MP4，录制完成后自动触发点云处理流程。系统设置页可配置双摄像头地址、视频格式、最大录制时长和保存路径，回放页支持多视频切换。

三维点云处理与可视化：算法链路为加载 PCD → RANSAC 圆柱分割提取管道主体（含半径/体素/直通滤波及统计离群点去除）→ 仿射变换旋转至 Z 轴 → 沿轴向 0.02m 切片投影为 2D 圆环 → OpenCV 椭圆拟合计算变形率、直径、沉积宽高、过水断面面积及损失率。可视化创建 4 个 VTK 渲染窗口，分别用于三维模型图、全景图、色谱图、截面图，支持点云大小/密度调节、点选测距、区域裁剪。

色谱图与缺陷分析：根据点云各点到标准圆心的距离比值映射颜色，将管道内壁展开为二维色谱图像。支持标注最多 3 个缺陷框，填写缺陷类型（17 种）、等级（I~IV 级）、时钟位置、距离、备注等，并关联缺陷图片、截面图、色谱图等索引。变形率曲线图用 Canvas 绘制变形率随距离变化趋势，支持游标定位和缺陷标记。