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## XplorePlane 平面CT软件
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### 系统目标
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XplorePlane 系统用于控制平面 CT 设备的各个子系统(射线源、探测器、运动控制、相机)并完成采集图像的处理与分析,为研发与调试提供统一的软件平台。
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### 总体架构
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- 客户端框架: WPF + Prism MVVM(目标框架 net8.0-windows)
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- 图像处理内核: ImageProcessing.Core(算子基类)+ ImageProcessing.Processors(具体算子),基于 EmguCV
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- 相机控制: XP.Camera(Basler pylon SDK 封装,支持软件触发、参数读写)
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- 硬件抽象: XP.Common + XP.Hardware.RaySource(射线源控制)
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- 日志: Serilog
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- UI 组件: Telerik RadRibbonView、Fluent.Ribbon
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### 解决方案结构
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XplorePlane.sln
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├── XplorePlane/ # 主应用程序(WPF + Prism)
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├── XP.Common/ # 公共基础库:日志、数据库、Dump、通用控件等
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├── XP.Camera/ # 相机控制库(Basler / Hikvision 等)
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├── XP.Hardware.Detector/ # 探测器硬件抽象与实现
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├── XP.Hardware.MotionControl/ # 运动控制模块
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├── XP.Hardware.PLC/ # PLC 通信模块
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├── XP.Hardware.PLC.Sentry/ # PLC 信号监控 / Sentry 工具
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├── XP.Hardware.RaySource/ # 射线源控制模块
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├── XP.Hardware.RaySource.Comet.Host/ # Comet 射线源独立 Host 进程
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├── XP.Hardware.RaySource.Comet.Messages/# Comet Host 通信消息定义
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├── XP.ImageProcessing.Core/ # 图像处理算子基类与核心模型
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├── XP.ImageProcessing.Processors/ # 具体图像处理算子实现
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├── XP.ImageProcessing.CfgControl/ # 图像处理配置控件
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├── XP.ImageProcessing.RoiControl/ # ROI 绘制与测量控件
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├── XP.ImageProcessing.SmokeTest/ # 图像处理冒烟测试程序
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├── XP.Scan/ # 扫描模式相关模块
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├── XP.Calibration/ # 校准模块
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├── XP.ReportEngine/ # 报告生成模块
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├── XplorePlane.Tests/ # 单元测试项目(不一定参与当前 sln 构建)
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├── ExternalLibraries/ # 外部 DLL、模板、模型等运行依赖
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├── ReleaseFiles/ # 已整理的发布文件快照
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└── bin/ # 当前主程序构建输出目录(由 XplorePlane.csproj 配置)
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> 当前主程序 [XplorePlane/XplorePlane.csproj](XplorePlane/XplorePlane.csproj) 通过 `BaseOutputPath=..\bin\` 将输出放在解决方案根目录的 `bin/` 下,而不是 `XplorePlane/bin/` 下。`XP.App/` 是旧输出路径,不再作为当前主程序输出目录使用。
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### 运行时目录与数据存储
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运行时产生的数据统一放在源码仓库外的 `D:\XPData`,避免数据库、日志、采集图像、Dump 和报告污染 `D:\XplorePlane` 源码目录。
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默认配置见 [XplorePlane/App.config](XplorePlane/App.config):
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```xml
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<add key="XpData:RootPath" value="D:\XPData" />
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<add key="Serilog:LogPath" value="D:\XPData\Logs" />
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<add key="Sqlite:DbFilePath" value="D:\XPData\DataBase\XP.db" />
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<add key="Detector:SavePath" value="D:\XPData\DetectorImages" />
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<add key="Dump:StoragePath" value="D:\XPData\Dump" />
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<add key="Report:OutputDirectory" value="D:\XPData\Report" />
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推荐目录结构:
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D:\XPData
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├── DataBase\ # SQLite 数据库,例如 XP.db
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├── DetectorImages\ # 探测器采集图像
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├── Logs\ # Serilog 运行日志
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├── Dump\ # 异常 Dump 文件
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├── Report\ # 报告输出目录
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├── Plan\ # 工艺 / CNC / 检测程序数据
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├── Tools\ # 工具相关数据
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└── Data\ # 其他运行数据
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`XplorePlane.Services.Storage.XpDataPathService` 会确保上述受管目录存在。发布目录 [ReleaseFiles/](ReleaseFiles/) 中的 `App.config` 与 `XplorePlane.dll.config` 也应保持同样的运行时路径。
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源码目录下旧的运行数据目录(如 `DataBase/XP.db`、`DetectorImages/`、`Dump/`、`Report/`、`Logs/`)不应提交到 Git,已在 [.gitignore](.gitignore) 中忽略。
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### XplorePlane 主项目结构
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XplorePlane/
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├── App.xaml / App.xaml.cs # 应用入口 + DI 容器配置(AppBootstrapper)
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├── Views/
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│ ├── Main/
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│ │ ├── MainWindow.xaml # 主窗口(Telerik Ribbon + 三栏布局)
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│ │ ├── NavigationPropertyPanelView.xaml # 相机实时预览面板
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│ │ └── MotionControlPanelView.xaml # 运动控制面板
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│ ├── Cnc/ # CNC 编辑器 / 矩阵编排视图
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│ ├── ImageProcessing/ # 图像处理面板视图
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│ └── CameraSettingsWindow.xaml # 相机参数设置对话框
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├── ViewModels/
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│ ├── Main/
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│ │ ├── MainViewModel.cs # 主窗口 ViewModel
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│ │ └── NavigationPropertyPanelViewModel.cs # 相机预览 ViewModel
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│ ├── Cnc/ # CNC / 矩阵 ViewModel
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│ └── ImageProcessing/ # 图像处理 / 流水线 ViewModel
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├── Services/
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│ ├── AppState/ # 全局状态管理(线程安全)
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│ ├── Camera/ # 相机服务
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│ ├── Cnc/ # CNC 程序服务
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│ ├── Matrix/ # 矩阵编排服务
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│ ├── Measurement/ # 测量数据服务
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│ ├── Pipeline/ # 流水线执行 / 持久化
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│ └── Recipe/ # 检测配方服务
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├── Models/ # 数据模型(State、CNC、Matrix、Pipeline 等)
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├── Events/ # Prism 事件
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├── Libs/
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│ ├── Hardware/ # 硬件库 DLL(XP.Common、XP.Hardware.RaySource)
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│ └── Native/ # 原生依赖库
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└── Assets/Icons/ # 工具栏图标
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### 相机集成
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相机实时影像集成在主窗口左下角的 NavigationPropertyPanelView 中:
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- 连接/断开相机(Basler,通过 ICameraController)
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- 开始/停止采集(软件触发模式)
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- 实时预览(Live View,勾选"实时"复选框)
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- 鼠标悬停显示像素坐标
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- 相机参数设置对话框(曝光时间、增益、分辨率、像素格式)
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- 主界面 Ribbon 硬件栏提供"相机设置"快捷按钮
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相机控制逻辑移植自 ImageProcessing 项目,使用 XP.Camera.PixelConverter 进行像素数据转换,通过 Application.Dispatcher.Invoke 保证 UI 线程安全。
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### 依赖注入(DI)
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使用 Prism + DryIoc,在 AppBootstrapper.RegisterTypes() 中统一注册:
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- ICameraFactory / ICameraController / ICameraService(单例)
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- IRaySourceService / IRaySourceFactory(单例)
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- IAppStateService(单例,线程安全状态管理)
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- NavigationPropertyPanelViewModel(单例,相机预览共享实例)
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- 各 Service 和 ViewModel(按需注册)
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### 构建与输出
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```bash
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# Debug
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dotnet build XplorePlane.sln -c Debug
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# Release
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dotnet build XplorePlane.sln -c Release
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# 只构建主程序
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dotnet build XplorePlane/XplorePlane.csproj -c Release
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当前主程序输出目录由 [XplorePlane/XplorePlane.csproj](XplorePlane/XplorePlane.csproj) 配置为:
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```text
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D:\XplorePlane\bin\<Configuration>\net8.0-windows\win-x64\
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Comet Host 编译后会复制到当前主程序输出目录的 `Host/` 子目录:
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```text
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D:\XplorePlane\bin\<Configuration>\net8.0-windows\win-x64\Host\
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```
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[ReleaseFiles/](ReleaseFiles/) 是发布文件快照,不是普通编译输出目录;清理或更新运行依赖时需要同步检查该目录。
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### TO-DO List
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- [x] 软件基于 WPF + Prism 基础的框架
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- [x] 日志库的引用(通过 XP.Common.dll)
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- [x] 按推荐的 DLL 目录结构进行修改
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- [x] 通过库依赖的方式调用日志功能
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- [x] 界面的布局
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- [x] 相机实时影像集成(连接、采集、Live View、像素坐标显示)
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- [x] 相机参数设置对话框(曝光、增益、分辨率、像素格式)
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- [x] 主界面硬件栏相机设置按钮
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- [x] 打通与硬件层的调用流程
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- [x] 打通与图像层的调用流程
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- [ ] CNC的执行、存储逻辑的开发测试
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- [ ] 涉及到图像校准,矩阵
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