前言

工业视觉领域，开发一套稳定、灵活且易于维护的平台从来不是一件容易的事。不同品牌的相机、多样的图像算法库、复杂的场景配置逻辑，常常让开发者陷入"适配地狱"。而更头疼的是，每次更换硬件或算法框架，几乎都要重写大半代码。有没有一种方式，能把这些差异封装起来，让上层逻辑专注业务本身？

本文推荐一个用插件化架构和清晰的抽象接口，为工业视觉应用提供一个真正可扩展的基础平台。

项目介绍

一个基于 .NET 和 WPF 开发的工业视觉开发平台，核心目标是解耦相机驱动与视觉算法框架。通过定义统一的 ICamera 和 IVisionFrame 接口，平台支持动态加载不同厂商的 SDK（如 uEye、Hik、Pylon 等）以及主流视觉库（如 HALCON、VisionPro）。主窗口（MainWindow）作为调度中心，负责管理场景、切换环境、调用执行流程，而所有具体实现则通过反射从独立 DLL 中加载，真正做到"即插即用"。

项目功能

1、多相机支持

自动扫描指定目录下的相机 SDK 插件，支持物理相机与虚拟图像文件夹（用于测试）。

2、多视觉框架切换

可在 HALCON、VisionPro 等之间动态切换，无需重启应用。

3、场景管理

每个检测任务封装为一个"Scene"，包含相机绑定、算法流程、参数配置，支持创建、修改、删除和恢复。

4、标定与相机配置

提供独立窗口进行相机参数调整（曝光、增益、触发模式）和手眼标定操作。

5、运行与调试

选中场景后一键执行，结果实时反馈，错误信息弹窗提示，便于现场调试。

项目特点

最突出的特点是"插件化"和"解耦"。相机和视觉算法不再是硬编码依赖，而是通过工厂类（CameraFactory、VisionFrameFactory）在运行时动态加载。

这意味着，当需要接入一个新的相机品牌，只需按约定编写一个实现 ICamera 的 DLL 放入对应目录，平台就能自动识别。同样，算法模块也可独立升级，不影响主程序。

另外，虚拟相机功能极大提升了开发效率——即使没有真实设备，也能用本地图片模拟采集流程。

项目技术

平台采用 C# + WPF UI，利用 MVVM 模式分离界面与逻辑。

核心技术点包括：

项目代码

相机工厂静态类

/// <summary>
/// 获取所有的相机
/// </summary>
/// <returns>相机信息列表</returns>
public static List<DeviceInfo> GetAllCameras()
{
    if (!CameraAssemblys.ContainsKey(DefaultCameraSdkType))
    {
        thrownew ArgumentException("ECameraSdkType invalid");
    }
    return CreateInstance(DefaultCameraSdkType).GetDeviceList();
}

/// <summary>
/// 添加相机
/// </summary>
/// <param name="cameraSerial">相机序列号</param>
/// <exception cref="InvalidOperationException">
/// 打开相机失败
/// </exception>
public static void AddCamera(string cameraSerial)
{
    if (!CameraAssemblys.ContainsKey(DefaultCameraSdkType))
    {
        thrownew ArgumentException("ECameraSdkType invalid");
    }

    if (string.IsNullOrEmpty(cameraSerial))
    {
        thrownew ArgumentException("cameraSerial cannot be null");
    }

    if (Cameras.ContainsKey(cameraSerial))
    {
        return;
    }

    ICamera camera = CreateInstance(DefaultCameraSdkType);

    if (camera.Connect(cameraSerial))
    {
        Cameras.Add(cameraSerial, camera);
        SetToDefaultConfiguration(camera);
        return;
    }
    else
    {
        thrownew InvalidOperationException($"open camera[{cameraSerial}] err!");
    }
}

/// <summary>
/// 添加所有的相机
/// </summary>
/// <returns>执行结果</returns>
public static void AddAllCamera()
{
    if (!CameraAssemblys.ContainsKey(DefaultCameraSdkType))
    {
        thrownew ArgumentException("ECameraSdkType invalid");
    }

    try
    {
        var devices = GetAllCameras();
        foreach (var item in devices)
        {
            AddCamera(item.SerialNumber);
        }
    }
    catch (Exception)
    {
        throw;
    }
}

/// <summary>
/// 移除相机
/// </summary>
/// <param name="cameraSerial">相机序列号</param>
public static void RemoveCamera(string cameraSerial)
{
    if (Cameras.ContainsKey(cameraSerial))
    {
        Cameras[cameraSerial].StopGrab();
        Cameras[cameraSerial].DisConnect();
        Cameras[cameraSerial].Dispose();
        Cameras.Remove(cameraSerial);
    }
}

/// <summary>
/// 移除所有的相机
/// </summary>
public static void RemoveAllCameras()
{
    foreach (var item in Cameras.Values)
    {
        item.StopGrab();
        item.DisConnect();
        item.Dispose();
    }
    Cameras.Clear();
}

项目效果

可通过下拉框快速切换相机类型和视觉框架。系统会自动加载预设的测试图像目录（如刹车片、眼镜等），直接用于算法验证。创建新场景后，可配置图像源、绑定算法步骤、设置触发逻辑，保存后即可在列表中看到。

系统主页

相机窗口

标定窗口

场景配置

项目源码

项目结构清晰，所有相机 SDK 封装为独立类库，命名规范严格,二次开发极为方便，不管是新增设备支持，还是替换算法引擎，都无需改动主程序。

为了防止丢失，可以在评论区留言关键字「工业相机」，即可获取完整源码地址。

总结

项目没有炫酷的界面或复杂的 AI 功能，而是回归工程本质：解决兼容性问题、提升开发效率、保障系统稳定性。它像一个"视觉中间件"，把碎片化的工业硬件和软件整合成统一的服务。对于需要长期维护、频繁迭代的视觉项目来说，这种架构带来的灵活性和可维护性，远比短期开发速度更重要。如果大家正被多品牌设备困扰，不妨看看这个平台的设计思路，或许能为大家打开一扇新的门作为参考。

关键词

#工业视觉、#插件化架构、#WPF、C#、#相机抽象、#HALCON、#VisionPro、#动态加载、#场景管理、#MVVM、#标定、#工业相机、#算法库