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HPPA/HPPA/TimedDataCollectionDataStructures.h
tangchao0503 392bc98ebf add,计划采集21,上海农科院3D植物表型:
1、实现3种深度计算算法;
2026-08-19 17:37:08 +08:00

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C++
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#pragma once
#include <QDateTime>
#include <QString>
#include <QVector>
#include <QMetaType>
#include <QTimer>
#include "CaptureCoordinator.h"
// ==================== 枚举定义 ====================
// 任务状态
enum class TaskStatus {
default, //未调度
Waiting, // 等待
Running, // 运行中
Finished, // 结束
Skiped, //跳过
Timeout //超时
};
// 子任务类型
enum class SubTaskType {
HyperSpectual400_1000nm, // 400nm-1000nm高光谱相机
HyperSpectual1000_1700nm, // 1000nm-1700nm高光谱相机
SingleLensReflex, // 单反相机
DepthCamera, // 深度相机采集任务
ObtainingDepthInformation, //通过深度相机获取被测物体的深度信息
AutoFocus, // 自动对焦
LiftingPlatform // 升降平台
};
enum class HyperImagerType {
Pika_L,
Pika_NIR
};
// ==================== 统一子任务封装 ====================
struct SubTask {
SubTaskType type; // 子任务类型
// 共享属性
QDateTime startTime;
QDateTime endTime;
double durationMinutes = 0;
double estimatedDurationMinutes = 0;
QString pathLineFilePath;
TaskStatus status = TaskStatus::Waiting;
// 类型特有属性(根据type选择使用)
double frameRate = 0.0; // 高光谱相机用
double exposureTime = 0.0; // 高光谱相机用
int defaultRenderBand = 550; // 1000-1700nm高光谱用
int captureIntervalSeconds = 5; // 单反/深度相机用
//任务ObtainingDepthInformation所需的x和y坐标
int depthAlgorithm = 0;//0:深度图像的范围(percentageOfEffectiveArea)平均,1:深度范围(depthRangePercentage)的百分比,2:通过彩色图像分割植被区域的深度图像,然后平均
int depthType = 0;//0表示植被深度,1表示白板/调焦版深度
double depthInfoX = 0.0;
double depthInfoY = 0.0;
int averageNumberOfTimes = 1; //任务ObtainingDepthInformation所需的平均次数
double percentageOfEffectiveArea = 50.0; //深度图像的有效范围百分比
double depthRangePercentage = 80.0; //深度范围的百分比
//高光谱自动调焦
HyperImagerType autoFocusHyperImagerType;//取值范围:L、NIR
QString autoFocusMotorConfigFilePath;//马达配置文件
double autoFocusX = 0.0;
double autoFocusY = 0.0;
};
// ==================== 定时任务 ====================
struct TimedTask {
int id = 0;
QDateTime scheduledTime;
QDateTime startTime;
QDateTime endTime;
double durationMinutes = 0;
double estimatedDurationMinutes = 0;
QString savePath;
QVector<SubTask> subTasks;
TaskStatus status = TaskStatus::Waiting;
double HalogenLampPreheatingTime_Minute;
// 计算所有子任务的预计总时间
int totalEstimatedDuration() const {
int total = 0;
for (const auto& subTask : subTasks) {
total += subTask.estimatedDurationMinutes;
}
return total;
}
// 获取子任务数量
int subTaskCount() const {
return subTasks.size();
}
};
// ==================== Qt元类型声明 ====================
Q_DECLARE_METATYPE(TaskStatus)
Q_DECLARE_METATYPE(SubTaskType)
Q_DECLARE_METATYPE(SubTask)
Q_DECLARE_METATYPE(TimedTask)
// ==================== 任务文件读写类 ====================
class TimedDataCollectionDataStructuresReaderWriter
{
public:
// 保存任务到文件
static bool saveTasksToFile(const QString& filePath, const QVector<TimedTask>& tasks);
// 从文件读取任务
static bool loadTasksFromFile(const QString& filePath, QVector<TimedTask>& tasks);
private:
// SubTask序列化
static QJsonObject subTaskToJson(const SubTask& subTask);
static bool jsonToSubTask(const QJsonObject& json, SubTask& subTask);
// TimedTask序列化
static QJsonObject timedTaskToJson(const TimedTask& task);
static bool jsonToTimedTask(const QJsonObject& json, TimedTask& task);
// 枚举转换
static QString taskStatusToString(TaskStatus status);
static TaskStatus stringToTaskStatus(const QString& str);
static QString subTaskTypeToString(SubTaskType type);
static SubTaskType stringToSubTaskType(const QString& str);
static QString hyperImagerTypeToString(HyperImagerType type);
static HyperImagerType stringToHyperImagerType(const QString& str);
};
// ==================== 任务执行器 ====================
class TaskExecutor : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit TaskExecutor(QObject* parent = nullptr);
~TaskExecutor();
// 执行任务
void execute(const TimedTask& task);
void makeFolder(QString savePath);
QString makeSubTaskDataFolder(QString suffix);
// 获取当前执行的子任务索引
int currentSubTaskIndex() const { return m_currentSubTaskIndex; }
// 获取正在执行的任务
const TimedTask& currentTask() const { return m_task; }
// 是否正在执行
bool isRunning() const { return m_isRunning; }
// 停止执行
void stop();
signals:
void finished(bool success); // 任务完成
void taskUpdated(const TimedTask& task); // 确保有这个信号
void subTaskStarted(int subTaskIndex, SubTaskType type); // 子任务开始
void subTaskFinished(int subTaskIndex, SubTaskType type, bool success); // 子任务完成
void errorOccurred(const QString& error); // 错误发生
// 采集相关信号
void hyperCamParm(int camType, double f, double e, QString filePath, QString fileName);
void camParm(int camType, int captureIntervalSeconds, QString folder);
void motorParm(QString pathLineFilePath);
void startRecordSignal(int camType);
void ObtainingDepthInformationSignals(SubTask info);
void LiftingPlatformSignals(SubTask info);
void AutoFocusSignals(SubTask info);
void switchHalogenLampSignal(int state);
void switchD65LampSignal(int state);
void switchSlrSignal(int state);
public slots:
void onSequenceComplete(int status);
void onBack2Origin();
void onError(const QString& error);
void emitRecordSignal();
void emitAutoFocusSignal();
private:
QString m_currentFolder;
void executeNextSubTask();
void ensurePreTaskLighting();
void ensurePostTaskLighting();
void printMsgAndTime(QString msg);
TimedTask m_task;
int m_currentSubTaskIndex;
bool m_isRunning;
int m_camType;
};
// ==================== 任务调度器 ====================
class TaskScheduler : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit TaskScheduler(QObject* parent = nullptr);
~TaskScheduler();
// 加载任务列表
void loadTasks(const QVector<TimedTask>& tasks);
// 获取任务列表
QVector<TimedTask> tasks() const { return m_tasks; }
// 开始调度
void start();
// 停止调度
void stop();
// 是否正在运行
bool isRunning() const { return m_timer != nullptr && m_timer->isActive(); }
signals:
void taskStarted(int taskId); // 任务开始
void taskFinished(int taskId, bool success); // 任务完成
void taskDataChanged(const TimedTask& task);
void schedulerStateChanged(bool running); // 调度器状态变化
// 子任务的信号
void subTaskStarted(int taskId, int subTaskIndex); // 子任务开始
void subTaskFinished(int taskId, int subTaskIndex); // 子任务完成
void errorOccurred(const QString& error); // 错误发生
// 采集相关信号 (透传 TaskExecutor)
void hyperCamParm(int camType, double f, double e, QString filePath, QString fileName);
void camParm(int camType, int captureIntervalSeconds, QString folder);
void motorParm(QString pathLineFilePath);
void startRecordSignal(int camType);
void ObtainingDepthInformationSignals(SubTask info);
void LiftingPlatformSignals(SubTask info);
void AutoFocusSignals(SubTask info);
void switchHalogenLampSignal(int state);
void switchD65LampSignal(int state);
void switchSlrSignal(int state);
// 马达反馈的信号
void sequenceCompleteSignal(int status);
void Back2OriginSignal();
private slots:
void checkTasks(); // 检查任务是否该启动
void onTaskFinished(bool success);
void onSubTaskStarted(int subTaskIndex, SubTaskType type);
void onSubTaskFinished(int subTaskIndex, SubTaskType type, bool success);
void onExecutorError(const QString& error);
private:
void executeTask(TimedTask& task);
void updateTaskStatus(int taskId, TaskStatus status);
void emitError(const QString& error);
QTimer* m_timer;
QVector<TimedTask> m_tasks;
TaskExecutor* m_currentExecutor;
int m_currentTaskId;
};