探索之旅：基于.net 6 的多功能自用工具开发

这是一个使用.net 6 基于wpf 、OpencvSharp(opencv的.net wrapper)、ReactiveUI等开发的自用工具，主要用来做ReactiveUI与OpencvSharp学习过程中的尝试以及opencv算子参数的调试等，该程序还可以显示3D点云数据(目前程序中的点云数据是由格雷码条纹拍摄的照片反算生成了，还可以导入标准的3d格式的文件stl、obj、objz、ply、3ds、lwo、off)，还包含有opencv调用yolov4深度学习模型实现目标识别，本源码内包含部分解释

最近在技术探索的道路上，捣鼓出了一个基于.net 6 的自用工具，融合了 WPF、OpenCvSharp 以及 ReactiveUI 等技术，过程十分有趣，和大家分享下。

一、开发初衷

这个工具主要是为了在学习 ReactiveUI 与 OpenCvSharp 过程中做些尝试，同时方便调试 OpenCV 算子参数。学习新技术嘛，亲手实践是最好的方式，通过这个工具可以更直观地看到各种参数调整带来的效果变化。

二、关键技术点

（一）ReactiveUI

ReactiveUI 是基于响应式编程的框架，在这个项目里，它让数据绑定和交互逻辑处理变得更加简洁高效。以简单的视图模型绑定为例：

csharp 复制代码

public class MainWindowViewModel : ReactiveObject
{
    private string _message;
    public string Message
    {
        get => _message;
        set => this.RaiseAndSetIfChanged(ref _message, value);
    }

    public MainWindowViewModel()
    {
        Message = "初始消息";
    }
}

在上面代码中，MainWindowViewModel 继承自 ReactiveObject，通过 RaiseAndSetIfChanged 方法，当 Message 属性值改变时，UI 会自动更新，实现了数据和视图的双向绑定。这比传统的方式简洁很多，减少了很多繁琐的代码来通知 UI 更新。

（二）OpenCvSharp

OpenCvSharp 作为 OpenCV 的.NET 包装器，让我们能在.NET 环境下轻松调用强大的 OpenCV 库。比如简单的图像读取和显示：

csharp 复制代码

using OpenCvSharp;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Mat image = Cv2.ImRead("test.jpg");
        if (image.Empty())
        {
            Console.WriteLine("无法读取图像");
            return;
        }

        Cv2.ImShow("显示图像", image);
        Cv2.WaitKey(0);
        Cv2.DestroyAllWindows();
    }
}

这里使用 Cv2.ImRead 方法读取图像，若图像读取失败进行相应提示。Cv2.ImShow 用于显示图像，Cv2.WaitKey 等待按键输入，Cv2.DestroyAllWindows 关闭所有显示窗口。通过这些简单的 API，就能完成基本的图像处理操作，OpenCV 的强大可见一斑。

三、特色功能

（一）3D 点云数据显示

目前程序中的点云数据一部分是由格雷码条纹拍摄的照片反算生成，同时还支持导入标准的 3D 格式文件，像 stl、obj、objz、ply、3ds、lwo、off 等。虽然具体实现点云数据处理和显示的代码比较复杂，这里简单示意下加载点云数据文件的思路：

csharp 复制代码

// 假设这里有个方法加载特定格式点云数据
public void LoadPointCloudData(string filePath)
{
    // 根据文件扩展名判断文件类型
    string extension = Path.GetExtension(filePath).ToLower();
    switch (extension)
    {
        case ".stl":
            // 处理 STL 文件逻辑
            break;
        case ".obj":
            // 处理 OBJ 文件逻辑
            break;
        // 其他格式类似处理
    }
}

加载不同格式文件后，再通过相应的算法和图形库进行点云数据的渲染和显示。

（二）目标识别

利用 OpenCV 调用 YOLOv4 深度学习模型实现目标识别，为工具增添了智能化的功能。以下是大概的实现步骤：

csharp 复制代码

using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Dnn;

class ObjectDetection
{
    public void DetectObjects(string modelConfiguration, string modelWeights, Mat image)
    {
        Net net = DnnNetwork.ReadNetFromDarknet(modelConfiguration, modelWeights);
        Mat blob = DnnBlob. FromImage(image, 1 / 255.0, new Size(416, 416), Scalar.All(0), true, false);
        net.SetInput(blob);
        Mat[] outs = net.Forward();

        // 处理识别结果，绘制边界框等操作
        //...
    }
}

首先通过 ReadNetFromDarknet 方法加载 YOLOv4 的模型配置和权重文件，接着将输入图像转换为适合模型处理的 blob 格式，然后通过 Forward 方法进行前向传播得到识别结果，最后对结果进行处理，比如绘制边界框标记出识别到的物体。

这个自用工具从想法到落地，过程中遇到不少挑战，但也收获满满。分享出来，希望能给同样在技术探索路上的小伙伴一些启发和思路。

以上代码仅是示例片段，实际项目中有更多细节和优化处理，完整的源码内也包含了部分详细解释，感兴趣的可以进一步研究。