近年来随着公路基础建设的快速发展，预制梁的需求量大幅增加，在日益增长的预制梁需求与人工生产预制梁效率低的矛盾下，预制梁的自动化、信息化、智能化生产成为一个亟待解决的问题。预制梁的自动化生产中，由钢筋骨架作为结构主体，钢筋骨架主要由主筋钢筋和箍筋钢筋纵横交错组成, 具有结构复杂、体积大等特征。其中,主筋钢筋长度长、重量大,受材料自身性能等影响,造成主筋加工难以标准化、焊接成品质量一致性难以控制等问题。同时，在该环节由于人工为主要生产力，其数字化、智能化程度也是非常低，难以达到现在智能建造的目标。
通过 4 台 Mech-Eye 3D 工业相机，对预制梁焊接区域进行视觉检测，计算焊接点三维坐标，并通过 TCP 发送给 PLC/机器人执行自动焊接。
六大功能模块
① 相机管理（MechMindCamera.cs）
封装 Mech-Eye SDK，支持 4 台相机独立发现/连接/断开，拍摄深度图（TIFF）和 2D 灰度图（PNG）。
② 视觉算法（VisionAlgorithm.cs）
基于 Halcon 的图像处理流水线：阈值分割 → 形态学膨胀 → 骨架提取 → 交叉节点检测 → 距离滤波去重 → 行方向离群点过滤 → 像素坐标转相机坐标 → 偏移+旋转转换为焊接机器人坐标。
③ TCP 通信（PlcTcpClient.cs）
与 PLC 异步 TCP 通信，支持 ASCII/HEX 双模式。接收 HEX 指令触发拍照，回传焊接点 XYZ 坐标（浮点二进制）。
④ 相机面板（CameraPanel.xaml.cs）
4 个独立的相机操作面板（2×2 布局），支持位姿参数配置、深度/2D 图实时拍摄显示、拍照计算、暂存与合并发送。奇数/偶数位姿成对合并后一次性发送焊接点。
⑤ 主控窗口（MainWindow）
全局 TCP 控制、一键并行拍照（4 相机同时深度图/2D 图）、HEX 指令解析路由（0x14~0x1F 映射到各相机的不同位姿）。
⑥ 配置管理
system.json：TCP IP/Port
camera_{index}.json：各相机 IP 及 N 个位姿参数（偏移量 X/Y/Z_shift + Ry 旋转 + 拍照位姿），新/旧格式兼容
① 相机集成与驱动开发
对接梅卡曼德（Mech-Mind）3D 工业相机 SDK，实现 4 台相机的网络发现、连接管理、深度图/2D 图拍摄、异常处理及超时控制。
② 视觉算法实现
基于 Halcon 库，开发焊接关键点提取算法：阈值分割、形态学膨胀、骨架提取、交叉节点检测、距离/行方向滤波去重、像素坐标转相机坐标，以及焊接位姿的偏移+旋转变换。
③ TCP 通信协议设计
设计与 PLC 的以太网通信协议，定义 HEX 指令集（0x14~0x1F 分别映射 4 台相机的不同位姿），实现焊接坐标的浮点二进制打包传输，支持 ASCII/HEX 双模式。
④ WPF 桌面应用开发
搭建完整的用户交互界面，包括 2×2 相机面板布局、位姿参数配置、一键并行拍照触发、日志显示、TCP 状态管理等。
⑤ 双工位姿策略设计
实现 "奇数位姿暂存、偶数位姿合并发送" 的成对策略，确保同一焊接区域的多个视角点一次性完整下发，减少通信次数。
⑥ 配置持久化
设计并开发 JSON 配置文件体系，支持新/旧格式兼容，确保相机 IP 和位姿参数可保存、加载和热编辑。
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