管子焊口自动识别及定位系统产品系统

管子焊口数量庞大、分布密集，人工识别焊缝位置效率低、精度差，且管子端部套环常干扰焊缝定位。本系统旨在解决管子生产线焊缝自动识别与精密定位难题，配合 ADR 射线探伤系统实现管道焊接全流程自动化检测，大幅减少人工干预，提高检测效率和质量稳定性。

系统包含图像采集、AI 识别、运动控制、通信、状态机控制和人机交互六大功能模块。主要功能：工业相机实时采集管道图像；基于 YOLOv8 深度学习算法自动识别焊缝、套环和返修标识；通过 Modbus TCP 与 PLC 通信，实现管子前进 / 后退、夹紧 / 松开、三档速度控制；焊缝像素级精密对中（精度 ±3 像素）；套环自动分离流程；排空控制；与 ADR 探伤系统及料架系统协同对接；支持正常检测和返修两种作业模式；状态机管理 20 余种系统状态；操作日志分级记录与导出。

基于 Qt 5.15 框架开发 Windows 桌面应用，采用五层架构设计（表示层、业务逻辑层、AI 识别层、数据采集层、硬件通信层）。AI 识别采用 LibTorch 加载 YOLOv8 模型，双模式快速扫描与稳定追踪，滑动窗口切片 + NMS 去重 + 多帧滤波。图像采集使用三缓冲区无锁并发设计，生产者永不阻塞。通过 Modbus TCP 和 NI USB-6525 双通道与 PLC 通信。运用状态机模式、策略模式、观察者模式管理复杂业务流程，OpenGL 硬件加速渲染实时视频流。