《使用Qt Quick从零构建AI螺丝瑕疵检测系统》——1. 启航：你的第一个工业视觉应用

一、概述

1.1 背景介绍：为工业生产线装上“智能之眼”

在“工业4.0”和“中国制造2025”的浪潮下，传统制造业正经历着深刻的数字化、智能化转型。其中，机器视觉技术扮演着至关重要的角色，它如同生产线上不知疲倦、精度恒定的“智能之眼”，能够自动完成产品的质量检测、尺寸测量和定位引导。

本项目将聚焦于机器视觉最核心的应用——瑕疵检测。我们将从零开始，完整地构建一款与工业相机配套的桌面软件。这款软件将能够实时分析摄像头捕获的图像，并利用强大的AI算法，自动识别出像螺丝这类精密元器件表面的微小瑕疵，如划痕、锈斑或损伤，从而取代传统、低效的人工目检，实现生产质量控制的自动化。

1.2 项目目标

本系列文章的核心任务是带领读者完成一个功能完备的AI工业视觉检测软件，它最终将具备：

1. 现代化UI：使用Qt Quick技术，创建一个简洁、美观、响应迅速的用户界面。
2. 实时视频处理：稳定接入并显示USB摄像头的实时视频流。
3. AI智能检测：集成自行训练的YOLOv8深度学习模型，实现对多种瑕疵的快速、准确识别。
4. 硬件联动模拟：通过串口与模拟的PLC（可编程逻辑控制器）通信，接收指令并反馈结果。
5. 数据上报：将检测数据通过HTTP协议上报给模拟的MES（制造执行系统）服务器。
6. 专业软件交付：能够打包成可在Windows、Linux及国产操作系统上运行的专业安装包，并具备在线自动更新功能。

1.3 技术栈

• 框架：Qt 6.9.1 (在安装组件中，务必勾选 MSVC 2022、Qt Quick、Qt Multimedia、Qt Serial Port 和 Qt Charts)
• 语言：C++
• 构建系统：CMake
• 编译器：MSVC (Visual Studio 2022)
• 图像库：OpenCV
• 开发工具：Qt Creator
• 开发系统：Windows

1.4 代码链接

本系列项目源码将逐步更新，可从以下网址下载：https://github.com/qianbin1989228/Qt6_Industrial_AI_Vision_Tutorial 。

下面，正式进入研发环节。

二、环境安装

2.1 安装Qt 6和Qt Creator

1.下载开源版安装软件

打开浏览器，访问Qt官方网站，导航至开源版本的下载页面https://www.qt.io/download-open-source，下载并运行Qt Online Installer for Windows(x64)，如下图所示：

2.运行在线安装程序

双击运行后进入登录界面，按照要求输入对应的Qt账户名和密码即可，如下图所示。如未注册过Qt账户，则按照提示先进行账户注册再登录。

3.安装选项

在“安装选项”界面，选择对应的Qt安装目录（路径中不得包含中文或特殊符号），然后依次勾选开发工具和自定义安装，如下图所示：

4.自定义

在“自定义”组件页面，此为最关键的步骤：

• （1）在顶部的Qt版本列表中，选择一个最新的稳定版，例如Qt 6.9.1。展开该版本，务必勾选MSVC 2022 64-bit。在Additional Libraries分类下，勾选Qt Multimedia、Qt Serial Port和Qt Charts。如果空间充裕，可以将Additional Libraries下的组件全部勾选，如下图所示：
  
• （2）展开下方的Build Tools分类，确保CMake和Ninja已被勾选。
• （3）最后，展开Qt Creator，将其全部勾选上。如下图所示。
  
• （4）单击“下一步”，同意许可协议，然后启动安装。

这里需要解释为何选择MSVC？

在Windows平台，MSVC是微软官方的C++编译器，它与Windows操作系统以及各类第三方预编译库（例如后续将要集成的OpenCV）拥有最佳的二进制兼容性，可有效规避许多潜在的编译与链接问题。

2.2 安装 Visual Studio Community

由于前文Qt编译器选择了MSVC，因此需要安装MSVC的提供者——Visual Studio。
（1）访问Visual Studio官方网站https://visualstudio.microsoft.com/。
（2）下载并运行Visual Studio Community 2022（社区版免费）的安装程序。
（3）在“工作负荷”选择界面，务必勾选“使用C++的桌面开发”选项，然后执行安装，如下图所示。

2.3 环境验证

所有安装完成后，启动Qt Creator。导航至菜单栏的“编辑”->Preferences->“构建套件(Kits)”。如果在列表中能看到一个名为Desktop Qt 6.9.1 MSVC2022 64bit（具体版本号可能略有不同）的构建套件，且其前方没有任何红色的感叹号或错误图标，则表明开发环境已成功配置，如下图所示：

三、创建项目

3.1 创建Qt Quick项目

1. 打开Qt Creator，选择 文件 -> New Project...。
2. 模板选择: 在弹出的窗口中，选择 Application (Qt) -> Qt Quick Application。
3. 项目命名: 项目名称设为 ScrewDetector，选择一个不含中文或特殊字符的创建路径。
4. 构建系统：选择 CMake。
5. 构建套件(Kit): 勾选 Desktop Qt 6.9.1 MSVC2022 64bit的Release。
6. 完成向导：一路点击“下一步”，完成项目创建。

创建完成后，按Ctrl+R运行程序，初始效果为一个空白的"Hello World"窗口，如下图所示：

打开Main.qml，可以对窗体标题、大小和背景色进行初步美化：

import QtQuickWindow {width: 960height: 720visible: truetitle: qsTr("AI螺丝瑕疵检测系统 V1.0")color: "#1e2a38" // 设置一个深色背景
}

修改后重新运行，效果如下：

3.2 设置应用程序图标

一个专业的应用程序需要有自己的图标。设置图标主要包括两个部分：

1. 窗口图标：应用程序运行时，在窗口标题栏和任务栏上显示的图标。
2. 可执行文件图标：在文件浏览器中看到的.exe文件的图标。

3.2.1 设置窗口图标 (The Window Icon)

第一步：准备图标文件

首先，需要一个.png格式的图标文件，因为它通用且支持透明背景。建议准备一张至少 256x256 像素的图片，命名为appicon.png。在项目根目录中创建一个icons文件夹，并将appicon.png文件拷贝进去。

资源推荐：可以从免费的图标素材网站 https://icons8.com/ 寻找合适的图标。

第二步：将图标添加到Qt资源系统
编辑项目根目录下的CMakeLists.txt文件，在末尾添加以下代码，将icons文件夹下的图片注册为Qt资源：

qt_add_resources(appScrewDetector "app_resources"PREFIX "/"FILESicons/appicon.png
)

第三步：在main.cpp中调用
打开main.cpp，添加QIcon头文件，并调用setWindowIcon函数：

#include <QGuiApplication>
#include <QQmlApplicationEngine>
#include <QIcon> // 1. 添加头文件引用int main(int argc, char *argv[])
{QGuiApplication app(argc, argv);// 2. 在创建QGuiApplication对象后，设置窗口图标app.setWindowIcon(QIcon(":/icons/appicon.png"));QQmlApplicationEngine engine;// ... (后续代码保持不变)return app.exec();
}

现在重新编译并运行程序，会看到窗口的左上角和任务栏上已经显示了专属图标。

3.2.2 设置可执行文件图标 (The Executable Icon)

要让编译出的.exe文件也显示图标，需要一个.ico格式的文件，并创建一个资源脚本.rc文件。

第一步：转换图标格式
将之前的appicon.png转换为.ico格式。可以使用免费的在线转换网站，例如 https://www.ico51.cn/。转换完成后，将appicon.ico文件也拷贝到项目的icons文件夹下。

第二步：创建资源脚本文件(.rc)
在项目根目录（与CMakeLists.txt同级）下，手动创建一个名为logo.rc的文件，并用Qt Creator打开，输入以下内容：

IDI_ICON1 ICON DISCARDABLE "icons/appicon.ico"

第三步：将.rc文件添加到项目中
再次打开CMakeLists.txt，找到qt_add_executable函数，将logo.rc添加进去：

qt_add_executable(appScrewDetectormain.cpplogo.rc
)

重新编译项目。然后打开构建目录下的release文件夹，会发现appScrewDetector.exe的文件图标已经成功更换。

四、总结与展望

在本篇文章中，我们明确了整个系列的项目目标与技术选型，并完成了最关键的起步工作：成功搭建了专业的开发环境，创建了项目骨架，并为应用程序赋予了专业的视觉标识——窗口图标和文件图标。

虽然这只是万里长征的第一步，但一个配置正确的、外观专业的项目框架，将为后续所有功能的开发提供巨大的便利和信心。

软件的“颜值”固然重要，但其强大的“内芯”——C++后端逻辑，才是我们接下来要修炼的内功。在下一篇文章**【 《使用Qt Quick从零构建AI螺丝瑕疵检测系统》——2. C++基础：构建程序的坚实骨架】**中，我们将深入C++的世界，掌握构建程序逻辑的基本功。