算法工程师实习总结(7-9)

1. 软件开发

• 业务要求：制作多任务RTSP视频流播放以及区域画线的界面，并完善界面程序相应的基本功能。
• 整体思路：由于使用的语言是Python，且该软件制作只是用作后面务中算法调用的工具，并未采用专业的软开制作程序以及界面美化等手段，只需要达到基本的功能即可，恰好在Python中有制作程序界面最好的库：PyQt5, 实现较为简单。为了更好地调整软件界面相关部件的布局，采用了Qt Designer设计了界面相关部件的布局，使用PyUIC将设计好的界面导出为python 基本程序，在此基础上，在界面程序中嵌入实现相应的功能，开发框架见图1.

图1 多任务RTSP视频流播放以及区域画线程序界面开发框架流程

1.1 多任务RTSP视频流播放与画线UI设计

1.1.1 Pycharm(或VsCode)配置PyQt5及其工具

  环境配置：pyqt5、pyqt5-tools、opencv，为了避免因为环境包之间的冲突，安装包主要在anaconda单独配置的环境中，本文为anaconda下的pytorch环境。若出现版本不一致的问题。建议降低版本再操作，特别是opencv与pyqt5要保持版本匹配，否则在后续RTSP视频流播放嵌入会出现问题。经过测试，在Windows上能够正常运行，在Ubuntu系统上会出现版本匹配不一致，无法播放视频流的问题，需要重新编译opencv才行。

pip install pyqt5
pip install pyqt5-tools
pip install opencv-contrib-python

1. 进入Pycharm 项目界面，点击”File“，选择”Settings“，弹出设置界面。在设置界面中选择”Tools“ $\to$ ”External Tools“，操作见图2。
   

   图2 操作流程1

2. Qt Designer配置：点击”+“按钮新建工具，弹出工具配置界面，“Name”一栏填写”Qt Designer“；在”Group“一栏填写”Qt“；”Program“一栏填designe.exe的路径，本文安装在anaconda下pytorch环境里，位置为：E:\anaconda\envs\pytorch\Lib\sitepackages\qt5_applications\Qt\bin\designer.exe”（根据实际情况填写）；在”Working directory“一栏填写”$FileDir“。最后点击OK，如图3所示。
   

   图3 操作流程2

3. PyUIC配置：同样地点击”+“按钮新建工具，弹出工具配置界面；“Name”一栏填写”Qt Designer“,在”Group“一栏填写”Qt“；”Program“一栏填pyuic5.exe的路径,一般在对应环境的”Scripts“目录下，本文路径为”E:\anaconda\envs\pytorch\Scripts\pyuic5.exe“；在”Working directory“一栏填写”$FileDir“。在”Arguments“中填写如下内容,完成填写后，点击“OK”，步骤如图4

$FileName$
-o
$FileNameWithoutExtension.py$

图4 操作流程3

1.1.2 Qt Designer设计基本布局

  按照业务要求，分两步进行。

• 主窗口布局设计：将整个窗口主要划分为3部分，具体来说分为菜单栏、主体部分、提交部分。
  菜单栏主要在子窗口进行新增任务，通过新增任务按钮实现；以及实现RTSP视频流画线的保存、撤销、清空、撤销等基本功能；主体部分呈现任务列表、RTSP视频流播放以及参数配置；提交部分在完成任务人进行保存区域画线提交并退出所有操作。其界面如下

图5 主窗口UI

• 子窗口布局设计：子窗口主要是用来填写新增任务的信息，包括任务名称以及rtsp视频流地址。其布局见图6。
  

图6 子窗口UI

1.1.3 PyUIC转python代码

• 主窗口mainWindow.py

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets


class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        MainWindow.resize(1675, 854)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)
        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")
        self.verticalLayout_5 = QtWidgets.QVBoxLayout(self.centralwidget)
        self.verticalLayout_5.setContentsMargins(9, 9, 9, 9)
        self.verticalLayout_5.setSpacing(6)
        self.verticalLayout_5.setObjectName("verticalLayout_5")
        self.horizontalLayout_2 = QtWidgets.QHBoxLayout()
        self.horizontalLayout_2.setSpacing(6)
        self.horizontalLayout_2.setObjectName("horizontalLayout_2")
        self.button_a_1 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.button_a_1.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_a_1.setObjectName("button_a_1")
        self.horizontalLayout_2.addWidget(self.button_a_1)
        spacerItem = QtWidgets.QSpacerItem(148, 20, QtWidgets.QSizePolicy.Expanding, QtWidgets.QSizePolicy.Minimum)
        self.horizontalLayout_2.addItem(spacerItem)
        self.hl_a_1 = QtWidgets.QHBoxLayout()
        self.hl_a_1.setSpacing(6)
        self.hl_a_1.setObjectName("hl_a_1")
        self.button_a_2 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.button_a_2.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_a_2.setObjectName("button_a_2")
        self.hl_a_1.addWidget(self.button_a_2)
        self.button_a_3 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.button_a_3.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_a_3.setObjectName("button_a_3")
        self.hl_a_1.addWidget(self.button_a_3)
        self.button_a_4 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.button_a_4.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_a_4.setObjectName("button_a_4")
        self.hl_a_1.addWidget(self.button_a_4)
        self.button_a_5 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.button_a_5.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_a_5.setObjectName("button_a_5")
        self.hl_a_1.addWidget(self.button_a_5)
        self.horizontalLayout_2.addLayout(self.hl_a_1)
        spacerItem1 = QtWidgets.QSpacerItem(298, 20, QtWidgets.QSizePolicy.Expanding, QtWidgets.QSizePolicy.Minimum)
        self.horizontalLayout_2.addItem(spacerItem1)
        self.horizontalLayout_2.setStretch(0, 1)
        self.horizontalLayout_2.setStretch(1, 1)
        self.horizontalLayout_2.setStretch(2, 4)
        self.horizontalLayout_2.setStretch(3, 5)
        self.verticalLayout_5.addLayout(self.horizontalLayout_2)
        self.horizontalLayout = QtWidgets.QHBoxLayout()
        self.horizontalLayout.setSpacing(6)
        self.horizontalLayout.setObjectName("horizontalLayout")
        self.verticalLayout_3 = QtWidgets.QVBoxLayout()
        self.verticalLayout_3.setSpacing(6)
        self.verticalLayout_3.setObjectName("verticalLayout_3")
        self.label_b_1 = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label_b_1.setObjectName("label_b_1")
        self.verticalLayout_3.addWidget(self.label_b_1)
        self.scrollArea_b_1 = QtWidgets.QScrollArea(self.centralwidget)
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Minimum, QtWidgets.QSizePolicy.Minimum)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(self.scrollArea_b_1.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        self.scrollArea_b_1.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.scrollArea_b_1.setWidgetResizable(False)
        self.scrollArea_b_1.setAlignment(QtCore.Qt.AlignHCenter|QtCore.Qt.AlignTop)
        self.scrollArea_b_1.setObjectName("scrollArea_b_1")
        self.scrollAreaWidgetContents_b_1 = QtWidgets.QWidget()
        self.scrollAreaWidgetContents_b_1.setGeometry(QtCore.QRect(80, 0, 131, 251))
        self.scrollAreaWidgetContents_b_1.setObjectName("scrollAreaWidgetContents_b_1")
        self.verticalLayout = QtWidgets.QVBoxLayout(self.scrollAreaWidgetContents_b_1)
        self.verticalLayout.setContentsMargins(9, 9, 9, 9)
        self.verticalLayout.setSpacing(6)
        self.verticalLayout.setObjectName("verticalLayout")
        self.button_b_1_1 = QtWidgets.QPushButton(self.scrollAreaWidgetContents_b_1)
        self.button_b_1_1.setEnabled(False)
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Minimum, QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(self.button_b_1_1.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        self.button_b_1_1.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.button_b_1_1.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_b_1_1.setObjectName("button_b_1_1")
        self.verticalLayout.addWidget(self.button_b_1_1)
        self.button_b_1_2 = QtWidgets.QPushButton(self.scrollAreaWidgetContents_b_1)
        self.button_b_1_2.setEnabled(False)
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Minimum, QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(self.button_b_1_2.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        self.button_b_1_2.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.button_b_1_2.setCursor(QtGui.QCursor(QtCore.Qt.PointingHandCursor))
        self.button_b_1_2.setObjectName("button_b_1_2")
        self.verticalLayout.addWidget(self.button_b_1_2)
        self.scrollArea_b_1.setWidget(self.scrollAreaWidgetContents_b_1)
        self.verticalLayout_3.addWidget(self.scrollArea_b_1)
        self.hline_2 = QtWidgets.QFrame(self.centralwidget)
        self.hline_2.setFrameShape(QtWidgets.QFrame.HLine)
        self.hline_2.setFrameShadow(QtWidgets.QFrame.Sunken)
        self.hline_2.setObjectName("hline_2")
        self.verticalLayout_3.addWidget(self.hline_2)
        self.verticalLayout_3.setStretch(0, 1