計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)論文
時(shí)間:2022-08-02 02:53:00
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前言:隨著計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的日新月異的發(fā)展和普及,人類已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的信息化時(shí)代,人類大概有80%的信息來自圖像,科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用中圖像處理技術(shù)越來越成為不可缺少的手段。圖像處理所涉及的領(lǐng)域有軍事應(yīng)用、醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)監(jiān)控、物體的自動(dòng)分檢識(shí)別系統(tǒng)等等,這些系統(tǒng)無不需要計(jì)算機(jī)提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),效果逼真的圖像。
基于圖像采集卡的視頻圖像處理系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)從系統(tǒng)層次上可分為高、中、低檔三個(gè)層次,目前一般比較普及的是低檔次的系統(tǒng),該系統(tǒng)由CCD(攝像頭)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)三個(gè)部分組成,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,應(yīng)用方便,效果也比較不錯(cuò),得到的圖像較清晰。目前網(wǎng)上基于VC開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的文章不少,可是關(guān)于如何在VC開發(fā)平臺(tái)上使用圖像采集卡的文章確沒發(fā)現(xiàn),筆者針對(duì)在科研開發(fā)中積累的使用圖像采集卡經(jīng)驗(yàn),介紹如何自己是如何將采集卡集成到圖像開發(fā)系統(tǒng)中,希望能夠給目前正需要利用圖像采集卡開發(fā)自己的圖像處理系統(tǒng)的朋友有所幫助。
使用的攝像機(jī)采用臺(tái)灣BENTECHINDUSTRIAL有限公司生產(chǎn)的CV-155L黑白攝像機(jī)。該攝像機(jī)分辨率為752x582。圖象采集卡我們采用北京中科院科技嘉公司開發(fā)的基于PCI總線的CA-MPE1000黑白圖象采集卡。使用圖像采集卡分三步,首先安裝采集卡的驅(qū)動(dòng)程序,并將虛擬驅(qū)動(dòng)文件VxD.vxd拷貝到Windows的SYSTEM目錄下;這時(shí)候就可以進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)了,進(jìn)入VC開發(fā)平臺(tái),生成新的項(xiàng)目,由于生產(chǎn)廠家為圖像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的庫文件,庫中提供了初始硬件、采集圖像等函數(shù),為使用這些函數(shù),在新項(xiàng)目上連接該動(dòng)態(tài)庫;最后一步就是采集圖像并顯示處理了,這一步要設(shè)置系統(tǒng)調(diào)色板,因?yàn)椴杉ㄌ峁┑氖锹銏D形式,既純圖像數(shù)據(jù),沒有圖像的規(guī)格和調(diào)色板信息,這些需要開發(fā)者自己規(guī)定實(shí)現(xiàn),下面是實(shí)現(xiàn)的部分代碼:
CTestView::CTestView()
{
W32_Init_MPE1000();//初始化采集卡
W32_Modify_Contrast(50);//下面的函數(shù)是為了對(duì)采集卡進(jìn)行預(yù)設(shè)置
W32_Modify_Brightness(45);//設(shè)置亮度
W32_Set_HP_Value(945);//設(shè)置水平采集點(diǎn)數(shù)
wCurrent_Frame=1;//當(dāng)前幀為1,獲取的圖像就是從這幀取得的
//設(shè)置采集信號(hào)源,僅對(duì)MPE1000有效
W32_Set_Input_Source(1);
W32_CACardParam(AD_SETHPFREQ,hpGrabFreq);
W32_Set_PAL_Range(1250,1024);//設(shè)置水平采集范圍
W32_Set_VGA_Mode(1);
wGrabWinX1=0;//采集窗口的左上角的坐標(biāo)
wGrabWinY1=0;
firstTime=TRUE;
bGrabMode=FRAME;
bZipMode=ZIPPLE;
/
lpDib=NULL;//存放獲取的圖像數(shù)據(jù)
}
CTestView::~CTestView()
{
W32_Close_MPE1000();//關(guān)閉采集卡
}
////顯示采集的圖象,雙擊鼠標(biāo)采集停止
voidCTestView::OnGraboneframe()
{
//TODO:Addyourcommandhandlercodehere
wCurrent_Frame=1;
//設(shè)置采集目標(biāo)為內(nèi)存
W32_CACardParam(AD_SETGRABDEST,CA_GRABMEM);
//啟動(dòng)采集
if(lpDib!=NULL)
{
GlobalUnlock(hglbDIB);
GlobalFree(hglbDIB);
}
//分配內(nèi)存
hglbDIB=GlobalAlloc(GHND,(DWORD)wImgWidth*(DWORD)wImgHeight);
lpDib=(BYTE*)GlobalLock(hglbDIB);
hdc=GetDC()->GetSafeHdc();
if(lpDib!=NULL)
{
cxDib=wImgWidth;
cyDib=wImgHeight;
SetLogicPal(hdc,cxDib,cyDib,8);
SetStretchBltMode(hdc,COLORONCOLOR);
bGrabMark=TRUE;
while(bGrabMark==TRUE)
{
if(msg.message==WM_LBUTTONDBLCLK)
bGrabMark=FALSE;
W32_ReadXMS2Buf(wCurrent_Frame,lpDib);
SetDIBitsToDevice(hdc,0,0,cxDib,cyDib,0,0,
0,cyDib,(LPSTR)lpDib,
bmi,
DIB_RGB_COLORS);
}
//停止采集
W32_CAStopCapture();
::ReleaseDC(GetSafeHwnd(),hdc);
return;
}
////將下面這個(gè)函數(shù)添加在視圖類的CTestView::OnSize()函數(shù)中,就可以對(duì)系統(tǒng)的調(diào)色板進(jìn)行設(shè)置。
voidWINAPIInitLogicPal(HDChdc,shortwidth,shortheight,WORDbitCount)
{
intj,i;
shortcxDib,cyDib;
LOGPALETTE*pLogPal;
j=256;
if((pLogPal=(LOGPALETTE*)malloc(sizeof(LOGPALETTE)+(j*sizeof(PALETTEENTRY))))==NULL)
return;
pLogPal->palVersion=0x300;
pLogPal->palNumEntries=j;
for(i=0;ipLogPal->palPalEntry[i].peRed=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peGreen=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peBlue=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peFlags=0;
}
hPal=::CreatePalette(pLogPal);
deletepLogPal;
::SelectPalette(hdc,hPal,0);
::RealizePalette(hdc);
cxDib=width;cyDib=height;
if((bmi=(BITMAPINFO*)malloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER)+j*sizeof(RGBQUAD)))==NULL)
return;
//bmi為全局變量,用于顯示圖像時(shí)用
bmi->bmiHeader.biSize=40;
bmi->bmiHeader.biWidth=cxDib;
bmi->bmiHeader.biHeight=cyDib;
bmi->bmiHeader.biPlanes=1;
bmi->bmiHeader.biBitCount=bitCount;
bmi->bmiHeader.biCompression=0;
bmi->bmiHeader.biSizeImage=0;
bmi->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
bmi->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
bmi->bmiHeader.biClrUsed=0;
bmi->bmiHeader.biClrImportant=0;
for(i=0;ibmi->bmiColors[i].rgbBlue=i;
bmi->bmiColors[i].rgbGreen=i;
bmi->bmiColors[i].rgbRed=i;
bmi->bmiColors[i].rgbReserved=0;
}
}
視頻"畫中畫"技術(shù)
"畫中畫"這個(gè)概念類似與彩色電視機(jī)"畫中畫",就是在一幅大的圖像內(nèi)顯示另外一幅內(nèi)容不同的小的圖像,小圖像的尺寸大小一般地說為大圖像尺寸的1/4或1/9,顯示位置在大圖像的右上角。這種技術(shù)不僅在電視技術(shù)中,在可視電話系統(tǒng)也可以發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)的身影,它們都是依靠硬件來實(shí)現(xiàn)的,但是如何在VC開發(fā)平臺(tái)上用編程語言來將該功能添加到自己開發(fā)的視頻監(jiān)控軟件,為使用者提供更大的信息量呢?也許讀者最容易想到的是首先顯示大圖像,然后再在一個(gè)固定位置畫第二幅小圖像,這種技術(shù)技術(shù)如果對(duì)于靜止圖像當(dāng)然沒有問題,但是對(duì)于視頻流,由于每一秒鐘需要畫25幀,即25幅圖像,這樣一來計(jì)算機(jī)需要不停的畫不停的擦除,會(huì)給用戶以閃爍的感覺,如何解決這個(gè)問題呢?有的參考書上將大小圖像分快顯示,這種方法要將待顯示的圖像數(shù)據(jù)與顯示位置的關(guān)系對(duì)應(yīng)起來,容易出錯(cuò)不說,而且麻煩,且速度慢,為此,我對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn),得到了滿意的效果。實(shí)現(xiàn)的代碼如下:
voidpictureinpicture()
{
………………………..
CBitmapbitmap,*oldmap;
pData1=(BYTE*)newchar[biWidth*biHeight*3];//biWidth和biHeight為視頻采集卡獲取//的圖像尺寸。
Read(pData1,bih.biWidth*bih.biHeight*3);//該函數(shù)從采集卡中獲取數(shù)據(jù)
CClientDCdc(this);
m_pBMI1=newBITMAPINFO;//自定義的BMP文件信息結(jié)構(gòu),用于后面的圖像顯示
m_pBMI1->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biHeight=biHeight;
m_pBMI1->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI1->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI1->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth*8)*biHeight*3;
m_pBMI1->bmiHeader.biWidth=biWidth;
m_pBMI1->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
pData2=(BYTE*)newchar[biWidth1*biHeight1*3];//申請(qǐng)存放小圖像的緩沖區(qū)
Read(pData2,biWidth1*biHeight1*3);////向該緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)
m_pBMI2=newBITMAPINFO;
m_pBMI2->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biHeight=biHeight1;
m_pBMI2->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI2->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI2->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth1*8)*biHeight1*3;
m_pBMI2->bmiHeader.biWidth=biWidth1;
m_pBMI2->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
//下面實(shí)現(xiàn)畫中畫的顯示
CDCMemDc;
MemDc.CreateCompatibleDC(&dc);
bitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc,biWidth,biHeight);
oldmap=MemDc.SelectObject(&bitmap);
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,0,0,biWidth,biHeight,0,0,—biWidth,biHeight,pData1,m_pBMI1,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//首先將大圖像畫在內(nèi)寸上下文中
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,20,20,biWidth1,biHeight1,_
0,0,biWidth1,biHeight1,pData2,m_pBMI2,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//再將小圖像畫在內(nèi)寸上下文中
::StretchBlt(dc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,_
MemDc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,SRCCOPY);//將結(jié)果顯示在屏幕上。
MemDc.SelectObject(oldmap);
deletepData1;
deletem_pBMI1;
deletepData2;
deletem_pBMI2;
}