labview在實(shí)時(shí)圖像采集及處理系統(tǒng)中應(yīng)用

1、LabVIEW在實(shí)時(shí)圖像采集及處理系統(tǒng)中應(yīng)用1.引言引言美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW，使用圖形化編程語(yǔ)言編程，界面友好，簡(jiǎn)單易學(xué)，配套的圖像處理軟件包能提供豐富的圖像處理與分析算法函數(shù)，極大地方便了用戶，使構(gòu)建圖像處理與分析系統(tǒng)容易、靈活、程序移植性好，大大縮短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期。在推出應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上，NI公司又推出了圖像采集卡，對(duì)于NI公司的圖像采集卡，可以直接使用采集卡自帶的驅(qū)動(dòng)以及LabVIEW中的DAQ

2、庫(kù)直接對(duì)端口進(jìn)行操作。但由于NI公司的圖像采集卡成本很高，大多用戶難以接受，因此硬件平臺(tái)往往采用通用圖像采集卡，軟件方面的圖像處理程序仍采用LabVIEW以及視頻處理模塊編寫(xiě)。本文正是基于這樣的目的，提出了一種在LabVIEW環(huán)境下驅(qū)動(dòng)通用圖像采集卡的方案，在TDS642EVM高速DSP視頻處理板卡的平臺(tái)下，完成實(shí)時(shí)圖像采集及處理。在圖象處理的工作中主要完成對(duì)CCD光電探測(cè)器的輻射標(biāo)定。由于探測(cè)器在自然環(huán)境下獲取圖像時(shí)，會(huì)受到來(lái)自大氣干

3、擾，自身暗電流，熱噪聲等影響，使CCD像元所輸出信號(hào)的數(shù)值量化值與實(shí)際探測(cè)目標(biāo)輻射亮度之間存在差異，所以要得到目標(biāo)的精確圖像就必須對(duì)探測(cè)器進(jìn)行輻射標(biāo)定。2.圖像采集卡簡(jiǎn)介圖像采集卡簡(jiǎn)介聞亭公司TDS642EVM（簡(jiǎn)稱642）多路實(shí)時(shí)視頻處理板卡是基于DSPTMS320DM642芯片設(shè)計(jì)的評(píng)估開(kāi)發(fā)板。計(jì)算能力可達(dá)到4Gips，板上的視頻接口和視頻編解碼芯片PhilipsSAA7115H相連實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多路視頻圖像采集功能支持多種PALNTSC

4、和SECAM視頻標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)通過(guò)642的PCI接口與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PCI支持“即插即用（PnP）”自動(dòng)配置功能，使圖像采集板的配置變得更加方便，其一切資源需求的設(shè)置工作在系統(tǒng)初啟時(shí)交由BIOS處理，無(wú)需用戶進(jìn)行繁瑣的開(kāi)關(guān)與跳線操作。PCI接口的海量數(shù)據(jù)吞吐為其完成實(shí)時(shí)圖像采集和處理提供保證。3.系統(tǒng)組成及工作原理系統(tǒng)組成及工作原理用簡(jiǎn)單，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的接口功能。而采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，可以根據(jù)具體需要編寫(xiě)適當(dāng)?shù)某绦?，靈活利用LabVI

5、EW的各項(xiàng)功能。較其余三種具有明顯的優(yōu)勢(shì)。用戶可以調(diào)用Windows標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（DLL），也可以調(diào)用用戶自己編制的DLL，實(shí)現(xiàn)LabVIEW與硬件的連接。建立一個(gè)DLL需要的文件有：①h函數(shù)聲明文件（可選，可包含在c源文件里）②c源文件（必需）③def模塊定義文件（如果是使用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用或函數(shù)輸出必需添加關(guān)鍵字__declspec（dllexpt）函數(shù)名）。H文件的作用是聲明DLL要實(shí)現(xiàn)的函數(shù)原型，供DLL編譯使用，同時(shí)還提供應(yīng)用程序

6、編譯使用。C文件是實(shí)現(xiàn)具體文件的源文件，它有一個(gè)入口點(diǎn)函數(shù)，在DLL被初次調(diào)用的運(yùn)行，做一些初始化工作。一般情況下，用戶無(wú)須做什么初始化工作，只需保留入口點(diǎn)函數(shù)框架即可。def文件是DLL項(xiàng)目中比較特殊的文件，它用來(lái)定義該DLL項(xiàng)目將輸出哪些函數(shù)，只有該文件列出的函數(shù)才能被應(yīng)用函數(shù)調(diào)用。要輸出的函數(shù)名列在該文件EXPTS關(guān)鍵字下面。本系統(tǒng)在LabVIEW平臺(tái)下調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集主要分為五步：1.初始化并打開(kāi)設(shè)備（DM642

7、圖像采集卡）2.讀取標(biāo)志信號(hào)位，看是否初始化為默認(rèn)值3.寫(xiě)入標(biāo)志信號(hào)位，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集4.對(duì)SDRAM中所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取5.關(guān)閉句柄并釋放端口資源。主要調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)sd_pci64.dll的目標(biāo)函數(shù)有PCI64_Open，PCI64_MemRead32和PCI64_Close，函數(shù)功能如下表所示：函數(shù)的具體參數(shù)如下：①PCI64_APIINT32PCI64_Open（intBoardNumPCI64_HLE＊pHndl）Bo

8、ardNum板口號(hào)（03），＊pHndl返回句柄的無(wú)符號(hào)指針，當(dāng)返回值為0時(shí)，表示打開(kāi)端口成功，非0時(shí)，表示失敗。②PCI64_APIINT32PCI64_MemRead32（PCI64_HLEHndlUINT32TaddrUINT32CountUINT32＊pData）獲取由PCI64_Open傳遞的句柄指針，對(duì)目標(biāo)地址存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，需注意的是目標(biāo)地址的尋址空間在4M之內(nèi)，必須初始化一個(gè)所需目標(biāo)數(shù)據(jù)大小的無(wú)符號(hào)32位數(shù)組空間。同