虛擬儀器課程設(shè)計 ——基于labview圖像采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計

1、虛擬儀器課程設(shè)計基于labview圖像采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計學(xué)院： 信息科學(xué)與工程班級： 測控0901 姓名： 畢丹娟，孟玉乾 學(xué)號：20092343，20092332目錄摘要1系統(tǒng)介紹1USB攝像頭的視頻顯示模塊2圖像拍照采集模塊3圖像信息采集3圖像二值化處理模塊4條形碼檢索模塊5圖像放大縮小模塊5圖像旋轉(zhuǎn)模塊6亮度、對比度以及非線性調(diào)節(jié)模塊7總結(jié)7參考文獻8致謝8基于labview圖像采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計畢丹娟1， 孟玉乾2（1.東北大學(xué)，信息學(xué)院，測控0901,20092343；2. 東北大學(xué)，信息學(xué)院，測控0901,20092332）摘要：隨著社會的發(fā)展，人們的社會越發(fā)的信息化、智能化，

2、圖像的智能化采集與處理成為了一個新的話題。Labview由于其優(yōu)越的可視化成為了一個重要的數(shù)據(jù)、圖像處理的平臺、工具。本系統(tǒng)根據(jù)筆記本的USB攝像頭進行圖像的采集以及初步處理。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，構(gòu)思新穎，具有一定的可操作性。關(guān)鍵詞：Labview，USB攝像頭，圖像采集，處理一、 系統(tǒng)介紹本系統(tǒng)基于labview軟件平臺設(shè)計了關(guān)于筆記本的usb攝像頭的圖像采集與處理，主要內(nèi)容是根據(jù)筆記本自帶的USB攝像頭采集圖像，之后經(jīng)過簡易的處理。系統(tǒng)流程如下：USB攝像頭采集實時顯示拍照保存圖片圖像旋轉(zhuǎn)圖像放大縮小條形碼檢索二值化根據(jù)以上流程圖可以知道系統(tǒng)主要包含了以下8個模塊：1. USB攝像頭的視頻顯

3、示模塊；2. 圖像拍照采集模塊；3. 圖像信息采集；4. 圖像二值化處理模塊5. 條形碼檢索模塊6. 圖像放大縮小模塊7. 圖像旋轉(zhuǎn)模塊8. 亮度、對比度以及非線性調(diào)節(jié)根據(jù)以上8個模塊，我們將一一介紹。二、 USB攝像頭的視頻顯示模塊如圖，我們通過Labview自帶的函數(shù)調(diào)用使用，得到了簡單的圖像采集模塊，本攝像頭圖像采集模塊主要包含了圖像的采集，字符串在圖像中的插入。首先，圖像的采集模塊主要使用了3個函數(shù)，選擇了cam0（即USB攝像頭）采集。其次，圖像中字符串插入使用了IMAQ DRAW TXT函數(shù)，使用了時間格式插入，顯示當(dāng)前的圖像采集時間，符合攝像監(jiān)控的目標(biāo)。圖像采集效果如下：三、 圖

4、像拍照采集模塊如圖，拍照的效果主要使用了一個條件結(jié)構(gòu)，當(dāng)條件為真時，拍攝圖像，其中case結(jié)構(gòu)的真假是根據(jù)一個確定按鈕來給定的，選用的機械動作為釋放時觸發(fā)，即當(dāng)點擊拍照按鈕后，釋放觸發(fā)，case結(jié)構(gòu)的條件又變?yōu)榧?，這樣就得到了一個拍照系統(tǒng)的實現(xiàn)。存放位置以及名稱的設(shè)置如圖，名稱根據(jù)當(dāng)前的時間（前面已介紹）而確定。四、 圖像信息采集由于圖像基本信息的簡單可讀，易于知道，我們這里僅僅使用了采集了圖像的像素。如圖所示，我們得到圖像的X軸、Y軸的像素值以及整體的像素值，由于我們使用的是筆記本攝像頭，像素值固定不變。五、 圖像二值化處理模塊二值化是圖像處理中很常見的一個處理，也是本系統(tǒng)的一個重點，具體程

5、序框圖如上圖所示，主要思路是將圖像的每個像素點的閾值用數(shù)組表示，然后將得到的閾值處理，大于某一給定閾值的數(shù)組給定為255，小于某一閾值的數(shù)組給定為0，得到的新數(shù)組再轉(zhuǎn)換為新的圖像，由此得到新的二值化后的圖像，效果顯示如下：六、 條形碼檢索模塊目前社會生活中有很多的條形碼檢索，大到海關(guān)出口，小到超市購物，我們會遇見形形色色的條形碼檢索器，基于此現(xiàn)象，我學(xué)習(xí)設(shè)計了以上的一個條形碼檢索模塊。具體的檢索效果如下圖：七、 圖像放大縮小模塊在一些場合下，圖像的放大、縮小、壓縮、拉伸等有著很重要的用途，labview中自帶有這些功能函數(shù)，我們就簡略的了解一下這些功能，具體結(jié)果如上圖。八、 圖像旋轉(zhuǎn)以及3D轉(zhuǎn)

6、換模塊圖8-1 圖像的旋轉(zhuǎn)程序框圖圖8-2 圖像的3D轉(zhuǎn)換程序框圖圖8-3 圖像的旋轉(zhuǎn)以及3D轉(zhuǎn)換的效果圖在labview中有兩種圖像旋轉(zhuǎn)的方式，分別如圖所示，由效果圖可以看出，直接的旋轉(zhuǎn)是一個2維面上的旋轉(zhuǎn)，而3D轉(zhuǎn)換著是一個3維上的旋轉(zhuǎn)，區(qū)別明顯。九、 亮度、對比度以及非線性調(diào)節(jié)我們在這里將三個旋鈕作為輸入端口分別控制亮度、對比度。非線性度三個量，將這3個量使用捆綁成一個簇后輸入到BCG的values端口控制，如上圖所示，在一定的調(diào)節(jié)下，我們得到了一個較清晰的圖片。十、 總結(jié)通過接近一個月課程設(shè)計，我們小組在老師的幫助下，2個人的討論以及查閱資料的情況下，最終做出了一個簡單的基于labvi

7、ew程序的，利用筆記本USB攝像頭采集圖像并做簡略處理的一個小系統(tǒng)，這個過程中感覺學(xué)到了很多，雖然距離當(dāng)初設(shè)想的人臉識別系統(tǒng)距離還是很遙遠，但是我們在這個道路上走了很重要的一步。由于知識的缺乏、自身能力的不足，我們做的小系統(tǒng)還存在很多的小問題，希望這個在以后的系統(tǒng)的學(xué)習(xí)后能夠改進。我們這個系統(tǒng)包含了一些基本的圖像采集模塊，圖像的二值化這樣的通用的圖像處理模塊，也包含了圖像的條形碼檢索模塊，labview這樣的開闊的平臺給了我們很大的發(fā)展空間，與MATLAB等程序的連接功能更是如虎添翼，希望以后在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了模式識別等圖像處理的專業(yè)課程后能夠有更大的提高與發(fā)展。參考文獻 【1】 基于Labvie

8、w/Matlab 的人臉識別系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)馬永強 華宇寧(沈陽理工大學(xué)信息學(xué)院 沈陽 110168) 中圖分類號:TP391.4 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:1672-3791(2007)06(b)-0015-02【2】 基于LabVIEW 的圖像采集系統(tǒng)設(shè)計何志杰1，樂仁昌1，陳健俤1，陳清華2(1.福建師范大學(xué)物理與光電信息科技學(xué)院，福建福州350108；2.福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院，福建福州350108) 中圖分類號：TN911.73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-3421（2009）05-0012-06致謝這一個月來，我們做了3個課設(shè)，每個課設(shè)都有其不同的側(cè)重點，但是對于我們都有著很重要的作