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

1、虛擬儀器課程設計基于labview圖像采集與處理系統(tǒng)的設計學院： 信息科學與工程班級： 測控0901 姓名： 畢丹娟，孟玉乾 學號：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圖像旋轉模塊6亮度、對比度以及非線性調節(jié)模塊7總結7參考文獻8致謝8基于labview圖像采集與處理系統(tǒng)的設計畢丹娟1， 孟玉乾2（1.東北大學，信息學院，測控0901,20092343；2. 東北大學，信息學院，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、圖像處理的平臺、工具。本系統(tǒng)根據筆記本的USB攝像頭進行圖像的采集以及初步處理。整個系統(tǒng)結構清晰，構思新穎，具有一定的可操作性。關鍵詞：Labview，USB攝像頭，圖像采集，處理一、 系統(tǒng)介紹本系統(tǒng)基于labview軟件平臺設計了關于筆記本的usb攝像頭的圖像采集與處理，主要內容是根據筆記本自帶的USB攝像頭采集圖像，之后經過簡易的處理。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圖像放大縮小條形碼檢索二值化根據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. 圖像旋轉模塊8. 亮度、對比度以及非線性調節(jié)根據以上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，顯示當前的圖像采集時間，符合攝像監(jiān)控的目標。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構，當條件為真時，拍攝圖像，其中case結構的真假是根據一個確定按鈕來給定的，選用的機械動作為釋放時觸發(fā)，即當點擊拍照按鈕后，釋放觸發(fā)，case結構的條件又變?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置如圖，名稱根據當前的時間（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，我學習設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，具體結果如上圖。八、 圖像旋轉以及3D轉

6、換模塊圖8-1 圖像的旋轉程序框圖圖8-2 圖像的3D轉換程序框圖圖8-3 圖像的旋轉以及3D轉換的效果圖在labview中有兩種圖像旋轉的方式，分別如圖所示，由效果圖可以看出，直接的旋轉是一個2維面上的旋轉，而3D轉換著是一個3維上的旋轉，區(qū)別明顯。九、 亮度、對比度以及非線性調節(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，在一定的調節(jié)下，我們得到了一個較清晰的圖片。十、 總結通過接近一個月課程設計，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)，這個過程中感覺學到了很多，雖然距離當初設想的人臉識別系統(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)的學習后能夠改進。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)的學習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)設計與實現(xiàn)馬永強 華宇寧(沈陽理工大學信息學院 沈陽 110168) 中圖分類號:TP391.4 文獻標識碼: A 文章編號:1672-3791(2007)06(b)-0015-02【2】 基于LabVIEW 的圖像采集系統(tǒng)設計何志杰1，樂仁昌1，陳健俤1，陳清華2(1.福建師范大學物理與光電信息科技學院，福建福州350108；2.福建師范大學協(xié)和學院，福建福州350108) 中圖分類號：TN911.73 文獻標識碼：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，每個課設都有其不同的側重點，但是對于我們都有著很重要的作