基于VC#的图像采集系统设计与开发毕业论文
2022-07-11 08:07
论文总字数：17200字
摘 要
图像采集系统就是利用光学成像技术、光电转化技术、信息的传输技术、电子信息处理技术等来实现对客观景物的观察及分析，达到对客观世界感知和认知的系统。实现了由人类视觉系统由于自身环境的限制所不能实现的功能。本次设计是在某公司SDK包的基础上，以VC#为主要语言设计出一款操作简单功能齐全的相机图像采集系统，来了解在VS2012中软件接口的编写与使用问题。一般而言开发Windows平台下的应用程序所使用的SDK可以简单的为某个程序设计语言提供应用程序接口(API)的一些文件，而针对本设计，需要通过代码的编写来实现已有SDK包中各按钮的功能，最终达到可以运行并使用的效果。
关键词：图像采集系统 SDK软件包 API函数
The Camera image Acquisition System based on C#
Abstract
Image acquisition system is the use of optical imaging technology, photoelectric conversion technology, transmission technology of information, electronic information processing technology to realize the observation and analysis of the objective features to get the perception and cognitive of the objective world. Realized the functions that the human visual system can not realize because of the limitations in their environment. The design is based on a SDK package, with VC# as the main language to design a simple functional camera image acquisition system, in order to understand the write and usage of API in the VS2012. Generally SDK of applications under the Windows platform can be used to provide some simple application programming interface (API) documentation for a programming language, and related to the design, to realize the function of each button in the existing SDK package needs to write code, and ultimately achieve the effects of using and running.
Key Words：Image acquisition system; SDK package of software; API function
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 引言 4
1.1 选题依据、背景情况 4
1.2 国内外研究历史与现状 4
1.3 研究目的 3
1.4 主要研究内容及关键技术 3
1.4.1 SDK 3
1.4.2 API 3
1.4.3 DLL 4
1.5 开发环境 4
1.5.1 硬件环境 4
1.5.2 软件环境 4
第二章 总体设计 5
2.1 可行性分析 5
2.2系统总体结构 5
2.2.1 主窗体结构 5
2.2.2 参数设置窗体结构 6
2.3 系统流程 6
2.3.1 相机录像流程 6
2.3.2 相机基本工作流程 8
2.3.3 相机初始化流程 9
2.3.4 回调函数流程 10
2.3.5 参数设置流程 11
2.3.6 手动采集相机图像流程 12
2.4 系统功能分配 12
第三章 系统设计 13
3.1 SDK包中提供的文件 13
3.1.1 结构体类型 13
3.1.2 枚举类型 14
3.1.3 主要成员函数 14
3.2 系统的实现 16
3.2.1 主窗体部分 16
3.2.2 参数设置窗体部分 22
第四章 系统评测 25
4.1系统测试 25
4.1.1 无相机时测试 25
4.1.2 有相机时测试 26
4.2 系统优缺点 29
4.2.1 系统优点 29
4.2.2 系统缺点 29
第五章 总结 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 引言
1.1 选题依据、背景情况
人类主要通过视觉来获取信息。据统计，人类靠视觉获得的信息占所有信息的75%，可见视觉具有信息量大的显著优点。[1]所以用机器来模拟人的视觉功能并从客观事物的图像中提取信息已经发展成了一门技术，并且成为了当今计算机领域的重要内容，也就是计算机视觉技术。它正在军事、工业、医学等领域被广泛的应用，是人们生产生活中必不可少的一部分。
利用光学成像、光电转化、信息传输、电子信息处理等技术来实现对客观景物的观察及分析的系统我们叫做图像采集系统。人们通过这个系统可以对客观世界进行感知和认知，实现了由人类视觉系统和自身环境的限制而不能实现的功能。[2]
古人有云，耳听八方，眼观六路。眼睛是人们观察和认识客观世界，对客观信息收集的重要的来源之一，所以图像采集系统的研究和实现是现代科学获取信息的最重要手段之一。[2]
1.2 国内外研究历史与现状
进入数字化信息的时代的二十一世纪，各种形式的信息都可以以数字化方式存储于各种媒介中，图像采集技术和图像处理技术也不例外。所有图像采集和处理系统的共同点是将图像信息用模拟方式进行处理，直到数字计算机的问世。随着日渐成熟的数字计算机技术，数字图像采集和处理也已经成为一门迅猛发展的学科。[3]
图像采集和处理系统的在国内外的发展可分为三个阶段：
表格 1-1 图像采集处理系统的发展阶段
阶段 | 时间 | 国外 | 国内 |
第一阶段 | 1970~1985 | 欧美的一些公司推出的各种图像计算机以及图像分析系统是这个时期的代表产品，其特点是体积大、功能强、价格昂贵。[4] | 我国某高校研发的图形计算机和图像采集系统是这个时期的代表。而主流机型是小型机。[5] |
第二阶段 | 1985~1990 | 插卡式渐渐取代了机箱式。小型化是此阶段的特点。[4] | 大规模集成电路、专用集成电路被大多数图像采集卡所青睐。 这阶段特点是：PC被主流机所采用， ISA成为应用最为广泛的总线。 [7] |
第三阶段 | 1990至今 | 这阶段出现两大类产品PCI和ISA。采用ISA总线接口的产品逐步被PCI所取代。[6] | 计算机的图像处理系统被另一种由大规模集成电路或专用芯片制成的图像采集卡所取代。ASIC、DSP、FPGA成为图像采集系统的主流处理器。[6] |
TI（德州仪器）公司的图像处理平台在世界上处于领先地位得益于IrI公司在DSP（半定制数字信号处理器）市场上的主导地位。国内DSP技术起步较晚，但随着90年代后期迅速发展也出现了比较成熟的产品。近年来，随着计算机及其他相关领域，如在图像性能，科学可视化，以及多媒体计算技术等方面的发展，图像采集与处理已经成为一个常见的应用工具。中国经过多年的发展在计算机图像采集与处理技术上取得了在理论研究和实际应用上的很大的进步。[3]
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