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基于LabVIEW编程语言图像处理技术浅述

现代物业・新建设 2012年第11卷第10期
虚拟仪器(Virtual Instrumentation)以电子计算机和测试模块为基础,是一种利用性能高效的模块化硬件,再结合灵活高效的软件构成的仪器。

在计算机显示屏幕上能够虚拟仿真所需仪器的面板和功能,可通过用户软件来定义计算机所完成的所有仪器功能,进而完成各种操作。

LabVIEW是美国NI(National Instrument)公司推出的基于G语言(Graphics Language,图形化编程语言)的虚拟仪器软件。

LabVIEW的编程方式是通过数据流实现,编程的图标用来表示函数,数据流的流向则用连线表示。

LabVIEW强大的图形化编程语言和直观的图形化环境使程序开发更快捷,成为了教学与科研的必备工具,极大地提高了从事院校教学、实验和科学研究的效率。

仿真技术的研究主要运用于仿真工具方面,虚拟仪器技术使用主流计算机技术,并结合了创新、灵活的软件模块,高性能的硬件技术创造了强大的以计算机为基础的仪器解决方法。

NI发布了一整套软、硬件工具用于建立测控应用。

他们为仿真系统和仿真模型的开发提供了一个良好的基础。

LabVIEW提供了多种图像处理的方法。

利用LabVIEW软件进行图像的仿真处理并且实现自由化的控制界面显得十分有意义。

1 图像处理技术的需求分析
图像处理(image processing),是指图像经过计算机进行分析,从而达到所需结果。

通常说的图像处理一般指的是数字图像处理,而数字图像的定义是指用数字照相机、摄像机、扫描仪等设备得到的图像,该图像经过采样和数字化得到的是一个大的二维数组,此数组的每一个元素称为像素,其值是整数,称之为灰度值。

图像处理技术的主要内容包括图像压缩、描述和识别、增强和复原三个部分。

图像复原、图像分割、图像数字化、图像编码、图像增强和图像分析等是常见的处理方式。

图像之间进行的变换是图像处理着重强调的关键。

人们常用图像处理泛指各式各样的图像技术,狭义的图像处理主要满足对图像进行加工进而改善图像的视觉效果,并且为自动识别打基础,或者是对图像进行压缩以减少所需存储空间或传输通路、传输时间的要求。

对图像中感兴趣的目标进行检测和测量图像分析,从而获得它们的客观信息去建立对图像的描述。

图像处理是一个从图像到图像的过程,而图像分析是一个从图像到数据的过程。

这里的数据可以是对目标特征测量的结果,也可以是基于测量的符号表示。

图像处理的重点是建立在图像分析的基础上,进一步研究图像中各目标的性质和相互联系,得出对图像内容和含义的理解及对原来客观场景的解释,从而规划行动。

如果说图像分析主要是以观察者为中心研究客观世界,那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心,借助知识、经验等来把握整个客观世界。

图像处理技术是通过图像处理软件来实现的,常用的图像处理软件十分广泛,Adobe Photoshop是知名度以及使用率最高的图像处理软件。

图像处理软件能够快速、高效地将图像按照既定的要求进行处理,也能够得到非常好的效果,但是必须有一定的基础才能使用这些软件,如果不经过学习根本无法进行图像处理。

另外一些要求比较高的图像处理是要专业人士才能完成的,所
基于LabVIEW编程语言的图像处理技术浅述
梁硕 赵冉
(河南工业职业技术学院,河南 南阳 473000)
摘 要:利用Labview编程语言,对图像进行处理,实现了简单的图像生成,并且达到了图像亮度和对比度的调整,程序运行正确,可应用于教学中。

可见利用LabVIEW进行图像处理是一个非常重要的应用,在许多行业中采用图像的采集和识别来进行判断、控制,使操作更加精确,具有可信度、人性化、智能化的特点。

关键词:LabVIEW;虚拟仪器; 图像处理;前面板设计
中图分类号:TP314 文献标识码:A 文章编号:1671-8089(2012)10-0078-02
[作者简介] 梁硕(1984- ),男,南阳市人,河南工业职业技术
学院电气工程系教师,助教,研究方向:过程控制及自动化技术教学。

赵冉(1986- ),男,南阳市人,河南工业职业技术
学院软件学院教师,研究方向:网络技术教学。

信息技术 I nformation Technology
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以建立一个简单、易学、易操作而且能够随时进行功能调整的图像处理仿真技术就是十分必要的。

利用虚拟仪器技术,基于LabVIEW软件进行图像处理仿真系统的建立能够完成图像的简单处理,界面操作人性化,简单快捷,更能够满足大家的需求。

2 基于LabVIEW仿真系统的图像处理程序的前面板设计
图像处理仿真系统界面基于LabVIEW软件开发设计,有一个主面板,包含用户登录子面板和图像处理子面板。

系统使用前必须进行身份验证,通过输入正确的用户名和密码方能进入系统,图像处理子面板是核心,在此界面能够实现对图像的查找、简单处理以及存储的功能,另外还设置帮助提示指导初学者使用。

3 基于LabVIEW仿真系统的图像处理程序的图像处理程序编制
基于虚拟仪器技术的程序编制不同于常规的编程软件,对于图形化的编程软件LabVIEW而言,它不但没有繁琐的代码,也不需要专业的调试,由于它的可视化功能使得其功能极其强大。

本仿真系统是基于图像化编程语言LabVIEW进行开发和设计的,根据图像处理技术的特点,选择合适的工具包和控件是十分重要的。

本系统运用LabVIEW8.6版本,其功能强大并且拥有专业的图像处理工具包,用户能够根据图像处理的要求进行选择安装,进而开发功能齐全的图像处理仿真系统。

LabVIEW的每个程序称作一个VI,它包括面板和框图程序窗口两部分,在设计好前面板以及需要实现的功能后,要根据每一个功能进行程序设计。

本系统是要实现原始图像对比度和亮度的调整,从而达到要求。

首先运用对话框函数和前面的菜单编辑工具设计系统的登录程序,实现用户使用密码登录的功能,然后编制系统使用说明。

接着编制打开文件函数和显示函数将需要查找的文件找到并显示,系统核心程序是图像处理程序的编制,在此模块中需要分别编程,先对亮度调整的功能进行编程,利用LabVIEW中图像处理的工具对其进行设计,实现亮度变化在图像处理显示窗口上的实时显示;然后按照同样的方法将对比度的功能设计完成,最后保存处理文件,添加顺序结构,合理布置各个事件之间的先后顺序,保证程序正常运行。

4 基于LabVIEW仿真系统的图像处理程序的图像处理仿真系统的实现
在本仿真系统设计中,首先要查找需要进行处理的图像,然后使用者选择指定要处理图片,并在前面板进行显示,接着对选择的图像进行处理,实现原图与处理的图像同时显示进行对比,最后对处理过的图像进行另存为,完成处理退出系统。

尽管软件的运行不是很复杂,但是数据的采集是实时的,对图像处理速度比较快,对计算机的内存需求比较高,所以在程序设计中要合理安排控件的调用和执行顺序。

在程序中采用一个大循环是十分必要的,只有这样才能保证程序的持续运行,然后在内部才能调用其他程序,最好采用顺序结构,这样仿真系统的运行才能高效、快速。

在进行图像处理时,首先将所需要处理的图像放在容易找到的电脑硬盘或者移动存储设备上,运行仿真系统,根据提示输入用户密码进入系统主界面,接着按照系统界面提示查找到需要处理的对象,此时图像会在原始图片显示窗口中进行显示,根据对比度和亮度的调整工具进行处理,确定后处理过的图像会实时显示,需要保存的话,选择保存路径并保存即可,最后退出系统完成操作。

5 结论
本文介绍了LabVIEW仿真系统和图像处理技术相关知识,结合图像处理技术的特点,借助LabVIEW软件的开发环境,具体介绍基于LabVIEW技术处理图像的程序设计,生成简单的图像,进行简单的亮度和对比度的调整,对教学实践有一定的指导意义。

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梁硕,等:基于LabVIEW编程语言的图像处理技术浅述
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