综合课程设计报告正文及参考文献2015

《综合课程设计报告正文及参考文献2015》由会员分享，可在线阅读，更多相关《综合课程设计报告正文及参考文献2015（8页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、南京理工大学控制系统综合课程设计报告姓 名 : 周宇浩 学 号： 912110200339学院係）：自动化专业:自动化指导教师:戚国庆基于VFW的视频图像采集与回放摘要：随着网络和信息技术的日益深入以及广泛应用，人们对于多媒体技术的需求越 来越高，其中视频采集技术是其中的关键环节。Windows系统为视频采集提供 了多种实现技术，比如在MCI （多媒体控制接口）发展起来的VFW（Video for windows）和 DirectShow 技术。本实验通过研究 VFW 技术结构和分析 AVIcap 类的视频采集原理，在 windows 的VC+6.0编程环境中实现了对视频设备的枚举和采集，灰度

2、化并预览视频的 一些功能。关键词：视频采集 VFW VC+ 灰度化引言： 视频图像的采集与处理在现今的图像处理系统中占有重要地位。微软推出的 VFW 是关于数字视频的一个开发包，优点是不依赖任何硬件，提供了标准的开 发接口，使得开发过程变得方便快捷，尤其适用于现在的USB接口的各种摄像 头。1、VFW 结构和开发环境简介VFW主要由以下六个模块组成：（1）AVICAP.DLL:包含了执行视频捕获的函数，它给AVI文件I/O和视频、音频设 备驱动程序提供一个高级接口；（2）MSVIDEO.DLL：用一套特殊的DrawDib函数来处理屏幕上的视频操作；（3）MCIAVI.DRV:此驱动程序包括对V

3、FW的MCI命令的解释器（4）AVIFILE.DLL：支持由标准多媒体I/O （mmio）函数提供的更高的命令来访问.AVI 文件；（5）压缩管理器（ICM）：管理用于视频压缩一解压缩的编解码器（CODEC）；（6）音频压缩管理器ACM：提供与ICM相似的服务，不同的是它适于波形音频。在 VC+ 开发环境中调用 VFW 和使用其它开发包没有什么不同，只是需要将 VFW32.lib 文件加入工程中，但在开放视频捕捉与压缩管理程序时需要其它软件硬件 设置。VFW为AVI文件提供了丰富的处理函数和宏定义，AVI文件的特点在于它是典 型的数据流文件，它由视频流、音频流、文本流组成。所以对AVI文件的处

4、理主要是 处理文件流。计算机系统：win7, 64位旗舰版，开发环境：VC+6.0,由于使用了 VFW开发包, 所以要在头文件里面加上 #include 和#pragma commen t(lib,vfw32.lib)2、枚举计算机采集设备枚举采集设备主要通过 capGetDriverDescription 函数来实现。可以通过循环枚 举索引值为 0-9 时函数的返回值，如果返回为真则此索引对应的设备存在，就可以 获得设备的描述信息。流程如下：St epl：定义设备名称和版本号Step2 :设置0-9的循环Step3:如果设备返回值为True，则添加驱动器名称到列表组合框中用capGetDri

5、verDescription函数去获取机器上安装的捕捉驱动的名字和版本char szDeviceName80;/用来存放设备名称char szDeviceVersion80;/用来存放驱动版本 for(wIndex=0;wIndexl0;wIndex+)if(capGetDriverDescription(wIndex,szDeviceName,sizeof(szDeviceName), szDeviceVersVersion， sizeof(szDeviceVersion)/wIndex:索引号/ 把驱动的名字添加到一个 list 里面，来供使用者选取3、视频源连接及视频预览首先通过 cap

6、CreateCaptureWindow 函数来创建一个采集窗体 m_hWndVideo = capCreateCaptureWindow (Mycap / 窗口名称WS_CHILD | WS_VISIBLE, /窗口类型150, 40, 250, 250, / 窗口位置和尺寸m_hWnd, /父窗口的句柄0 / 窗口的 ID 号 )然后将创建的窗体连接到视频设备驱动上：m_flag = capDriverConnect (m_hWndVideo, 0)最后是设置帧数和显示方式：capPreviewRate (m_hWndVideo, 20);CapPreview (m_hWndVideo, T

7、RUE);这样，就完成了视频预览4、视频灰度化灰度图就是只包含亮度不包含色彩信息的图像。计算机把亮度值进行量化分成 0-255 共 256 个级别，其中 0 最暗，255 最亮。对于 RGB 图像进行灰度化，就是对图 像的RGB三个分量进行加权平均得到最终的灰度值。一般有：1）加权平均法:Gray=B； Gray二G； Gray=R，即用R、G、B三个分量以不同的权值进行加权平均；（2）最大值法 Gray二max（B+G+R），将彩色图像中的三分量亮度的最大值作为灰度图的灰度值。（3） 平均值法: Gray=（B+G+R）/3 将彩色图像中的三分量亮度求平均值得到一个灰度图。灰度化视频预览的实

8、现步骤为:St epl：通过回调函数读取采集设备中的每一帧的位图；St ep2：采用灰度化算法将位图灰度化；St ep3 :把灰度化以后的数据写入图片矩阵；St ep4:不断的将灰度化以后的图像刷新到灰度化预览区域实现灰度化预览。部分代码如下：(matlab)x=imread(c:test1.jpg); %读取 RGB 格式的图像 y1=rgb2gray(x); %用已有的函数进行 RGB 到灰度图像的转换 rows , cols , colors = size(x); %得到原来图像的矩阵的参数 y2=zeros(rows,cols); %用得到的参数创建一个全零的矩阵，这个矩 %阵用来存储

9、用下面的方法 产生的灰度图像y2=uint8(y2); %将创建的全零矩阵转化为 uint8 格式，因%为用上面的语句创建之后图像是 double 型的y3=zeros(rows,cols); y3=uint8(y3);for i=1:rowsfor j=1:colssum1=0;sum2=0;for k=1:colorssum1=sum1+x(i,j,k)/3;% 用均值法进行 RGB 到 % 灰度图像的转换 sum2=sum2+max(x(i,j,k) %用最大值法进行 %RGB 到灰度图像转换 end y2(i,j)=sum1;% 将得到的加权平均值作为对应像素点的灰度值 y3(i,j)

10、=sum2;% 将得到的简单平均值作为对应像素点的灰度值endendimwrite(y1,c:testlan1.jpg); %将转换后图像以 bmp 格式写入文件 1 imwrite(y2,c:testlan2.jpg); %将转换后图像以 bmp 格式写入文件 2 imwrite(y3,c:testlan3.jpg); %将转换后图像以 bmp 格式写入文件 3 subplot(2,1,1); %显示第 1 幅图像 imshow(x); %显示原来的 RGB 图像 subplot(2,2,2); %显示第 2 幅图像imshow(y1,256); %显示经过系统函数运算过的灰度图像 subp

11、lot(2,1,1); %显示第 3 幅图像imshow(y2,256); %显示均值法转化之后的灰度图像 subplot(2,2,1); %显示第 4 幅图像imshow(y3,256); %显示最大值法转化之后的灰度图像5、总结与展望本人通过对 VFW 开发包的研究，掌握了一些图像处理的基础理论和实现方法，学 习了有关VC+的编程方法，设计了基于VFW的视频图像采集与回放实验，并取得了 良好的实验效果。总结全文，主要做了以下工作：1、资料查阅：通过查阅国内外视频技术的发展和应用范围的资料，明确了本实验 的提出意义和设计目标；2、编程方面：认真学习了 VC+面向对象的编程方法，在熟悉VC+的

12、编程环境后， 重点研究了 VFW技术关于实现视频图像采集技术的实现和VC+关于图像处 理算法的编程方式；3、图像处理：对图像处理中经典的算法进行研究、探讨和分析。在深入理解算法 的基础上，把算法转化为计算机语言，并在 VC+6.0 环境下编译，进而让计算 机对图像进行处理，主要是做了图像灰度化算法。鉴于视频图像采集及处理系统的内容丰富，而且时间有限，本次实验难以达到预想的完备性和创造性的要求，还有待进一步完善和发展： 1、只实现了简单的视 频预览，未涉及到视频存储以及视频的编码解码；2、只实现了简单的图像算法， 还需对复杂的图像算法做进一步的研究。3、在灰度化过程中，由于在vc+6.0的 环境

13、下需要用到回调函数得到每一帧图片的信息，这次实验的时间比较匆忙加上 自己对这方面的不熟悉，并没有能够在 vc+6.0 编译环境中实现灰度化，而是在 matlab 软件中实现了对静态图片的灰度化处理。虽然编译的环境不同，但是我觉 得基本的原理还是相同的。而且matlab中有比vfw更丰富的函数数据库，所以操 作起来要更方便快捷一些。希望以后能够对以上不足方面努力钻研，增强知识面 的广度和深度，能够应用到实际的开发需求当中去。参考文献1 刘直芳，王运琼，朱敏.数字图像处理与分析M.北京：清华人学出版社，2006.2 张宏林.精通Visual C+数字图像处理典型算法及实现M.北京：人民邮电出 版社，2008.3 马兰，万棣精通Visual C+：视频、音频编解码技术M.人民邮电出版社，2008.4 彭佩.基于VFW的视频媒体捕捉方法的实现J.电脑知识与技术:2006： 160-161.5 李江华，谢红，王晓丹基于VFW实时视频捕获原理与实现j.应用科 技:2005(32):9.6 徐从东，罗家融，王树坤.基于VFW的视频图像叠加与播放方法j.计算机工程与 设计:2007(28):100-102