淺析監(jiān)控圖像處理系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

圖像軟件系統(tǒng)的功能

　　在現(xiàn)在的面向計(jì)算機(jī)內(nèi)存的圖像處理系統(tǒng)里，一般采用Windows操作系統(tǒng)、PCI總線、單屏操作方式，而且又融合了圖像通信技術(shù)。當(dāng)前圖像軟件系統(tǒng)一般應(yīng)具有以下功能：

　　1、圖像的輸入輸出

　　圖像的輸入主要包括攝像機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)的圖像輸入;圖像的輸出主要包括打印機(jī)、視頻拷貝機(jī)、監(jiān)視器的圖像輸出。要實(shí)現(xiàn)把輸入輸出設(shè)備嵌入圖像軟件系統(tǒng)以完成圖像輸入輸出的功能，就需要調(diào)用或安裝這些設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

　　2、圖像文件的存儲(chǔ)與加載

　　圖像文件的存儲(chǔ)是把幀存或內(nèi)存的圖像儲(chǔ)存在磁盤上，圖像文件的加載是把磁盤中的圖像文件調(diào)入幀存或內(nèi)存，這里有圖像文件格式問(wèn)題，常采用通用的BMP格式等。

　　3、系統(tǒng)的管理

　　系統(tǒng)的管理可以認(rèn)為是對(duì)圖像硬件系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。如輸入通道輸出通道的切換、存貯體的選擇等。

　　4、圖像處理

　　圖像處理的種類很多，常常以大類來(lái)作為一級(jí)菜單的內(nèi)容，如灰度變換、圖像編輯、圖像量測(cè)、圖像增強(qiáng)等。

　　5、圖像的通信

　　圖像的通信包括圖像的發(fā)送與接收，常常涉及圖像的壓縮與傳輸。一般分靜態(tài)圖像壓縮與傳輸以及動(dòng)態(tài)圖像壓縮與傳輸。有兩種圖像數(shù)據(jù)源的圖像壓縮與傳輸：圖像數(shù)據(jù)來(lái)自硬盤;圖像數(shù)據(jù)來(lái)自硬件圖像系統(tǒng)。

圖像軟件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)

　　通常，圖像軟件系統(tǒng)是分層構(gòu)造的，圖1給出了圖像軟件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。圖中虛線框部分是圖像軟件系統(tǒng)，其中底層是硬件驅(qū)動(dòng)層，主要解決和硬件的聯(lián)接問(wèn)題，中間層是處理層，實(shí)現(xiàn)各種各樣的算法，最上面一層是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和通信。

　　一般來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)備，可以采用以下三種方法：

　　·提供高級(jí)語(yǔ)言調(diào)用子程序;

　　·提供可安裝的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序;

　　·提供通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

　　在Windows操作系統(tǒng)里，用戶可以直接安裝打印機(jī)、掃描儀等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。因?yàn)樵赪indows操作系統(tǒng)里，已經(jīng)包含了許多外設(shè)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是很方便的。

圖像軟件系統(tǒng)的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

　　圖像軟件系統(tǒng)的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序要完成如下任務(wù)：

　　·對(duì)PCI總線上設(shè)備配置空間的操作;

　　·對(duì)SAA7146內(nèi)部寄存器的操作;

　　·對(duì)視頻前端子系統(tǒng)的初始化;

　　·對(duì)PC硬件中斷的維護(hù);

　　·視頻圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的獲得;

　　·視頻圖像的實(shí)時(shí)顯示;

　　·軟件總體結(jié)構(gòu)和特殊功能的實(shí)現(xiàn)。

從整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程可以看到，位于主機(jī)內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)緩沖區(qū)是數(shù)據(jù)流從外部專用硬件平臺(tái)到主機(jī)內(nèi)部通用處理平臺(tái)的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。外部圖像數(shù)據(jù)經(jīng)PCI總線接口控制芯片寫到緩沖區(qū)內(nèi)，而內(nèi)部的軟件需要從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理和顯示。

圖 圖像軟件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)