淺析監控圖像處理系統的軟件結構

圖像軟件系統的功能

　　在現在的面向計算機內存的圖像處理系統里，一般采用Windows操作系統、PCI總線(xiàn)、單屏操作方式，而且又融合了圖像通信技術(shù)。當前圖像軟件系統一般應具有以下功能：

　　1、圖像的輸入輸出

　　圖像的輸入主要包括攝像機、掃描儀、數碼相機的圖像輸入;圖像的輸出主要包括打印機、視頻拷貝機、監視器的圖像輸出。要實(shí)現把輸入輸出設備嵌入圖像軟件系統以完成圖像輸入輸出的功能，就需要調用或安裝這些設備的設備驅動(dòng)程序。

　　2、圖像文件的存儲與加載

　　圖像文件的存儲是把幀存或內存的圖像儲存在磁盤(pán)上，圖像文件的加載是把磁盤(pán)中的圖像文件調入幀存或內存，這里有圖像文件格式問(wèn)題，常采用通用的BMP格式等。

　　3、系統的管理

　　系統的管理可以認為是對圖像硬件系統的工作狀態(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(lèi)很多，常常以大類(lèi)來(lái)作為一級菜單的內容，如灰度變換、圖像編輯、圖像量測、圖像增強等。

　　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。有兩種圖像數據源的圖像壓縮與傳輸：圖像數據來(lái)自硬盤(pán);圖像數據來(lái)自硬件圖像系統。

圖像軟件系統的分層結構

　　通常，圖像軟件系統是分層構造的，圖1給出了圖像軟件系統的分層結構。圖中虛線(xiàn)框部分是圖像軟件系統，其中底層是硬件驅動(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)現各種各樣的算法，最上面一層是數據的存儲和通信。

　　一般來(lái)說(shuō)，驅動(dòng)硬件設備，可以采用以下三種方法：

　　·提供高級語(yǔ)言調用子程序;

　　·提供可安裝的設備驅動(dòng)程序;

　　·提供通用的設備驅動(dòng)程序。

　　在Windows操作系統里，用戶(hù)可以直接安裝打印機、掃描儀等設備的驅動(dòng)程序。因為在Windows操作系統里，已經(jīng)包含了許多外設的設備驅動(dòng)程序，這對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是很方便的。

圖像軟件系統的硬件設備驅動(dòng)程序

　　圖像軟件系統的硬件設備驅動(dòng)程序要完成如下任務(wù)：

　　·對PCI總線(xiàn)上設備配置空間的操作;

　　·對SAA7146內部寄存器的操作;

　　·對視頻前端子系統的初始化;

　　·對PC硬件中斷的維護;

　　·視頻圖像數據緩沖區的獲得;

　　·視頻圖像的實(shí)時(shí)顯示;

　　·軟件總體結構和特殊功能的實(shí)現。

從整個(gè)系統的數據處理流程可以看到，位于主機內的圖像數據緩沖區是數據流從外部專(zhuān)用硬件平臺到主機內部通用處理平臺的中轉環(huán)節。外部圖像數據經(jīng)PCI總線(xiàn)接口控制芯片寫(xiě)到緩沖區內，而內部的軟件需要從緩沖區讀數據，進(jìn)行處理和顯示。

圖 圖像軟件系統的分層結構