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、單屏操作方式，而且又融合了圖像通信技術。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上，圖像文件的加載是把磁盤中的圖像文件調入幀存或內存，這里有圖像文件格式問題，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進行控制。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送與接收，常常涉及圖像的壓縮與傳輸。一般分靜態圖像壓縮與傳輸以及動態圖像壓縮與傳輸。有兩種圖像數據源的圖像壓縮與傳輸：圖像數據來自硬盤;圖像數據來自硬件圖像系統。

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。圖中虛線框部分是圖像軟件系統，其中底層是硬件驅動層，主要解決和硬件的聯接問題，中間層是處理層，實現各種各樣的算法，最上面一層是數據的存儲和通信。

　　一般來說，驅動硬件設備，可以采用以下三種方法：

　　·提供高級語言調用子程序;

　　·提供可安裝的設備驅動程序;

　　·提供通用的設備驅動程序。

　　在Windows操作系統里，用戶可以直接安裝打印機、掃描儀等設備的驅動程序。因為在Windows操作系統里，已經包含了許多外設的設備驅動程序，這對用戶來說是很方便的。

圖像軟件系統的硬件設備驅動程序

　　圖像軟件系統的硬件設備驅動程序要完成如下任務：

　　·對PCI總線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;

　　·視頻圖像的實時顯示;

　　·軟件總體結構和特殊功能的實現。

從整個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用硬件平臺到主機內部通用處理平臺的中轉環節。外部圖像數據經PCI總線接口控制芯片寫到緩沖區內，而內部的軟件需要從緩沖區讀數據，進行處理和顯示。

圖 圖像軟件系統的分層結構