毕业论文 基于LabVIEW的视频监控系统的设计Word文档格式.docx

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工学学士 

基于LabVIEW的视频监控系统的设计

中文摘要

视频监控系统当前作为公共场所或者家中安保的重要的组成部分，该系统在危险来临时，帮助人们从监控画面里的得到相关的信息，增加人们在出行时的安全系数。

本设计是通过软硬件结合的方式，利用LabVIEW2014版本和硬件USB摄像机相结合来实现各方面功能。

论文的绪论部分对虚拟仪器进行了初步介绍，在之后的章节中介绍了与本设计相关的虚拟仪器开发软件LabVIEW。

之后通过学习软件的过程中，深入学习了视觉与运动模块，并通过LabVIEW软件完成对视频监控系统各部分功能的实现。

视频监控系统主要由三部分组成分别为视频监控图像的采集、视频图像的保存、视频图像的后期处理以及自带的视频播放器进行视频的播放，最后生成EXE文件并打包生成SETUP安装程序，最终完成具有多项功能的视频监控系统。

利用LabVIEW开发的视频监控软件，在开发过程中流程较为简单，通过其中自带的函数以及控件，可以十分方便的实现系统所需要的各项功能。

所以，利用LabVIEW设计的视频监控系统，在完成各项功能的同时，在日后系统功能的添加以及设备的更换方面都十分方便。

关键词：

视频监控；

图像的采集；

图像的压缩和保存；

图像后期处理；

LabVIEW

DesignoftheVideomonitoringsystemBasedonLabVIEW

ABSTRACT

Atpresent,thevideomonitoringsystemisanimportantlinkinpublicplacesorinthehomesecuritysystem,whichcanintheaccidenthappens,getrelevantinformation 

fromvideomonitoringsysteminatimelymanner.Increasethesafetyfactorwhenpeopletravel.

Thisdesignisacombinationofhardwareandsoftware,throughusingtheLabVIEWsoftware2014andhardwareofUSBcameratorealizethefunctionofvideomonitoringsystem.Theintroductionofthepaperintroducesthevirtualinstrument,andintroducesthedesignofthevirtualinstrumentsoftwareLabVIEW..Onthebasisoftheresearchonthevisualandmotionmoduleandthecorrespondingfunction,designandwritethevideomonitoringsystemthroughthelabviewsoftware.Thedesignofthevideomonitoringsystemisdividedinto 

avideoimageacquisition,videoimagescompressionandsave,imagepostprocessing,andplaythevideothroughthedesignoftheplayer,thengeneratedEXEfilesandpackagingtogenerateSETUPinstaller,finallycompletethevideomonitorsystemwithmultiplefunctions.Comparedwithotherprogrammingsoftware,thissoftwareoperationismoreconvenient.TherearemanymodulesinLabVIEWcancalldirectly,savetimeandeffort.So,thevideomonitoringsystemdesignedbyLabVIEWisveryconvenientinthefunctionofthesystemandthereplacementoftheequipmentinthefuture.

KEYWORDS:

Videomonitoringsystem;

Videoimageacquisition;

Videoimagecompressionandsave;

imagepostprocessing;

第一章绪论

1.1虚拟仪器的简介

1.2本设计研究的主要内容

第二章 

LabVIEW的相关介绍

2.1LabVIEW的简介

2.3LabVIEW软件安装介绍

2.4视觉与运动模块介绍

2.5设计相关的函数和控件的介绍

2.5.1Vision（视觉）控件介绍

2.5.2VisionandMotion（视觉与运动）模块介绍

第三章视频监控系统各模块的设计

3.1设计开发流程框图

3.2图像采集部分思路

3.3视频图像采集设计

3.3.1创建VI程序

3.3.2IMAQdxOpenCameraVI的使用

3.3.3IMAQdxConfigureGrabVI的使用

3.3.4IMAQCreateVI的使用

3.3.5IMAQdxGrab2VI的使用

3.3.6ImageDisplay的使用

3.3.7带控件While的使用

3.3.8IMAQDisposeVI的使用

3.3.9IMAQdxCloseCameraVI的使用

3.4视频图像的压缩与保存

3.4.1IMAQAVI2CreateVI（创建视频）的使用

3.4.2IMAQAVI2GetCodecNamesVI（编码器名称的获取）

3.4.3IMAQAVI2WriteFrameVI（帧写入）

3.4.4IMAQAVI2CloseVI（关闭视频）

3.5视频图像的后期处理

3.5.1IMAQDrawTextVI的使用

3.5.2文本中时间格式的设置

3.5.3截图功能的使用

3.6视频播放器的制作

3.6.1ActiveX容器的使用

3.6.2打开自动化的使用

3.6.3属性节点和调用节点的使用

3.6.4时间延迟功能的使用

3.6.5关闭引用的使用

3.7生成EXE文件和SETUP安装文件

3.7.1生成EXE文件

3.7.2生成SETUP安装程序

第四章系统调试与分析

4.1系统调试

4.2设计错误分析

第五章设计总结

参考文献

致谢

第一章 

绪论

虚拟仪器（VirtualInstrument）即为利用一系列的开发软件和具有相关功能的硬件相结合，以高效灵活的特点来满足开发者对各方面应用功能的需求[1]。

在虚拟仪器系统中，软件是整个操作系统的关键所在，而硬件只是作为外接设备，功能也只是将软件的处理完成的信息进行输入或者输出。

使用者若想更改仪器的功能数量等，只需要更改软件中的代码或数据即可，硬件部分不需要进行相关的改动。

虚拟仪器技术的出现，摆脱了传统仪器只能使用厂家定义仪器功能的束缚，实现了用户对功能自定义的要求，让用户可以随心所欲的创建开发自己所需要的功能的仪器。

虚拟仪器技术中最重要的部分为软件部分，在开发过程中使用适用的编程软件或调用专项的开发模块，使开发者可以更加有效的开发自己所需的应用，并加工美化出能让用户易操作的软件界面。

此外，虚拟仪器技术还包括外接的硬件部分和将软硬件结合的平台[2]。

本设计使用到了NI公司提供的图形化编程软件LabVIEW，该软件支持市面上大部分的外接硬件，也可扩展多种常用的软件，更拥有易操作的图形化编程模式，使用户可以更加方便、直观的开展各类程序的开发工作。

目前，USB摄像头已经十分普及，利用USB摄像头作为硬件部分进行图像的采集不仅易安装、拆卸，而且价格较低，可以降低整个制作的成本。

通过对多款编程开发软件相比较后得到，LabVIEW软件的开发过程更加简单方便。

所以本文的视频监控系统是通过LabVIEW软件以及USB摄像头硬件相结合的方式来完成视频监控系统的相关功能[3]。

设计前通过翻阅书籍和网络课程等了解LabVIEW软件的内容以及在市场上已经普及使用的监控设备所包含的具体功能，通过多方面所得到的信息综合后，归纳出本设计的视频监控系统所具有的功能和特点。

该系统功能包括能够采集实时的监控画面，监控画面能够自动的保存，软件拥有视频播放器，界面美观，用户容易上手，相关的功能键在较为显眼的位置[4]。

最终通过多方面对比后确定使用LabVIEW2014版本作为软件部分，高清的USB摄像头作为硬件部分，通过软硬件相结合的方式来实现视频监控系统对监控画面实时的获取并显示，以及将获得的画面自动保存，并且在通过软件中的相关函数将时间等一些关键的信息元素加入到监控画面中。

系统整体的界面美观大方，并且各功能的使用易上手，使用户能在短时间内可以熟练的使用该监控系统中的各项功能。

第二章LabVIEW的相关介绍

LabVIEW是一款由美国家仪器（NI）公司研制开发的软件[5]，该程序与常用的编程开发软件在功能上比较相似，但是LabVIEW与别的编程开发软件又有本质上的区别，其中最主要的区别是：

其他的编程程序都是将自己的编程代码以文本代码的形式进行开发，而LabVIEW与传统的开发程序不同，它使用的是图形化编辑语言，俗称为“G”语言，程序的编写是以各种功能函数的图标进行节点的连线，最后按顺序运行各个函数以完成整个程序的功能[6]。

与传统的编程软件一样，LabVIEW也拥有自己的一个可以处理各种功能任务的数据库，该数据库中含有多种编程函数，例如数据的采集、分析、处理、显示、储存以及各种数据串口的调用等。

LabVIEW中也含有传统编程软件中所必备的扩展程序，例如，界面美化、硬件的扩展、设置程序运行的断点等等。

LabVIEW在前面板中提供了大量的仿真仪器控件，这些控件在外形上与实验室中常用的仪器十分相似，将其添加到程序中可以增加用户对该软件的亲和力并且可以更方便的在用户界面中使用。

LabVIEW中的前面板为程序运行时的用户界面，在用户面板下有程序框图对程序的功能进行编译，最终通过相关控件的连接将程序显示在用户界面上。

LabVIEW程序开发功能的强大被各界所接受，在数据采集和硬件的控制方面被视为业界的标准[7]。

它还集成了大量的数据采集硬件的功能[7]。

它还内置了便于扩展的相关应用，例如网络开发的模块、将计算机系统