基于LabVIEW的图像合并系统.docx
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基于LabVIEW的图像合并系统
基于LabVIEW的图像合并系统
摘要：
本文设计了一个基于labVIEW的图像合并系统，此系统可以根据用户的需求，完成指定JPEG格式图像的合并拼接，使之成为一个完整的图像。
在使用过程中，由用户手动启动系统，自由选择两个需要进行拼接合并的图片，两个图片的规格必须相同。
手动导入图像后，经labVIEW图像合并系统的处理，两张图像将照按上下拼接的方式合并为一个图像，满足要求。
同时此系统对于所导入的图片具有自适应大小的功能。
关键字：
图像合并；图像导入；自适应大小
0.前言
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的使用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。
随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的使用领域也将随之不断扩大。
1）航天和航空技术方面的使用数字图像处理技术在航天和航空技术方面的使用，在气象预报和对太空其它星球研究方面，数字图像处理技术发挥了相当大的作用。
2）生物医学工程方面的使用图像处理在生物医学工程方面的使用十分广泛，而且很有成效。
除了上面介绍的CT技术之外，还有一类是对医用显微图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类，染色体分析，癌细胞识别等。
此外，在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地使用图像处理技术。
3）通信工程方面的使用当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。
具体地讲是将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。
4）工业和工程方面的使用在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的使用，如自动装配线中检测零件的质量、并对零件进行分类，印刷电路板疵病检查，弹性力学照片的应力分析，流体力学图片的阻力和升力分析，邮政信件的自动分拣，在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态，先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。
其中值得一提的是研制具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人，将会给工农业生产带来新的激励，目前已在工业生产中的喷漆、焊接、装配中得到有效的利用。
5）军事公安方面的使用在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导，各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等；公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。
6）文化艺术方面的使用目前这类使用有电视画面的数字编辑，动画的制作，电子图像游戏，纺织工艺品设计，服装设计和制作，发型设计，文物资料照片的复制和修复，运动员动作分析和评分等等，现在已逐渐形成一门新的艺术--计算机美术。
1.总体方案设计
本设计中，主要利用labVIEW中的结构实现JPEG格式图像读取，利用图像位置的控制进行合并拼接，成为一个图像，再美观直接的由前面板显示出来。
其结构框图如下图1所示。
图1图像合并系统框图
1.1图像合并原理
图像合并技术，即将两个或两个以上的图像进行叠加或拼接的技术。
进行图像合并过程中，可以使用叠加的方式将两图像进行前后叠加或按比例深浅叠加。
也可以使用图像的拼接技术，将图像按照上下，或左右的紧密接合方式进行合成。
无论哪种合成方式都是为了满足用户对图像处理的一方面要求。
拼接合并可使用于照片的拼接，使两个景物在同一张图像中呈现。
1.2程序流程图
基于Labview的图像合并系统程序流程图如图1所示。
程序运行时，首先由用户手动开启程序，选择预合并的图像进行导入（注：
图像规格大小需相同），然后由本系统对图像进行自适应大小处理后再进行合并拼接，得到结果。
图2图像合并系统流程图
2.模块的设计
根据上述分析，首先设计一个图片导入模块，可以成功将本地硬盘中的图像导入系统中并自适应大小显示。
然后对图片导入系统进行丰富，将内部图片导入部分丰富为图像合成部分，使从硬盘导入的两张JPEG格式的图像按照上下拼接的方式进行合并。
最后功能的修改完善、面板的美化，使系统正常运行。
2.1各模块的设计原理
2.1.1图像导入设计
在这部分，设计了一个图像导入模块，通过简单的TF控件选择实现图片的导入。
如图3所示。
图3图片导入设计
2.1.2图像合并模块设计
对图像进行拼接合并部分的设计，如图4所示。
图4图像合并功能设计
在这部分，将由硬盘导入的两个图像按照上下拼接的方式进行合并，并输出新图像。
2.2图像合并系统前面板设计
前面板是图形化的用户界面，用于进行图像导入的控制和图像合并拼接结果观察。
（1）连续执行AllControls>>Gragh>>Controls>>Picture操作，在面板设计窗口中放置3个图像显示控件，这些控件分别用于显示导入的图像1和图像2，以及显示合并以后的图像3。
（2）执行AllComtrol>>DialogControls>>DialogButton操作，在前面板上放入2个布尔型控制器，用于控制图像的导入和整个系统的停止。
（3）进行前面板的布局美化。
完成后的面板如图5所示。
图5图像合并系统前面板
2.3程序图设计
（1）执行AllFunctions>>Structures>>CaseStructure>>WhileLoop操作，放置一个LOOP循环，用于整个系统的运行，实现图像的反复导入合并。
（2）执行AllFunctions>>Gragh&Sound>>GraghFormats>>ReadJPEG操作，放置两个图像读取模块，用于想要进行合成的两个图像的导入。
（3）执行AllFunctions>>Gragh&Sound>>PictureFunction>>DrawFlattenedPicture操作，放置图像处理模块，该模块用于图像数据的传输处理。
（4）放置图像区域限定模块，使系统针对图像有自适应大小的功能。
（5）连线，完成后的程序图如图6所示。
图6图像合并系统程序图
3.调试及结果分析
3.1运行检验
程序运行，有用户手动开启图片导入，按先后顺序导入预合并的图像，当点击导入图像后，从本地硬盘选择图片，如下图7所示。
图7硬盘图像导入
如上图所示，从本地硬盘制定文件夹中导入图片，按顺序选择图片1和图片2，点击确定后，经系统处理，得到合并后的图像，如图8所示。
图8合并后图像
在这次合并时，采用的两个图像规格均是
。
可以看到，得出的图像完美的结合在一起。
3.2错误分析
在导入图像进行合并的过程中，若用户导入的两个图像规格尺寸不同，则会出现图像扭曲等错误。
错误情况如图9所示。
图9合并出错图像
这里进行合并的时候，采用的两个图像规格分别是图像1为
，图像2为
。
由于两图像规格不同，因此在合并的时候出现了如图所示的错误情况。
分析错误原因，当两图像的过个尺寸不相同时，进行合并为了使合并后图像进行大小比配，则其中图像2出现了拉伸扭曲的情况，因此导致了错误的出现。
针对目前的研究状况，在合并时选择规格大小相同的图像才能得到完美的结果。
4.结论及进一步设想
本次设计通过采用图像合并拼接技术来进行两个规格相同的图像的合并拼接，使用过程中，由用户选择需要进行合并的两个JPEG格式图像，导入之后，经系统自动运行进行合并，按上下拼接的方式合并为一个图像，达到用户的要求。
但是本系统也存在一定的不足，当两个图像规格不同的时候，进行合并拼接会出现图像扭曲情况，以后将进一步改进，使规格不同的图像可以自动改变大小，进行合并，使系统更完美。
参考文献
[1]杨乐平.LabVIEW程序设计和使用[M].2版.北京：
电子工业出版社，2005.
[2]崔惠柳.LabVIEW图形化编程和实例使用.广西科学院学报,2005.2
[3]侯国屏等.LabVIEW7.1编程和虚拟仪器设计.北京：
清华大学出版社，2005.[4]刘君华等.基于LabVIEW的虚拟仪器设计.北京:
电子工业出版社,2003
课设体会
本次课程设计根据题目的要求设计了一个基于LabVIEW的图片合并系统，通过仔细的查找资料，基本完成了课程设计的要求。
在设计过程中出现了一些问题，都在指导老师李忠海的耐心指导下一一解决。
通过课程设计，收获颇多。
首先对Labview的使用有了更深刻的掌握，通过实验内容的设计，掌握了LabVIEW中图像的处理的相关知识，特别是自己在设计图像合并系统的时候，掌握了图像合并的要素及方法，实现了课程设计的要求。
通过把设计的内容，系统的工作过程在计算机上实现，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，对实验原理有更深的理解。
其次，通过系统调试，将理论进一步和实践相结合，对该理论在实践中的使用有了更深一步的理解。
同时，通过该课程设计，全面系统的理解了Labview图像处理的一般原理和基本实现方法。
把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。
把学过的知识强化，能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来，加深了对理论知识的理解。
在这次课程设计中，我按照课程设计的要求，经过三周的努力终于完成了设计要求。
在这一过程中，要特别感谢指导老师李忠海的耐心指导，在李老师的帮助下，少走了许多弯路，使本次设计能顺利的完成。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！
[2009年1月9日完成]
附录图像合并系统整体程序图
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