Visual C++實現視頻圖像處理技術

隨著計算機軟件、硬件技術的日新月異的發展和普及，人類已經進入一個高速發展的信息化時代，人類大概有80%的信息來自圖像，科學研究、技術應用中圖像處理技術越來越成為不可缺少的手段。圖像處理所涉及的領域有軍事應用、醫學診斷、工業監控、物體的自動分檢識別系統等等，這些系統無不需要計算機提供實時動態，效果逼真的圖像。

基於圖像采集卡的視頻圖像處理系統

計算機圖像處理系統從系統層次上可分為高、中、低檔三個層次，目前一般比較普及的是低檔次的系統，該系統由CCD（攝像頭）、圖像采集卡、計算機三個部分組成，其結構簡單，應用方便，效果也比較不錯，得到的圖像較清晰。目前網上基於VC開發經驗的文章不少，可是關於如何在VC開發平台上使用圖像采集卡的文章確沒發現，筆者針對在科研開發中積累的使用圖像采集卡經驗，介紹如何自己是如何將采集卡集成到圖像開發系統中，希望能夠給目前正需要利用圖像采集卡開發自己的圖像處理系統的朋友有所幫助。

筆者使用的攝像機采用台灣BENTECH INDUSTRIAL 有限公司生產的CV-155L黑白攝像機。該攝像機分辨率為752x582。圖象采集卡我們采用北京中科院科技嘉公司開發的基於PCI 總線的CA-MPE 1000 黑白圖象采集卡。使用圖像采集卡分三步，首先安裝采集卡的驅動程序，並將虛擬驅動文件VxD.vxd拷貝到Windows的SYSTEM目錄下；這時候就可以進入開發狀態了，進入VC開發平台，生成新的項目，由於生產廠家為圖像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的庫文件，庫中提供了初始硬件、采集圖像等函數，為使用這些函數，在新項目上連接該動態庫；最後一步就是采集圖像並顯示處理了，這一步要設置系統調色板，因為采集卡提供的是裸圖形式，既純圖像數據，沒有圖像的規格和調色板信息，這些需要開發者自己規定實現，下面是實現的部分代碼：

CTestView::CTestView()
{
W32_Init_MPE1000();//初始化采集卡
W32_Modify_Contrast(50);//下面的函數是為了對采集卡進行預設置
W32_Modify_Brightness(45);//設置亮度
W32_Set_HP_Value(945);//設置水平采集點數
wCurrent_Frame = 1;//當前幀為1，獲取的圖像就是從這幀取得的
// 設置采集信號源，僅對MPE1000有效
W32_Set_Input_Source(1);
W32_CACardParam(AD_SETHPFREQ,hpGrabFreq);
W32_Set_PAL_Range(1250, 1024);//設置水平采集范圍
W32_Set_VGA_Mode ( 1 );
wGrabWinX1 = 0; // 采集窗口的左上角的坐標
wGrabWinY1 = 0;
firstTime=TRUE;
bGrabMode = FRAME;
bZipMode = ZIPPLE;
/
lpDib=NULL;//存放獲取的圖像數據
}
CTestView::~CTestView()
{
W32_Close_MPE1000();//關閉采集卡
}
////顯示采集的圖象，雙擊鼠標采集停止
void CTestView::OnGraboneframe()
{
// TODO: Add your command handler code here
wCurrent_Frame = 1;
// 設置采集目標為內存
W32_CACardParam (AD_SETGRABDEST, CA_GRABMEM);
// 啟動采集
if (lpDib != NULL)
{
GlobalUnlock( hglbDIB );
GlobalFree( hglbDIB );
}
// 分配內存
hglbDIB=GlobalAlloc(GHND, (DWORD)wImgWidth*(DWORD)wImgHeight );
lpDib = (BYTE *)GlobalLock( hglbDIB );
hdc = GetDC()->GetSafeHdc( ) ;
if(lpDib != NULL)
{
cxDib = wImgWidth;
cyDib = wImgHeight;
SetLogicPal( hdc, cxDib, cyDib, 8 );
SetStretchBltMode (hdc, COLORONCOLOR) ;
bGrabMark = TRUE;
while (bGrabMark == TRUE)
{
if(msg.message==WM_LBUTTONDBLCLK)
bGrabMark = FALSE;
W32_ReadXMS2Buf (wCurrent_Frame,lpDib) ;
SetDIBitsToDevice (hdc, 0, 0, cxDib, cyDib, 0, 0,
0, cyDib, (LPSTR) lpDib,
bmi,
DIB_RGB_COLORS) ;
}
// 停止采集
W32_CAStopCapture();
::ReleaseDC( GetSafeHwnd(), hdc );
return ;
}
////將下面這個函數添加在視圖類的CTestView::OnSize（）函數中，就可以對系統的調色板進行設置。
void WINAPI InitLogicPal( HDC hdc , short width, short height, WORD bitCount )
{
int j, i;
short cxDib, cyDib;
LOGPALETTE * pLogPal;
j=256 ;
if ((pLogPal=(LOGPALETTE *)malloc(sizeof(LOGPALETTE) + (j*sizeof(PALETTEENTRY)))) == NULL)
return ;
pLogPal->palVersion=0x300;
pLogPal->palNumEntries=j;
for (i=0;i pLogPal->palPalEntry[i].peRed = i ;
pLogPal->palPalEntry[i].peGreen = i ;
pLogPal->palPalEntry[i].peBlue = i ;
pLogPal->palPalEntry[i].peFlags = 0;
}
hPal = ::CreatePalette(pLogPal);
delete pLogPal;
::SelectPalette(hdc,hPal,0);
::RealizePalette(hdc);
cxDib = width; cyDib = height;
if ( (bmi = (BITMAPINFO *)malloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER) + j*sizeof(RGBQUAD))) == NULL )
return ;
//bmi為全局變量，用於顯示圖像時用
bmi->bmiHeader.biSize = 40;
bmi->bmiHeader.biWidth = cxDib;
bmi->bmiHeader.biHeight = cyDib;
bmi->bmiHeader.biPlanes = 1 ;
bmi->bmiHeader.biBitCount = bitCount ;
bmi->bmiHeader.biCompression = 0 ;
bmi->bmiHeader.biSizeImage = 0 ;
bmi->bmiHeader.biXPelsPerMeter = 0;
bmi->bmiHeader.biYPelsPerMeter = 0;
bmi->bmiHeader.biClrUsed = 0;
bmi->bmiHeader.biClrImportant = 0;
for (i=0;i bmi->bmiColors[i].rgbBlue = i ;
bmi->bmiColors[i].rgbGreen = i ;
bmi->bmiColors[i].rgbRed = i ;
bmi->bmiColors[i].rgbReserved = 0 ;
}
}

視頻"畫中畫"技術

"畫中畫"這個概念類似與彩色電視機"畫中畫"，就是在一幅大的圖像內顯示另外一幅內容不同的小的圖像，小圖像的尺寸大小一般地說為大圖像尺寸的1/4或1/9，顯示位置在大圖像的右上角。這種技術不僅在電視技術中，在可視電話系統也可以發現這種技術的身影，它們都是依靠硬件來實現的，但是如何在VC開發平台上用編程語言來將該功能添加到自己開發的視頻監控軟件，為使用者提供更大的信息量呢？也許讀者最容易想到的是首先顯示大圖像，然後再在一個固定位置畫第二幅小圖像，這種技術技術如果對於靜止圖像當然沒有問題，但是對於視頻流，由於每一秒鐘需要畫25幀，即25幅圖像，這樣一來計算機需要不停的畫不停的擦除，會給用戶以閃爍的感覺，如何解決這個問題呢？有的參考書上將大小圖像分快顯示，這種方法要將待顯示的圖像數據與顯示位置的關系對應起來，容易出錯不說，而且麻煩，且速度慢，為此，我對該方法進行了改進，得到了滿意的效果。實現的代碼如下：

void pictureinpicture( )
{
………………………..
CBitmap bitmap,*oldmap;
pData1=(BYTE*)new char[biWidth*biHeight *3];//biWidth和biHeight為視頻采集卡獲取//的圖像尺寸。
Read(pData1,bih.biWidth*bih.biHeight *3);//該函數從采集卡中獲取數據
CClientDC dc(this);
m_pBMI1= new BITMAPINFO;//自定義的BMP文件信息結構，用於後面的圖像顯示
m_pBMI1->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biHeight=biHeight;
m_pBMI1->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI1->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI1->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth*8)*biHeight*3;
m_pBMI1->bmiHeader.biWidth=biWidth;
m_pBMI1->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
pData2=(BYTE*)new char[biWidth1*biHeight1 *3];//申請存放小圖像的緩沖區
Read(pData2,biWidth1*biHeight1 *3);////向該緩沖區讀數據
m_pBMI2= new BITMAPINFO;
m_pBMI2->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biHeight=biHeight1;
m_pBMI2->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI2->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI2->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth1*8)*biHeight1*3;
m_pBMI2->bmiHeader.biWidth=biWidth1;
m_pBMI2->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
//下面實現畫中畫的顯示
CDC MemDc;
MemDc.CreateCompatibleDC(&dc);
bitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc,biWidth,biHeight);
oldmap=MemDc.SelectObject(&bitmap);
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,0,0,biWidth,biHeight,0,0,—biWidth,biHeight,pData1,m_pBMI1,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//首先將大圖像畫在內寸上下文中
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,20,20,biWidth1,biHeight1,_
0,0,biWidth1,biHeight1,pData2,m_pBMI2,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//再將小圖像畫在內寸上下文中
::StretchBlt(dc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,_
MemDc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,SRCCOPY);//將結果顯示在屏幕上。
MemDc.SelectObject(oldmap);
delete pData1;
delete m_pBMI1;
delete pData2;
delete m_pBMI2;
}