浅析监控图像处理系统的软件结构

图像软件系统的功能

　　在现在的面向计算机内存的图像处理系统里，一般采用Windows操作系统、PCI总线、单屏操作方式，而且又融合了图像通信技术。当前图像软件系统一般应具有以下功能：

　　1、图像的输入输出

　　图像的输入主要包括摄像机、扫描仪、数码相机的图像输入;图像的输出主要包括打印机、视频拷贝机、监视器的图像输出。要实现把输入输出设备嵌入图像软件系统以完成图像输入输出的功能，就需要调用或安装这些设备的设备驱动程序。

　　2、图像文件的存储与加载

　　图像文件的存储是把帧存或内存的图像储存在磁盘上，图像文件的加载是把磁盘中的图像文件调入帧存或内存，这里有图像文件格式问题，常采用通用的BMP格式等。

　　3、系统的管理

　　系统的管理可以认为是对图像硬件系统的工作状态进行控制。如输入通道输出通道的切换、存贮体的选择等。

　　4、图像处理

　　图像处理的种类很多，常常以大类来作为一级菜单的内容，如灰度变换、图像编辑、图像量测、图像增强等。

　　5、图像的通信

　　图像的通信包括图像的发送与接收，常常涉及图像的压缩与传输。一般分静态图像压缩与传输以及动态图像压缩与传输。有两种图像数据源的图像压缩与传输：图像数据来自硬盘;图像数据来自硬件图像系统。

图像软件系统的分层结构

　　通常，图像软件系统是分层构造的，图1给出了图像软件系统的分层结构。图中虚线框部分是图像软件系统，其中底层是硬件驱动层，主要解决和硬件的联接问题，中间层是处理层，实现各种各样的算法，最上面一层是数据的存储和通信。

　　一般来说，驱动硬件设备，可以采用以下三种方法：

　　·提供高级语言调用子程序;

　　·提供可安装的设备驱动程序;

　　·提供通用的设备驱动程序。

　　在Windows操作系统里，用户可以直接安装打印机、扫描仪等设备的驱动程序。因为在Windows操作系统里，已经包含了许多外设的设备驱动程序，这对用户来说是很方便的。

图像软件系统的硬件设备驱动程序

 

　　图像软件系统的硬件设备驱动程序要完成如下任务：

　　·对PCI总线上设备配置空间的操作;

　　·对SAA7146内部寄存器的操作;

　　·对视频前端子系统的初始化;

　　·对PC硬件中断的维护;

　　·视频图像数据缓冲区的获得;

　　·视频图像的实时显示;

　　·软件总体结构和特殊功能的实现。

从整个系统的数据处理流程可以看到，位于主机内的图像数据缓冲区是数据流从外部专用硬件平台到主机内部通用处理平台的中转环节。外部图像数据经PCI总线接口控制芯片写到缓冲区内，而内部的软件需要从缓冲区读数据，进行处理和显示。

图  图像软件系统的分层结构