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LabVIEW图像采集与处理实战:从入门到应用
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更新于2024-06-24
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LabVIEW图像处理文档详细介绍了如何在 LabVIEW 环境中进行图像采集与处理,这是一种广泛应用的技术,尤其在工业自动化、科学研究等领域。LabVIEW 提供了丰富的图像处理功能,通过其视觉开发模块,用户可以利用NI公司的视觉采集软件,从各种相机设备(包括连接至NI帧接收器、PC、PXI系统或笔记本的IEEE1394和千兆以太网相机)获取高质量图像。 视觉开发模块内含众多图像处理函数,如边缘检测、颗粒分析、光学字符识别(OCR)、一维和二维码读取、几何形状匹配、色彩分析等,这些功能支持跨平台的编程接口,包括NI软件、C++、Microsoft Visual Basic 和 .NET,极大地提高了用户的灵活性和效率。同步功能使得图像处理能与运动控制或数据采集系统无缝协作。 具体到一个示例,该文档展示了如何使用USB摄像头采集图像,通过对图像进行分析,比如寻找并标记出重复像素的位置和数量。这个过程涉及图像预处理,例如翻转图像以确保全面搜索,以及利用Vision 8.5.1 Acquisition Software 进行操作。这个软件是LabVIEW 8.5专用的,用户需独立安装。安装步骤包括插入光盘、启动安装程序、完成自检后按照指示进行下一步操作,如图10-34所示。 LabVIEW 的图像处理功能强大且易于集成,无论是初级用户还是专业开发者都能利用它构建复杂的图像处理系统,提高工作效率和精确度。对于那些需要在视觉检测、质量控制或机器人视觉应用中工作的工程师来说,掌握LabVIEW的图像处理技术是至关重要的。
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![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87998068/bg10.jpg)
图 10-66 设置点阵大小
(4)选择输入的字体类型,默认设置为系统字体和类型。此部分的设置界面如
图 10-68 所示。在“字体名称”输入框,用户可以选择系统中已安装的一种字体。
图 10-67 输入文本 图 10-68 用户定义字体
(5)为了对文字显示的动作进行控制,这里用到了两个按钮:一个用来设置字
体滚动的方式是水平还是垂直,另一个用来设置滚动的方向是向上、向下或者向
左、向右。它们的界面如图 10-69 所示。同时在此界面中还对字体滚动的速度进
行了设置,当改变“移动速度调节”中的数字时,点阵的显示速度就随之改变。
图 10-69 设置显示动作
(6)当整个前面板设置完成后,对其进行整体布局。它的完整界面如图 10-70
所示。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87998068/bg11.jpg)
图 10-70 完整程序界面
10.3.3 程序框图
当前面板设置完毕后,就要编写后面板的程序,下面具体讲解编程步骤。
(1)先对输入的文本进行区别,得出每一行的具体内容。这里通过一个“匹配
模式”函数来实现。它的图标如图 10-71 所示。
读取字符的程序如图 10-72 所示。在程序中,对输入的字符进行判断,当输入为
空时此循环中断,否则一直循环直至读出最后一个逗号后的值。
图 10-71 “匹配模式”函数节点图标 图 10-72 读取字符
(2)接下来要进行字符到图片的设置。这里用“在矩形中绘制文本”函数来实
现,它的主要作用是在图片中绘制字符串。此函数的图标如图 10-73 所示。
同时这里在输入前还对输入字体进行了区别。当选择了“用户自定义”时,程序
用一个条件结构选择“用户自定义”并进入其中处理。程序框图如图 10-74 所示。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87998068/bg12.jpg)
图 10-73 “在矩形中绘制文本”函数节点图标 图 10-74 用户自定义
(3)用户选择了系统字体后,程序如图 10-75 所示。此部分程序的功能是对显
示屏的大小进行设置,其他的都没有改变,全是自动调用系统默认值。
(4)当把字符转换成为图片后,此部分处理已经成功一半,接着还要把图片转
换成像素图,这样才能对写入的字符进行控制。此处用的是“图片至像素图转换”
函数,它的作用就是将图片转换为图像数据的簇,用于执行与图片相关的任务。
它的图标如图 10-76 所示。
图 10-75 系统自定义 图 10-76 “图片至像素图转换”函数节点图
标
(5)当转换为图像数据后,就要对其进行从图像数据簇到二维数组的转换,此
处用的是“还原像素图”函数。它的图标如图 10-77 所示。此函数可以把图像数
据转换为 4 位、8 位、24 位等几种数组。
(6)对于上面的步骤中得到的二维数组还要进行转换,得出布尔量,这样才能
在布尔指示灯上显示。这里用一个 For 循环来控制所有图片数据。此方法是把图
片的二维数组和数字 0 进行比较,当结果为 0 时,输出布尔真,这样就得到了所
谓图片对应的布尔量,如图 10-78 所示。
(7)把图形转换为布尔量后,可以直接送到点阵显示屏显示。这里为了让图形
可以移动和变化,需要编程对其进行控制。用一个开关量来控制条件结构,在其
中采用不同的移动方式。当图形为垂直移动方式时,直接运用一个一维数组移位
函数,对其进行移动。这样就能完成上下移动。当图形为水平移动方式时,先把
图形的二维数组转置,再用一个一维数组移位函数实现移动,这样就形成左右移
动的效果。用一个选择函数控制移动的方向,这样就可以控制各个方向的移动显
示。程序如图 10-79 所示。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87998068/bg13.jpg)
图 10-77 “还原像素图”函数图标 图 10-78 获取布尔量
图 10-79 移动方向控制
(8)为了程序能持续运行,在后面板中还要添加一个循环结构。它主要保证文
字连续移动。完整程序的框图如图 10-80 所示。
图 10-80 完整程序
从上图中可以看出,本程序利用一个局部变量来控制显示的字体。这是为了让程
序在一开始运行时显示默认的值,比如这里显示“LabVIEW 应用实例”几个图形。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87998068/bg14.jpg)
10.3.4 程序调试
程序编写完成后,要进行其功能和各方面的测试。运行此程序,可以看到开始时,
在点阵显示屏上显示“LabVIEW 应用实例”几个字,如图 10-81 所示。对上下移
动和左右移动按钮进行操作,可以看到相应的运行效果。
图 10-81 运行效果
当在“所需字体(应用程序)”文本框中选择“User-specified Font”时,在“字
体名称”中写入“黑体”,字号设置为 18。方向设置为水平向左运行,可以看
到相应效果如图 10-82 所示。
图 10-82 自定义效果
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