點(diǎn)擊學(xué)習(xí)>>《龍哥手把手教你學(xué)LabVIEW視覺(jué)設(shè)計(jì)》視頻教程　　

本文采用虛擬儀器的原理，綜合計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，基于LabVIEW的視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，介紹利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。利用LOCD技術(shù)和TCP/IP協(xié)議組以及LabVIEW中的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，提出了一種更廉價(jià)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，具有通用性強(qiáng)，實(shí)用價(jià)值高以及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

　　1.引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，成為生活、工作和學(xué)習(xí)不可缺少的條件。遠(yuǎn)程監(jiān)控已逐漸被應(yīng)用到政府、教育、醫(yī)療、生產(chǎn)以及治安等眾多的領(lǐng)域。

　　在遠(yuǎn)程視頻測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)建中，視頻采集是一個(gè)必不可少的模塊。通過(guò)視頻，客戶(hù)端可以隨時(shí)很方便的觀察到現(xiàn)場(chǎng)的情況，實(shí)時(shí)針對(duì)狀況發(fā)出控制命令。本文介紹運(yùn)用控件技術(shù)在虛擬儀器LABVIEW軟件開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　在硬件系統(tǒng)中客戶(hù)端PC運(yùn)用TCP/IP通信對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控端PC發(fā)出控制命令，遠(yuǎn)程監(jiān)控端PC通過(guò)得到客戶(hù)端PC發(fā)布的控制命令，利用數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號(hào)進(jìn)行操作。

　　2.1 采集卡

　　數(shù)據(jù)采集卡是采用海凱聰2013年2月份上市的一款帶USB接口的采集卡，實(shí)時(shí)監(jiān)控/錄像回放全D1，支持720X576高清分辨率，4路視頻輸入，4路音頻輸入。

　　2.2 控制操控機(jī)構(gòu)

　　在控制操控機(jī)構(gòu)中利用模擬輸出通道對(duì)電源總開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，模擬輸出的電壓接入繼電器，從而完成對(duì)遠(yuǎn)程閥門(mén)，開(kāi)關(guān)的控制。

　　3.系統(tǒng)軟件

　　本課題設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸方案主要采用TCP協(xié)議，運(yùn)用圖像化軟件LabVIEW中的Vision Acquisition Software編寫(xiě)完整的TCP使用控件。在這個(gè)設(shè)計(jì)模塊巾，主要是將服務(wù)器采集得到的圖像信息傳輸給客戶(hù)端，所以傳輸部分是重中之重。又因?yàn)槭遣捎?TCP協(xié)議，所以可以直接調(diào)用寫(xiě)好的TCP開(kāi)啟、TCP寫(xiě)入、TCP讀取和TCP關(guān)閉等功能，再進(jìn)行相應(yīng)的連接即可。

　　3.1 總體框圖

　　軟件部分分為兩部分：服務(wù)端和客戶(hù)端。需要運(yùn)用LABVIEW軟件設(shè)計(jì)出可執(zhí)行的流程圖。具體設(shè)計(jì)如下圖1.

　　3.2 視頻圖像顯示及采集模塊

　　要達(dá)到在視頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的目的，軟件設(shè)計(jì)中的視頻模塊和數(shù)據(jù)采集模塊必須要實(shí)現(xiàn)并行且獨(dú)立執(zhí)行，在LABVIEW軟件中設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)程序，分別由不同的布爾控件進(jìn)行控制，這樣就可以同時(shí)采集視頻和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖像采集程序框圖見(jiàn)圖2.

　　3.3 視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)

　　在視頻監(jiān)控模塊中，主要的任務(wù)是將服務(wù)器采集到的圖像信息傳輸給客戶(hù)端。又由于采用TCP協(xié)議，可直接調(diào)用寫(xiě)好的TCP開(kāi)啟、TCP寫(xiě)人、TCP讀取和TCP關(guān)閉等功能，再進(jìn)行相應(yīng)的連接即可。TCP/IP傳輸?shù)牟糠质亲址?，所以服?wù)器端在采集圖像完畢后需將采集到的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成字符串，才能進(jìn)行進(jìn)行傳輸。同時(shí)，在傳輸過(guò)程，一旦客戶(hù)機(jī)或服務(wù)器中任一方發(fā)生中斷，整個(gè)通信過(guò)程立刻結(jié)束，同時(shí)提供了發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)的處理程序，如圖3所示。

　　3.4 視頻保存模塊設(shè)計(jì)

　　在現(xiàn)代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，圖像保存的模塊是不可缺少的。利用LABVIEW中的圖片寫(xiě)人文件函數(shù)控件，并調(diào)用WebcamFlatto picture.vi和Picture to Pixmap.vi函數(shù)，再調(diào)用具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)定和保存路徑就可以實(shí)現(xiàn)。

　　4.總結(jié)

　　利用圖像虛擬軟件LABVIEW使得無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，人機(jī)交互界面更加直觀美觀。本系統(tǒng)平臺(tái)上還可以進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)研究，比如圖像清晰度設(shè)置，自動(dòng)保存等。（作者：吉志麗，林都，閆穎，王衛(wèi)國(guó)）