【正文】 過濾器圖表創(chuàng)建連接視頻預覽與視頻保存單幀樣本抓取格式、性能設置位圖文件頭管理位圖信息管理位圖數(shù)據(jù)管理圖像分割與識別圖像灰度化高度校正高度檢測設備無關位圖模塊CDib類圖像處理模塊CImageProcess灼熱絲火焰高度檢測系統(tǒng)圖21 系統(tǒng)功能模塊圖 小結本章節(jié)簡要介紹了設計課題的設計任務和要求，并根據(jù)設計要求確定系統(tǒng)的功能模塊，為進一步的具體設計提供指導。 通過上一步的圖像分割識別，對高度像素比進行校正，并通過像素計算得出火焰高度。對于開發(fā)人員來說，系統(tǒng)的設計還需要考慮到系統(tǒng)的重用性和維護性，以滿足后續(xù)開發(fā)和拓展的需求。通過閾值分割和二值化的方法，可以很好地把目標火焰從黑暗的背景環(huán)境中清晰地分割出來，再通過校正、像素測量方法便能很便捷地測量出焰火高度。數(shù)字圖像的分類也很多，有二值圖像，灰度圖像，高精度彩色圖像和多光譜段圖像等。為了保證數(shù)據(jù)量巨大的多媒體處理的高效性、簡化復雜的媒體源、媒體格式，以及對不同硬件的兼容問題，我采用了Microsoft公司提供的Windows平臺流媒體處理開發(fā)包——DirectShow進行視頻流的操作。C++面向對象的程序設計思想，給我們提供了用類來定義解決問題中各種抽象概念的方法，使系統(tǒng)的開發(fā)更加簡明、高效。通過對火焰圖像的獲取、分割、識別、和計算，可以安全、準確并快速地得到測量結果，既保證了生產的安全，也極大地提高了生產效率。在工業(yè)生產中，往往需要對生產材料進行質量檢測，如耐熱度的檢測。為了模擬人類認識、改造世界的思維模式，對物體的識別、測量除了采用傳統(tǒng)的各類傳感器間接實現(xiàn)，利用人類以視覺為主要獲取外界信息的這個特點，通過光學圖像信號來進行分析成為近年來自動化研究的重要方向。隨著計算機技術、微電子技術和信息處理技術的發(fā)展，具有成熟、龐大的理論技術體系的數(shù)字圖象處理技術已經(jīng)成為信息技術領域中的核心技術之一。全文貫徹了C++面向對象的設計方法，具有良好的擴展性和兼容性。本文的研究內容，便是圍繞基于Microsoft Visual c++的多媒體技術中視頻、圖像處理技術在灼熱絲火焰高度檢測的運用而展開的。本科畢業(yè)設計（論文）基于圖像處理和識別的灼熱絲火焰高度檢測摘要 隨著信息時代的蓬勃發(fā)展，計算機技術迅速發(fā)展，使得多媒體技術特別是圖像處理技術越來越廣泛地得到了運用，改變著人們的工作、學習和生活。以Microsoft Visual c++，首先運用微軟提供的基于的流媒體處理的開發(fā)包DirectShow實現(xiàn)對視頻圖像的采集，完成視頻流的捕獲，并存儲為AVI格式文件，同時實現(xiàn)對單幀圖像的實時抓取并保存為BMP位圖文件，以完成后續(xù)的圖像處理。關鍵詞：圖像處理、Visual C++、DirectShow、視頻捕獲、火焰高度AbstractWith the vigorous development of the information age and puter technology, the rapid developing multimedia technology, especially the image processing technology,bees more widely used, and changes the ways of people working, studying and living. All walks of life in today39。特別是自動化、智能化程度日益深化的今天，人類生產生活中繁瑣復雜、缺乏創(chuàng)造力的機械重復勞動以及超出人類能力的復雜工作，迫切地需要計算機信息技術發(fā)展所帶來的技術成果的武裝。因此，圖像處理技術越來越受到人們的青睞。耐熱度的一個檢測方法是通過一根高溫灼熱絲觸碰材料表面，觀察材料是否發(fā)生燃燒以及燃燒的火焰高度，從而判斷和評定待測材料的質量。因此，基于圖像處理技術的分割和識別的灼熱絲火焰高度檢測系統(tǒng)設計，對圖像處理技術的運用和工業(yè)生產信息化、智能化具有十分重要的意義和研究價值。特別是微軟提供的微軟基礎類庫(MFC:MicrosoftFoundationClassLibrary)，作為目前開發(fā)Windows桌面窗口應用的主流類庫，實現(xiàn)了對90%以上的Win32API的面相對象化的包裝，極大地提高了檢測系統(tǒng)設計的效率，縮短了開發(fā)進程。為視頻流的捕獲、保存和單幀抓取提供了強力的支持。不同的圖像所包含的信息和數(shù)據(jù)量也不同。根據(jù)以上關鍵點分析以及系統(tǒng)開發(fā)和工作流程，本文主要闡述了以下幾個內容：、保存、保存和圖像處理本文分為以下六章，并基于面向對象的設計思想，把系統(tǒng)設計分為各模塊實現(xiàn)對象進行闡述：第一章，簡要介紹本課題的研究背景和意義，以及設計的關鍵點和主要內容。（設計任務）：、保存與預處理通過攝像頭，完成對現(xiàn)場過程的圖像流采集、傳輸和保存，為后續(xù)處理工作提供基本素材，并根據(jù)檢測需要保證數(shù)據(jù)量和精度，同時能夠滿足實時檢測的生產要求。通過以上分析，設計出如下系統(tǒng)方案：模塊一：視頻流捕獲模塊(CVideoCapture類）——完成視頻流的捕獲、格式轉換、視頻保存和單幀獲取。圖22 系統(tǒng)設計主界面圖23 圖像處理子界面第三章 視頻捕獲模塊——CVideoCapture類DirectX的含義是：具有共性的一組東西。目前，DirectX已經(jīng)成為一種標準，為應用程序開發(fā)人員和硬件廠商之間提供關系解耦。DirectX中成員包括：DirectX Graphics：集成了以前DirectDraw和Direct3D技術。DirectPlay：主要提供多人網(wǎng)絡游戲的通信、組織功能。DirectShow：為在Windows平臺上處理各種格式的媒體文件的回訪、音視頻采集等高興能要求的多媒體應用，提供了完整的解決方案。它既支持用WDM(Windows Driver Model)驅動的捕捉卡，也支持VFW(Video for Windows)驅動的捕捉卡。DirectShow可提供高質量的多媒體流的捕獲和回放功能；支持多種媒體式格；可以從硬件上捕獲媒體數(shù)據(jù)流；可以自動檢測并使用視頻和音頻加速硬件。其中DirectShow是在Windows平臺上處理各種媒體格式文件的回放、音視頻設備采集等多媒體應用的軟件技術DirectShow設計初衷就是盡量要把開發(fā)人員從復雜的數(shù)據(jù)傳輸、硬件差異、同步性等工作中解脫出來，總體應用程序框架和層底工作由DirectShow來完成，最終使基于DirectShow框架的開發(fā)多媒體應用程序變得易于開發(fā)。DirectShow體系結構方框圖如下圖31所示： 圖31 DirectShow體系結構方框圖[4] Filter概述DirectShow是基于模塊化的，每個功能模塊都采用COM組件方式，稱之為Filter（過濾器）。DirectShow提供了一系列的標準模塊用于應用開發(fā)，開發(fā)者也可以開發(fā)自己的功能Filter來擴展DirectShow的應用，是DirectShow的開發(fā)具有很強的擴展性。每個Filter上都至少實現(xiàn)了一個IBaseFilter的接口。Filter一般分為下面幾種類型：（1）Source Filter（源過濾器）：源過濾器把數(shù)據(jù)引入到Filter Graph（過濾器圖表）中，數(shù)據(jù)來源可以是文件、網(wǎng)絡、攝像頭等，而不同的Source Filter可以處理不同類型的數(shù)據(jù)源。例如把AVI格式的字節(jié)流分割成視頻流和音頻流。媒體類型實際上是DirectShow定義的一個數(shù)據(jù)結構AM_MEDIA_TYPE：Typedef struct _MedaiType { GUID majortype。 ULONG lSampleSize。 BYTE *pbFormat。 ——CVideoCapture類說明CVideoCapture類中，結合DirectShow開發(fā)包，封裝了系統(tǒng)中對視頻流過濾器圖表的所有操作。 //配置攝像頭的圖像參數(shù)HRESULT CaptureImages(CString inFileName)。 //停止視頻流void FreeMediaType(AM_MEDIA_TYPEamp。 //視頻顯示窗口的句柄IGraphBuilder *m_pGB。 //媒體控制接口IVideoWindow *m_pVW。 ~CCaptureVideo()。 //設置視頻顯示窗口的特性HRESULT InitCaptureGraphBuilder()。而DirectShow Filter工作在用戶模式，硬件工作在內核模式。Capture Graph Builder提供了一個ICaptureGraphBuilder2的接口，該接口用于構建和控制Capture Filter Graph。 //增強型捕獲濾波器鏈表管理器然后創(chuàng)建接口對象，把上述指針分別指向兩個接口對象并對ICaptureGraphBuilder2接口進行初始化：HRESULT hr 。 //創(chuàng)建ICaptureGraphBuilder2接口 hr=CoCreateInstance(CLSID_CaptureGraphBuilder2,NULL,CLSCTX_INPROC,IID_ICaptureGraphBuilder2,(void**)amp。至此，Capture Filter Graph得以創(chuàng)建。系統(tǒng)設備枚舉器根據(jù)不同的種類創(chuàng)建一個枚舉器，如音頻壓縮、視頻捕捉等。因此，當你調用這個函數(shù)時一定要檢查返回值是否為S_OK，而不要用SUCCEEDED宏。調用TUHIFilterGraph::AddFilterTHU將filter添加到Graph圖中。 if( hr != NOERROR ) return false 。 if( hr != NOERROR ) return false 。 int index = 0 。 //獲取該設備的屬性集 hr = pMBindToStorage(0,0,IID_IPropertyBag,(void**)amp。 //保存的是二進制的數(shù)據(jù) hr = pBagRead(LFriendlyName,amp。 //釋放二進制數(shù)據(jù)資源 } pBag Release()。連接的方向一般上總是由上一級Filter的輸出Pin指向下一級Filter的輸入Pin。一般通過調用接口方法IFilterGraph：：ConnectDirect、IGraphBuilder：：Connect、IGraphBuilder：：Render或者IGraphBuilder：：RenderFile、以及ICaptureGraphBuilder2：：RenderStream來實現(xiàn)。如果只需要連接2個過濾器，A和C，則只需要將中間的B設置為NULL即可：RenderStream(NULL,NULL,A,NULL,C)。如把捕捉源過濾器添加到過濾器圖表，為：hr = m_pGBAddFilter(m_pBF,LCapture Filter)。 if(FAILED(hr)){ AfxMessageBox(_T(Can39?？梢愿鶕?jù)Pin的功能來區(qū)別每個Pin，每個Pin都有一個GUID，成為Pin的種類。PIN_CATEGORY_PREVIEW,amp。當需要保存視頻的時候，同理，在連接函數(shù)調用中，指定連接接口為捕捉Pin：IBaseFilter *pMux。 // (Optional) Receives a pointer to the file sink.RenderStream(amp。該過濾器把從捕捉Pin接口輸出的視頻流打包轉為AVI格式的數(shù)據(jù)流。本設計中，在界面上創(chuàng)建一個pictrue控件來作為視頻播放窗口。最后，完成顯示窗口的設置：HRESULT CVideoCapture::SetupVideoWindow(){ HRESULT hr 。 hr = m_pVWput_WindowStyle( WS_CHILD | WS_CLIPCHILDREN)。 //視頻窗口可見 return hr 。 //媒體控制接口然后查詢過濾器圖表管理器的IMediaControl接口，并把地址賦給m_pMC：hr = m_pGBQueryInterface(IID_IMediaControl,(void**)amp。本設計中的火焰高度檢測，是基于BMP位圖的圖像處理，而捕獲的數(shù)據(jù)形式為視頻格式。Filter之間是以Sample的形式來傳送數(shù)據(jù)的。每個allocator都要創(chuàng)建一個Sample池，并且給每個Sample分配一個內存Buffer，每當一個Filter需要一個Buffer來填充數(shù)據(jù)，它就通過allocator的函數(shù)IMemAllocator::GetBuffer來獲得一個Sample。為了在過濾器圖表中傳遞媒體數(shù)據(jù)，DirectShow過濾器需要支持一些協(xié)議，稱之為傳輸協(xié)議。如果管理器沒有處理某個事件，它就把事件通知放到一個隊列中，圖表管理器也可以把它本身的事件通知放進隊列中。圖像抓取的實現(xiàn)在媒體文件播放或者捕獲過程中，抓取當前播放位置的圖像的方法有很多種。Sample Grabber Filter其實是一個Trans In Place Filter，事實上，除了抓取單