LabView平台下USB视频采集系统

1、LabVIEW 平台下的 USB 视频采集系统1. 简介视频采集是指把模拟视频转换成数字视频， 并按数字视频文件的格式保存下来。 随着测控技术的不断发展， 视频采集作为测控技术中的重要一环， 愈来愈受到人们的重视。 在视频采集工作中视频采集卡是主要设备， 然而目前专业级的视频采集卡成本较高， 往往使普通用户望而却步。通过使用 NI VAS 模块可以实现对普通的 USB 摄像头进行视频采集，大大减少了视频采集系统的成本投入。同时，通过使用 IMAQ AVI 模块可以实现对视频的压缩处理，降低了对存储空间的需求。2. 系统设计2.1 系统总体结构设计运用图形化编程语言LabVIEW 编程，通过VA

2、S 模块以及 USB 摄像头进行视频图像的实时采集与压缩存储，其系统组成结构一共分为两大部分: 第一部分为上位机，包括1台装有 LabVIEW 软件的计算机， 主要进行视频图像的显示、 压缩与截图保存； 第二部分为下位机，包括一个普通的 USB 摄像头，主要进行图像的实时采集。2.2 前面板设计前面板作为 LabVIEW 的用户交互界面，可以进行摄像头选择、视频存储位置显示、截图操作、截图存储位置显示、视频实时显示等功能。前面板设计如图 1 所示。-可编辑修改-MV0HIg#图1系统前面板设计2.3 程序框图设计程序框图用来实现 VI的逻辑功能，是图形化代码形式，如图2所示为系统的程序框图设计

3、，与传统的文本型程序代码相比，不仅开发简单，而且容易理解。图2系统程序框图设计程序框图主要分为3个功能模块，分别为视频采集模块、视频压缩保存模块、包/保存 开博V/模块。1）视频采集模块：首先用IMAQ dx下Open.vi打开连 接在计算机上的USB摄像头，然后用Configure Grab.vi 完 成视频采集初始化。其次，在 while循环中用Grab.vi采集 -可编辑修改-视频。与此同时，用 Get date/time in seconds.vi 获取当前计算机系统时间，并随视频信息一起记录下来，以便以后查看时查看时间信息。最后，用 Close camera.vi 关闭摄像头。整个过

4、程中，视频图像通过Image display 控件实时显示。2）视频压缩保存模块：首先用 Vision Utilities 中File下AVI 里的 AVI create.vi 创建一个 *.avi 文件用来保存将要存储的视频文件。然后用 AVI write frame.vi 以每秒设定帧数将图片记录下来，用 DV Video Encoder 格式进行压缩存储，在不丢失视频信息的同时压缩文件大小，更少的占用存储空间。最后用 AVI close.vi 关闭 AVI 保存。3 ）截图保存模块：在while 循环中加入条件结构，当截图按钮按下时，进入条件结构中执行结果为真时的程序，用 Write f

5、ile 2.vi 将当前图像以 png 格式保存到用户指定路径；当截图按钮未按下时，执行结果为假时的程序，即继续执行while循环，采集实时视频图像。3. 系统运行过程程序设计流程图如图 3 所示。在运行之前在选择摄像头，查看 Measurement & Automation Explorer 与计算机相连的USB 摄像头名称，选择与之对应的摄像头。点击系统运行按钮，会弹出对话框如图 4 所示。选择要存储位置文件夹，在文图 3 程序流程图件名中输入 *.avi ， * 即要保存的记录视频的名称。点击确定，系统便开始运行，前面板的 Image display 控件实时显示USB 摄像头所

6、采集过来的视频图像。同时，在之前选择的所存储路径中，以 DV Video Encoder格式压缩存储当前采集的视频。DV Video Encoder格式不但比较完整的记录下视频信息，而且对视频大小进行压缩，减小占用计算机硬盘空间。当按下前面板上的截图按钮时，会弹出另一个对话框，如图5示图4选择视频存储位置对话框图选择截图存储位置，在文件名中输入*.png , *即为要保存的截图的名称。点击确定，系统便将按下截图当时的图像信息保存下来，同时继续进行视频采集。保存下来的截图如图6所示。点击停止按钮，系统停止视频采集。-可编辑修改-图5选择截图存储位置对话框图S L'LUierWdiYijn

7、lstiAcai'' Z ciiiuJ Lil4?;1I胃靠七彳觥翻E吧110胤睛 RR,典引''图6截图4. 结论视频采集是现代测控技术中非常重要的一环，通过使用NI的VAS模块可以采用普通的USB摄像头实现视频监控的目的， 大大减少了视频采集的资金投入， 对于要求不高的工业和 日常应用有一定借鉴价值。 在实际应用中，用一个像素稍好的USB摄像头，能采集到比较清晰的视频图像，在日常应用中完全满足人们需求。同时，目前笔记本电脑都自带有摄像头，用笔记本摄像头进行视频采集具有更加方便快捷的特点。 此次设计的系统在截图瞬间不能进行视频采集， 这个在实际应用中是有缺陷的， 需要进一步改进。 此次设计的在今后可以继续发展为网络监控或远程监控，对这些监控方法的实现有一定的基础奠定。参考文献1. National Instruments. IMAQ vision concepts manual Z .USA: NationalInstruments Corporation ， 2000.2. NI. 机器视觉培训教程. National Instruments Corporation ， 20083. 吴仁涛.基于LabVIEW平台