OPENCV与LABVIEW的结合(DLL调用)

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前言

为什么会有把二者结合这个想法,主要是在接触过这两种工具后,发现它们对图像处理有自己独特的优势,但也有自己的缺点,借助C++,opencv可以实现许多自己想实现的功能,但是在界面设计上得花另一番功夫,Labview的长处就在于它的界面设计简单,控件拖拽所见即所得,与QT有点类似,当然QT的跨平台性是labview比不了的,可是labview在功能实现上的快速性和简洁性也是较大的优势,对labview稍微熟悉一点即可实现许多强大的功能。(当然,用什么都只是工具,主要是掌握方法与思想)

话不多说,进入正题:软件版本Labview2015 64位英文版(要安装VISION Acquisition Software组件) 和 Visual Studio 2015,注意生成的DLL要与Labview版本一致,都是64位才可以,否则会有其他的调用问题。

一、从Labview传递图像数据到opencv中,经过图像处理后又将处理结果返回到Labview显示。

我这里有两种图像数据来源,一种是直接调用本地图片,另一种是通过labview调用摄像头传输视频,可以做到实时的图像传输和图像处理。二者的区别只在Labview的设计上有稍许差别,Dll的内容是一致的。

既然DLL的内容一致,那就先介绍DLL的设计,前面几篇中有讲到VS如何创建DLL,可以翻看前面的内容,这里是调用软件发生改变,不再是由VS自己调用,而是通过Labview来调用,步骤差别不大。

dll.h头文件的定义如下:

#pragma once
#include<iostream>
#ifdef DLL_IMPLEMENT
#define DLL_API _declspec(dllimport)
#else
#define DLL_API _declspec(dllexport)
#endif
extern "C" DLL_API   void add2(int rows, int cols, unsigned __int8 *data);
extern "C" DLL_API  int ImgdatatoLabview(unsigned __int8 *imgdata);
extern "C" DLL_API  int getimagesize(int* rows, int* cols);

void add2(int rows, int cols, unsigned __int8 *data)是接收从labview传来的数据进行图像处理,注意参数类型,unsigned __int8 *data是指针类型,由于opencv中的图片数据类型是Mat型,而Labview里面没有Mat类型,所以要通过指针/数组来实现数据的传递。

下面是对图像处理函数主体,完成的是一个调用opencv里的Canny边缘提取函数。可以看到将image_src与关联到指针的首地址,经过图像处理后,最后的结果又返回到了image_src上,所以即便该函数没有返回值,也是能实现图像经过处理后传回到Labview。

_declspec(dllexport) extern void add2(int rows, int cols, unsigned __int8 *data)//接收labview传过来的图像数据进行处理,图片来源于labview的采集

{

    Mat image_src(rows, cols, CV_8U, &data[0]);

    /* Insert code here */

    Mat temp;

    boxFilter(image_src, temp, -1, Size(5, 5));
    Canny(temp, image_src, 150, 100, 3);

}

Labview的设计

1、源图像来源于本地图片文件,Labview前面板可看到一下效果,在运行前先选择文件目录即可。

后面板逻辑:调用动态链接库控件的位置在Connectivity->Libraries & Executables->Call Library Function Node

调用DLL参数设置,尤其注意指针data的数据类型为Array,Dimention为2

2、源图像来源于usb摄像头,这种方式需要安装NI VISION Acquisition组件,也就是下图所示的控件

前面板如下所示,图一是摄像头原图,图二是灰度图,图三是从opencv经过Canny边缘检测后返回的结果图

后面板逻辑如下:这里包括了两个没讲的DLL,可以先跳过这看完另外两个DLL的解释

二、从opencv传递图像到Labview,即源图像来源于opencv(本地文件或者调用摄像头都可以)

其实前面的功能也已经实现了将处理好的图像返回到labview显示,这里只是再更直观的体现一下图片来源于opencv

这里就涉及到另外两个DLL的使用一个是getimagesize获取图像文件大小的(获取行列数才可以在labview里初始化数组的大小),另一个是 ImgdatatoLabview实现图像的处理和传递(其实和第一个DLL功能类似,只是图像大小需要通过另一个DLL获得)

getimagesize功能代码实现:可以看到获得的图像来源opencv调用本地文件

_declspec(dllexport) extern int getimagesize(int* rows, int* cols)
{
    Mat ImgSrc = imread("E:\\study\\VS2015\\practice\\shumaguang\\shumaguang\\30.jpg");//read the image;
    *rows = ImgSrc.rows;
    *cols = ImgSrc.cols;
    return 0;
}

代码其实很简单,只是需要注意从opencv获取的行列信息要以指针的形式传出,所以看到函数的参数都是指针。

所以在labview调用该DLL的参数设置上也要注意数据类型,如下图所示

ImgdatatoLabview功能代码实现:将原图由RGB转换为GRAY类型传递到Labview

_declspec(dllexport) extern int ImgdatatoLabview(int rows,int cols,unsigned __int8 *imgdata)

{

    Mat ImgSrc = imread("E:\\study\\VS2015\\practice\\shumaguang\\shumaguang\\30.jpg");//read the image;
    Mat img(rows, cols, CV_8U, &imgdata[0]);
    cvtColor(ImgSrc, img, CV_BGR2GRAY);
    return 0;
}

代码也比较简单:

参数rows和cols就是接收来自getimagesize函数的返回值,而*imgdata指针关联到图片,和第一个DLL功能基本一致

同样注意该指针参数在Labview的设置 二维数组

Labview最后的功能实现,第四张图片就是得到的灰度图片,前面板如下所示,后面板和第一部分里的一样,就不再贴图了。

有心人可以发现这里不管是从Labview传输图片到opencv还是从opencv传输到Labview,这里的图片传输的都是灰度图像,这是为什么,直接改变数组指针的类型可以实现彩色图像的传输吗?这个我也没测试过,

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