现代物业?新建设 2012年第11卷第10期 虚拟仪器（Virtual Instrumentation）以电子计算机和测试模块为基础，是一种利用性能高效的模块化硬件，再结合灵活高效的软件构成的仪器。在计算机显示屏幕上能够虚拟仿真所需仪器的面板和功能，可通过用户软件来定义计算机所完成的所有仪器功能，进而完成各种操作。LabVIEW是美国NI（National Instrument）公司推出的基于G语言（Graphics Language，图形化编程语言）的虚拟仪器软件。LabVIEW的编程方式是通过数据流实现，编程的图标用来表示函数，数据流的流向则用连线表示。LabVIEW强大的图形化编程语言和直观的图形化环境使程序开发更快捷，成为了教学与科研的必备工具，极大地提高了从事院校教学、实验和科学研究的效率。 仿真技术的研究主要运用于仿真工具方面，虚拟仪器技术使用主流计算机技术，并结合了创新、灵活的软件模块，高性能的硬件技术创造了强大的以计算机为基础的仪器解决方法。NI发布了一整套软、硬件工具用于建立测控应用。他们为仿真系统和仿真模型的开发提供了一个良好的基础。LabVIEW提供了多种图像处理的方法。利用LabVIEW软件进行图像的仿真处理并且实现自由化的控制界面显得十分有意义。 1 图像处理技术的需求分析 图像处理（image processing），是指图像经过计算机进行分析，从而达到所需结果。通常说的图像处理一般指的是数字图像处理，而数字图像的定义是指用数字照相机、摄像机、扫描仪等设备得到的图像，该图像经过采样和数字化得到的是一个大的二维数组，此数组的每一个元素称为像素，其值是整数，称之为灰度值。 图像处理技术的主要内容包括图像压缩、描述和识别、增强和复原三个部分。图像复原、图像分割、图像数字化、图像编码、图像增强和图像分析等是常见的处理方式。图像之间进行的变换是图像处理着重强调的关键。人们常用图像处理泛指各式各样的图像技术，狭义的图像处理主要满足对图像进行加工进而改善图像的视觉效果，并且为自动识别打基础，或者是对图像进行压缩以减少所需存储空间或传输通路、传输时间的要求。 对图像中感兴趣的目标进行检测和测量图像分析，从而获得它们的客观信息去建立对图像的描述。图像处理是一个从图像到图像的过程，而图像分析是一个从图像到数据的过程。这里的数据可以是对目标特征测量的结果，也可以是基于测量的符号表示。图像处理的重点是建立在图像分析的基础上，进一步研究图像中各目标的性质和相互联系，得出对图像内容和含义的理解及对原来客观场景的解释，从而规划行动。如果说图像分析主要是以观察者为中心研究客观世界，那么图像理解在一定程度上是以客观世界为中心，借助知识、经验等来把握整个客观世界。 图像处理技术是通过图像处理软件来实现的，常用的图像处理软件十分广泛，Adobe Photoshop是知名度以及使用率最高的图像处理软件。图像处理软件能够快速、高效地将图像按照既定的要求进行处理，也能够得到非常好的效果，但是必须有一定的基础才能使用这些软件，如果不经过学习根本无法进行图像处理。另外一些要求比较高的图像处理是要专业人士才能完成的，所 基于LabVIEW编程语言的图像处理技术浅述 梁硕 赵冉 （河南工业职业技术学院，河南 南阳 473000） 摘 要：利用Labview编程语言，对图像进行处理，实现了简单的图像生成，并且达到了图像亮度和对比度的调整，程序运行正确，可应用于教学中。可见利用LabVIEW进行图像处理是一个非常重要的应用，在许多行业中采用图像的采集和识别来进行判断、控制，使操作更加精确，具有可信度、人性化、智能化的特点。 关键词：LabVIEW；虚拟仪器； 图像处理；前面板设计 中图分类号：TP314 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）10-0078-02 [作者简介] 梁硕（1984- ），男，南阳市人，河南工业职业技术 学院电气工程系教师，助教，研究方向：过程控制及自动化技术教学。 赵冉（1986- ），男，南阳市人，河南工业职业技术 学院软件学院教师，研究方向：网络技术教学。 信息技术 I nformation Technology – 78 –
LabVIEW 程序设计步骤 下面通过一个设计实例来详细介绍虚拟仪器软件LabVIEW 的程序设计步骤。 设计目标：假设有一台仪器，需要调整其输入电压，当调整电压超过某一设定电压值时，需通过指示灯颜色变化发出警告。 1 建立新VI 启动LabVIEW 程序，单击VI 按钮，建立一个新VI 程序。 这时将同时打开LabVIEW 的前面板和后面板（框图程序面板）。在前面板中显示控件选板，在后面板中显示函数选板。在两个面板中都显示工具选板。 如果选板没有被显示出来，可以通过菜单查看（View ）/工具选板（Tools Palette ）来显示工具选板，通过查看（View ）/控件选板（Controls Palette ）显示控件选板，通过查看（View ）/函数选板（Functions Palette ）显示函数选板。 也可以在前面板的空白处，单击鼠标右键，以弹出控件选板。 2 前面板设计 输入控制和输出显示可以从控件选板的各个子选板中选取。 本例中，程序前面板中应有1个调压旋钮，1个仪表，1个指示灯，1个关闭按钮共4个控件。 1）往前面板添加1个旋钮控件：控件（Controls ）→ 新式（Modern ） → 数值（Numeric ） → 旋钮（Knob ），如图2-14所示，标签改为“调压旋钮”； 2）往前面板添加1个仪表控件：控件（Controls ）→ 新式（Modern ） → 数值（Numeric ） → 仪表（Meter ），如图2-14所示，标签改为“电压表”。 3）往前面板添加1个指示灯控件：控件（Controls ）→ 新式（Modern ）→ 布尔（Boolean ） → 圆形指示灯（Round LED ），如图2-15所示，将标签改为“上限灯”。 4）往前面板添加1个停止按钮控件：控件（Controls ）→ 新式（Modern ）→ 布尔 图2-15 添加指示灯、按钮控件 图2-14 添加旋钮、仪表控件
基于Labview的ADD波形 第一部分：概述 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。 本次就是一个基于labview平台的一次设计来达到对虚拟仪器课程的掌握，尽量使用学习到知识，在设计过程中有些部分存在对于总体设计影响不大，仅仅作为对知识的巩固。 本次的ADD waveforms 设计能够对两种不同的信号进行的运算，由于现有的示波器仅能对两组波形进行简单的加减，而ADD waveforms能够进行除加减意外的乘除运算。 第二部分：设计的思路与基本原理 本次设计是基于labiew界面的一个虚拟仪器的设计，所设计的虚拟仪器要具有对一个正弦波、一个三角波进行各种合成运算的功能，可完成add、divide、multip、subtra四种基本数学运算的功能。 通过以上的目标，我们可以分别选择能产生三角波、正弦波的子VI，再通过一个条件结构来确定每次输入的波形需要进行那种运算，然后在波形图中显示出来以供观察，最后可以比较ADD前的波形与ADD之后的，同时对最终信号进行了频谱分析。 本次设计结构主要有这基本分组成：条件结构、信号产生子VI、信号合并、波形验证部分、控制开关部分、频谱分析部分。在接下来的部分会对这些部分做详细的介绍。 第三部分：设计模块与元器件的介绍
Labview中的图像处理案例介绍 发布时间：2016-01-07之前我们介绍了MV-EM130M工业相机的实时图像获取方法，本文再结合labview的图像处理函数给出一种简单的图像处理VI。此处的图像处理包括对图像进行采样，找出与采样点相同的图像。为了找出各种角度放置的采样点，在查找的同时对图像进行了360°的翻转，这样可以找出图像上所有相同点。 由于软件的运行比较复杂，数据的采集又是实时的，要求处理速度比较快，所以要对其进行整体设计，合理安排控件的调用和执行顺序。本程序中采用了一个大循环，保持程序的持续运行。在内部再调用一个顺序结构来控制程序的执行顺序，这样可以保证程序按编程者的思路进行。 图像采集&整个程序流程图 读取了图像数据后，还要设置查找的像素。这里通过一个光标选择函数来实现。先用函数IMAQ Setup Learn Pattern 2来设置需要记录的各项，然后再用IMAQ Extract函数进行光标设置。这样就记录了此光标区域的图像数据。
设置查找像素 这里用一个条件结构来控制是否进入记录像素的程序，也就是当选择了要记录的像素后，才进入此分支程序。在这一分支程序中，又利用了一个顺序结构，这样提高了程序运行的效率。 复位记录按钮 当设置完以上要查找的像素后，就可以在需要的图片中查找此像素。为了查找有用的像素，在选择了“开始查找”后，要先读取上面标记的像素，再进行查找。此处程序的设计中，也是先运行一个条件结构，再运行顺序结构，按顺序执行程序。 读取选择的像素 当读取像素后，利用顺序结构在第二帧的图像中继续查找。在这一帧中放置了一个循环，并限制循环次数为4。此时先用一个IMAQ Rotate对图像进行翻转，每次翻转90°。这样就可以在循环4次时翻转一周，对图像上各个角度的像素进行查找。再把图像送到IMAQ Match Pattern 2函数，对其进行查找。通过此函数直接输出找到的像素信息的数组。为了对找到的信息进行处理，又用一个For循环对此数据和簇进行拆分。 程序编写完成后，要对系统进行软硬件的联机调试。这里把维视图像的MV-EM130M工业相机用网线和计算机连接，并在计算机上安装驱动程序。具体操作如下：
虚拟仪器导论 实验报告 目录 一．实验目的
二．实验原理 2.1 一阶系统状态空间表达式 2.2 四阶龙格—库塔法 2.3 PID控制算法 三．实验内容 四．实验报告 4.1一阶系统仿真前面板 4.2 一阶系统仿真程序框图 五．实验分析 5.1 一阶系统特点 5.2 PID参数对控制系统性能的影响 5.3 PID参数整定方法 六．实验总结 实验二 LabVIEW基本程序设计 一、实验目的 (1) 熟悉LabVIEW 8.5开发环境； (2) 掌握LabVIEW编程语言的程序结构和图形控件的使用方法； (3) 掌握LabVIEW编程环境的程序调试方法； 二、实验原理与内容 已知一阶系统状态空间表达式
x y u x x = + - =2 2.0 编程时可采用4阶龙格-库塔算法求解上述方程: K1 = -0.2*X(k)+2*u(k); K2 = -0.2*(X(k)+0.5*T*K1)+2*u(k); K3 = -0.2*(X(k)+0.5*T*K2)+2*u(k); K4 = -0.2*(X(k)+T*K3)+2*u(k); X(k+1) = X(k)+(K1+2*K2+2*K3+K4)*T/6; Y = X(k+1); 控制算法可采用增量式PID控制算法: du = Kp*(e(k)-e(k-1))+T/Ti*e(k)+Td/T*(e(k)-2*e(k-1)+e(k-2)); u(k) = u(k-1)+du; 本实验要求基于LabVIEW编程环境，针对上述一阶系统进行控制仿真。通过控制系统仿真，分析一阶系统的特点和各个PID参数对控制系统性能的影响。 三、实验报告 （1）简述实验目的及实验原理。 （2）完成实验内容，并附上前面板和程序框图。 （3）分析一阶系统特点和各PID参数对控制系统性能的影响，总结PID参数整定的方法。 （4）总结在编程过程中遇到的问题、解决办法。
一．LabVIEW机器视觉前面板上的模块有以下几类（如图1所示） 1．IMAQ Image.ctl 2．Image Display control 3．IMAQ Vision controls 4．Machine Vision controls 1 IMAQ Vision controls 对图像进行分析和处理所用到的一些控件，包括图像的类型，图像处理的方式和不同的形态算子以及颜色的类型的选择等等。如图2 图2
1.1Image Type 用于图片类型的选择，可以选择的类别有8bits，16bits，Float，Complex，RGB和HSL。一般用在从文件中读取图片时类型的选择。 1.2ROI Descriptor ROI区域的描述。ROI是Region Of Interesting的简称，中文应该翻译为目标区域。一般用在一个大图中取一块特定形状的区域，以便后续的处理和分析。 ROI为一簇数据，包括一个整数数组和一个簇组成的数组。整数数组内有4个元素，为图形最小外接矩形的四条边的坐标。簇数组中的簇由轮廓类型（整数），ROI类型（整数）和图形坐标点（为数组，根据ROI类型的不同，数组的定义也不同） 1.3Optional Rectangle 选择的矩形区域，为四个元素的数组，代表矩形的四条边的坐标。 1.4Color Mode 色彩模式，彩色图形的显示和处理模式，包括RGB,HSL,HSV,HIS四种。 1.5Threshold Range 阀值范围，为一包含两个数组元素的簇，常用于灰度或色彩图像阀值处理模块中。 1.6Convolution Kernel 二维浮点数组成的数组，用于构造一些算法的算子。 1.7Morphology Operation 形态算法的选择。可以选择不同的数据处理方式。 1.8Structuring Element 结构元素，为二维的整数数组。 2Machine Vision controls 机器视觉中用到的一些控件，只要是对图像画面进行选择的一些工具，包括点，线和面的选择以及坐标系的设定。如图3所示 2.1Point 点的选择，包括两个元素的簇，分别为横坐标和纵坐标。 2.2Line 线的选择，包括四个元素的簇，分别为起点和终点的横坐标和纵坐标。 2.3Rectangle 面的选择，包括五个元素的簇，分别为对角线两点横坐标和纵坐标，以及矩形选择的角度。 2.4Circle
用Labview实现图像采集 一、程序功能： 1.通过选择相机实现电脑摄像头或CCD连续图像采集。 2.控制图像采集时间。 3.显示图像采集速率和程序运行时间。 4.给采集到的图像命名并保存到特定的文件夹。 二、程序介绍： 1.前面板（控制面板） 要求：实现连续图像采集所需要的软件条件： 1.安装VAS（Vision Acquisition Software） 2.如果要实现CCD图像采集，需安装CCD的驱动程序 操作说明: 1.选择相机名称 2.设置采集时间 3.运行VI 相机名字：通过下拉菜单选择相机，包括电脑摄像头和USB接口的CCD设备采集速率。采集速率：实时显示采集图像的速率。 缓冲数：实时显示从程序运行开始采集图像的数目。 设置采集时间：根据需求设置采集时间。默认值为0，只采一幅图像。 采集进行时间：程序已经运行的时间。 设置保存路径：指定图片的保存位置。如果不设置，只进行实时采集不保存图像。Stop：采集停止。 图像：显示图像信息。左侧为兴趣区域选择工具，作用是使研究区域更加醒目，便于观察。从上到下依次是： 实现图形的放大 显示鼠标位置，不进行其他操作 拖动图片 选择兴趣区为一点 选择兴趣区为矩形包围的区域，两边为水平和竖直
选择兴趣区为矩形包围的区域，矩形方向任意 选择兴趣区为折线 选择兴趣区为折线区域（所画折线自动闭合） 选择兴趣区为曲线 选择兴趣区为曲线保卫的区域 选择兴趣区为椭圆 选择兴趣区为圆环 以折线兴趣区域为例，如图 2.后面板（程序框图） 1. 循环，将采集、保存、计时等功能循环进行。 在循环中，获取最新的图像并输出。 2.循环的初始条件设置，选择相机，并将相机作为循环的输入。 和前面版里的相机名字相对应，作用是选择相机。 打开一个照相机，查询摄像机功能，装载的照相机的配置文件，并创建一个唯一的参考到摄像机。 Camera Control Mode照相机控制模式，在控制器模式打开相机，配置和获取图像数据。Session In指定要打开摄像机的名称，默认值是CAM0。 Session Out是相机的一个参考，输出图像数据。 配置并开始抓取图像，抓取循环连续进行，并将抓取到的图像放到缓冲区，可以实现高速图像采集。 Session In/out作用与打开相机里的类似。 3.循环结束时，关闭相机，若循环出错，则关闭相机并报错。 终止采集程序并关闭相机。 当有错误输入时，破坏图像，并释放它在存储器占据的空间。 4.将从相机采集到的数据，以图像的形式输出，并计算图像采集速率和采集数，在前面板输出。 5.在循环中计算采集速率和程序运行速率，控制采集时间。 本部分与stop按钮以及错误三者共同控制条件的运行，当三个条件中的任意一个为真时，循环都会终止。 显示从指定起始时间起，已经用去的时间，达到目标时间后会重置。“已用时间（s）”可以输出程序运行的时间。将已用时间与设置时间进行比较，当已用时间大于设置时间是条件为真，控制循环停止。 6.在特定的路径保存图像，并通过循环为其命名。
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1 目的及基本要求 0 本程序是基于常看到的一款小游戏贪吃蛇而设计的，即有一条小 蛇不停地在屏幕上游走，吃各个方向上出现的苹果（姑且称它为 “苹果”），越吃越长，只要蛇头碰到屏幕四壁或者碰到自己的 身子，游戏就立刻结束。本程序基于传统贪吃蛇游戏的特点利用LabVIEW制作的一款完整的迷你贪吃蛇游戏。 0 4.1 运行结果 (8)
1 目的及基本要求 本程序是基于常看到的一款小游戏贪吃蛇而设计的，即有一条小蛇不停地在屏幕上游走，吃各个方向上出现的苹果（姑且称它为“苹果”），越吃越长，只要蛇头碰到屏幕四壁或者碰到自己的身子，游戏就立刻结束。本程序基于传统贪吃蛇游戏的特点利用LabVIEW制作的一款完整的迷你贪吃蛇游戏。 熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现贪吃蛇游戏的设计和仿真。要求通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧，使学生掌握通信系统设计和仿真工具，为毕业设计做准备，为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 2 贪吃蛇游戏设计原理 贪吃蛇游戏大体上可分为以下几个部分： 1) 控制部分就是通过输入输出来控制蛇的运动 2) 逻辑部分进行判断蛇吃了没有是否撞墙同时把蛇的长度增加一节还要实现分数的计算 3) 图象显示部分就是将游戏显示出来 本程序的主要实现如下功能：1.小蛇在屏幕上不停的游走；2.用键盘方向键可控制小蛇的移动方向；3.吃过一个苹果后小蛇长度增加并随机产生另一个蛋； 4.小蛇碰到四壁或者碰到自己的身体时游戏结束并给出得分和提示是否继续； 5.游戏可以有多种难度选择等 3 贪吃蛇游戏设计与仿真 3.1 前面板设计 采用LabVIEW中提供的“Express XY图”作为游戏界面，显示蛇和苹果，这样就可以通过方向键来移动小蛇到想要去的地方。对XY图的属性做如下修改：
IMAQ 模块介绍
fhinali 编写
IMAQ 模块介绍
一.LabVIEW 机器视觉前面板上的模块有以下几类(如图 1 所示) 1. IMAQ Image.ctl 2.Image Display control 3.IMAQ Vision controls 4.Machine Vision controls
图1 1 IMAQ Vision controls 对图像进行分析和处理所用到的一些控件, 包括图像的类型, 图像处理的方式和不同的 形态算子以及颜色的类型的选择等等.如图 2
IMAQ 模块介绍
fhinali 编写
图2 1.1 Image Type 用于图片类型的选择,可以选择的类别有 8bits,16bits,Float,Complex,RGB 和 HSL.一 般用在从文件中读取图片时类型的选择. 1.2 ROI Descriptor ROI 区域的描述.ROI 是 Region Of Interesting 的简称,中文应该翻译为目标区域.一般用 在一个大图中取一块特定形状的区域,以便后续的处理和分析. ROI 为一簇数据,包括一个整数数组和一个簇组成的数组.整数数组内有 4 个元素,为图形 最小外接矩形的四条边的坐标.簇数组中的簇由轮廓类型(整数) ,ROI 类型(整数)和图 形坐标点(为数组,根据 ROI 类型的不同,数组的定义也不同) 1.3Optional Rectangle 选择的矩形区域,为四个元素的数组,代表矩形的四条边的坐标. 1.4Color Mode 色彩模式,彩色图形的显示和处理模式,包括 RGB,HSL,HSV,HIS 四种. 1.5Threshold Range 阀值范围,为一包含两个数组元素的簇,常用于灰度或色彩图像阀值处理模块中. 1.6 Convolution Kernel 二维浮点数组成的数组,用于构造一些算法的算子. 1.7 Morphology Operation 形态算法的选择.可以选择不同的数据处理方式. 1.8 Structuring Element 结构元素,为二维的整数数组.
LabVIEW和声卡控制系统程序设计 1 引言 目前，控制系统的编程软件非常多，各类编程语言也数不胜数，具有代表性的有C语言、C++及汇编语言等，相比LabVIEW软件来讲，由于他们具有严格的语言逻辑以及语言规则，所有在设计、实践中往往比较复杂，而LabVIEW作为一种G语言，以图形，线条，结点的形式进行编程，简单易学。而且图形所表示的功能已经用完善的代码集成过，拿来就用，也节省了大量的工作任务。声卡作为一种普遍而且常用的材料，能够在LabVIEW自带的声卡VI中得到更好的运用和体现，二者结合是作为平面控制系统最实用的，最方便的，而且成本较低的体现。 2 LabVIEW软件介绍 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是它与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G 编写程序，产生的程序是框图的形式。用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，LabVIEW采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是LabVIEW的程序模块。虚拟仪器
具备很好的数据采集、仿真、数字信号处理的功能。LabVIEW 拥有专门用于控制领域的模块――LabVIEWDSC以及 NI-Motion。除此之外，工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序。 3 声卡介绍 3.1 PCI声卡 PCI声卡就是指采用PCI接口的独立声卡，PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。从结构上看，PCI是在CPU 的供应商和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。 3.2 USB声卡 USB声卡在原理上和结构上与普通的板载声卡很相似，但是由于USB具有其外置特点，他就没有了电路体积的限制，所以他能够通过复杂的模拟电路并采用更好的屏蔽设计从 而提高音质。脱离机箱，拥有不错的音质使他在性能上，实用性上得到了很大的提升，价格也相对较低，因此我们采用的是USB声卡作为平面控制系统的输出部分。 4 LabVIEW程序设计
LabVIEW程序设计-课程设计 成绩评定表 学生姓名班级学号 基于UDP的点对点专业通信工程课程设计题目 和广播通信 评 语 组长签字: 成绩 20 年月日日期 沈阳理工大学信息科学与工程 课程设计任务书 学院信息科学与工程学院专业通信工程学生姓名班级学号课程设计题目基于UDP的点对点和广播通信实践教学要求与任务: 1,学习LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧， 2(掌握简单LabVIEW程序的编程实现， 3(掌握简单通信系统设计和分析方法， 4(采用Labview语言,实现点对点和广播通信。 ,1，通过检索、查资料、调查研究、确定方案、画出组成系统结构方框图，,2，采用LabVIEW实现点对点和广播通信系统， ,3，系统调试与改进,调整系统参数,分析系统运行结果， ,4，写出设计总结报告。 工作计划与进度安排:
17周学习LabVIEW虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧,掌握简单LabVIEW程序的编程实现,掌握简单通信系统设计和分析方法。 19周采用LabVIEW语言,实现点对点和广播通信,并对系统进行性能分析。 指导教师: 专业负责人: 学院教学副院长: 201 年月日 201 年月日 201 年月日 2 沈阳理工大学信息科学与工程 目录 1(概述 ........................................... 4 1.1 LABVIEW简 介 ......................................... 4 2.2 UDP协议简 介 ........................................ 4 2.基于UDP的点对点和广播通信的设计原理 ............ 5 3(基于UDP的点对点和广播通信的程序设 计 ........... 5 3.1 前面板设计 ......................................... 5 3.2 程序框图(后面板)设计 (7) 3.2.1 后面板设计概述 (7) 3.2.2 打开/关闭本地UDP端口功能 (8) 3.2.3 选择广播或者点对点方式发送数据功能设计 (9) 3.2.4 发送数据功能设计 (9) 3.2.5 接受数据功能设计 ........................... 10 4.程序调 试 ....................................... 10 5.总 结 ........................................... 12 6.参考文 献 (13) 3 沈阳理工大学信息科学与工程
目前工作成果： 一、USB图像获取 USB设备在正常工作以前，第一件要做的事就是枚举，所以在USB摄像头进行初始化之前，需要先枚举系统中的USB设备。 （1）基于USB的Snap采集图像 程序运行结果： 此程序只能采集一帧图像，不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。
循环中的可以计算循环一次所用的时间，运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。 （2）基于USB的Grab采集图像 运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。
二、图像处理 1、图像灰度处理 （1）基本原理 将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理可用两种方法来实现。 第一种方法使求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值，然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量。 第二种方法是根据YUV的颜色空间中，Y的分量的物理意义是点的亮度，由该值反映亮度等级，根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应：Y=0.3R+0.59G+0.11B，以这个亮度值表达图像的灰度值。 （2）labview中图像灰度处理程序框图 处理结果：
《虚拟仪器》课程设计 题目：摩托车仪表盘 学院名称：物理与电子工程学院 专业班级：电子信息科学与技术 学生姓名：方皖南 学号： 201540620302 指导教师：胡楠 时间：2018-10-25
目录 一、labVIEW介绍 (3) 二、摩托车仪表盘的设计 (4) 2.1前面板图示 (4) 2.2程序框图 (4) 2.3程序说明 (5) （1）左转灯以及右转灯的控制 (5) （2）让左右等闪烁的控制 (6) （3）里程表控制 (6) （4）速度表控制 (7) （5）油罐的控制 (7) （6）所有数值归零控制 (7) 三、设计小结 (7) 四、参考文献 (8)
一、labVIEW介绍 LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G（Graphic）语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。LabVIEW编程语言最主要的两个特点是图形化编程和数据流驱动：（1）图形化编程 LabVIEW与Visual C++、Visual Basic、LabWindows/CVI等编程语言不同，后几种都是基于文本的语言，而LabVIEW则是使用图形化程序设计语言G语言，用框图代替了传统的程序代码，编程的过程即是使用图形符号表达程序行为的过程，源代码不是文本而是框图。一个VI有三个主要部分组成：框图、前面板和图标／连接器。框图是程序代码的图形表示。 LabVIEW的框图中使用了丰富的设备和模块图标，与科学家、工程师们习惯的大部分图标基本一致，这使得编程过程和思维过程非常的相似。多样化的图标和丰富的色彩也给用户带来不一样的体验和乐趣。 前面板是VI的交互式用户界面，外观和功能都类似于传统仪器面板，用户的输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果也在前面板上以数字、图形、表格等各种不同方式显示出来。 图标是VI的图形符号，连接器则用来定义输入和输出，每一个VI都有图标和连接器。用户要做的工作就是恰当地设置参数，并连接各个子VI。编程一般步骤就是使用鼠标选取合适的模块、连线和设置参数的过程，与烦琐枯燥的文本编程相比更为简单、生动和直观。 如果将虚拟仪器与传统仪器作一类比，前面板就像是仪器的操作和显示面板，提供各种参数的设置和数据的显示，框图就像是仪器内部的印刷电路板，是仪器的核心部分，对用户来讲是透明的，而图标和连接器可以比作电路板上的电子元器件和集成电路，保证了仪器正常的逻辑和运算功能。 （2）数据流驱动 宏观上讲，LabVIEW的运行机制已不再是传统上的冯·诺伊曼式计算机体系结构的执行方式了。传统计算机语言（如C语言）中的顺序执行结构在LabVIEW中被并行机制所代替。本质上讲它是一种带有图形控制流结构的数据流模式，程序中的每一个函数节点只有在获得它的全部输入数据后才能够被执行。既然LabVIEW程序是数据流驱动的，数据流程序设计规定，一个目标只有当它的所有输入有效时才能够被执行；而目标的输出只有当它的功能完全时才是有效的。于是LabVIEW中被连接的函数节点之间的数据流控制着程序的执行次序，而
LabVIEW程序设计方法 为了提高程序设计效率、保证程序设计质量、便于程序的维护，在设计程序时应遵循一些基本的设计方法。 当开发一个较大的项目时，有必要使用由顶向下的设计方法。LabVIEW语言在使用由顶向下的设计方法上，比其他语言有优势，因为可以先做出用户的接口，然后再逐渐完善它。 1．使用由顶向下的设计方法 1）用户需求列表 先列出一个表格，包括用于用户操作的面板（指大的程序中需要弹出的子程序的面板），这些面板上一般包含控制量与显示量类型，实时分析需求以及数据的表达等。然后创建一个临时的前面板，提供给预期的用户。通过一系列交互的过程，按用户的要求反复调整用户接口。在这个阶段，可能还需要做一些底层的调研，确定可以达到预期的设计要求。 2）设计程序的层次结构 LabVIEW语言的强大功能建立在它的层次特性之上。每创建一个程序，就可以在高层程序的框图中把它当做子程序使用。在这种层次结构下，从本质上说层数是无限的。 确定所需顶层模块之后，使用这些顶层模块创建程序代码。为每个模块创建一个子程序，这个子程序不具备任何功能，只是代表未来子程序的一个模型。每个子程序应有一个图标和一个包括所有必要的输入输出量的前面板。但是暂时不必为它创建程序代码，而是确认它是否为顶层程序所必需的。 把这些模型程序组合在一起后，一般说来就应该去理解每个模块的功能，以及它们如何提供需要的结果。研究每一个模块是否能提供后续程序所必需的信息，然后确认顶层程序代码包含了各程序间传递数据的正确连线。 尽量避免使用不必要的全局变量，因为它们会掩盖了程序间的数据依存关系。对一个大的程序来说，如果依赖全局变量作为程序间传递信息的手段，会使调试变得困难。 3）程序编码 在程序编制过程中，应按照工作的逻辑划分和考虑代码复用的可能性，通过创建子程序实现模块化的编程，把解决一般性问题与特殊问题相结合。 子程序创建以后及时调试。高层的调试尽管是不可避免的，但是在一个小模块中发现程序缺陷要比在多个程序的层次上方便得多。 2．规划接口板 有些子程序尽管已经具备足够的功能，但有时考虑在此基础上修改为其他的函数，并且新的函数有可能需要增加输入或输出，那么应该选择一个有富裕端口的接口板样式，暂时不为那些多余端口连线。这样，以后如果需要另外的输入或输出时就不必再改变接口板了，从而减小这些改变对整个层次结构的影响。 把控制量和显示量连接到接口板时，把输入量放在左侧，输出量放在右侧。这样可以避免程序中连线的混乱。 如果创建了一组经常用在一起的子程序，尽量使它们的接口板一致，通用的输入放在同样的位置。这样容易记住每个输入的位置，而不必再使用帮助窗口。如果我们创建了一个子程序它产生的输出是另一个子程序的输入，尽量将输入与输出端口对齐。这种技巧使连线看上去简洁。
目录 0.前言 (1) 1. 总体方案设计 (2) 1.1 图像反色原理 (2) 1.2 程序流程图 (2) 2.模块的设计 (3) 2.1 各模块的设计原理 (3) 2.1.1 图像读入模块的设计 (3) 2.1.2图像处理模块设计 (3) 2.1.3图像存储模块的设计 (4) 2.2图像显示及处理面板设计 (4) 2.2.1 前面板的设计 (4) 2.2.2流程图设计 (5) 3. 调试及结果分析 (5) 3.1 运行检验 (5) 3.2 调试分析 (7) 4. 结论及进一步设想 (8) 参考文献 (8) 课设体会 (9) 附录基于LabVIEW的图像反色处理系统 (10)
基于LabVIEW的图像反色处理系统 摘要：本论文阐述的是基于LabVIEW的图像反色处理系统的设计方法。反色又叫补色，红的补色是绿色，蓝的补色是橙色，黄的补色是紫色，由这三种对比关系可引出很多对比的反色。对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反的技术就是图像的反色处理，这在处理二值化图像的连通区域选取的时候非常重要。如物体连通域用黑色表示，而二值化后的物体连通域图像可那是白色的，而背景是黑色的，这时应手动选取图像的反色处理或有程序根据背景和物体连通域两种颜色的数量所占比例而自动选择是否选择选取图像的反色处理。本文主要分三个部分介绍，即图像的导入、反色处理，存储并显示图像的像素、深度等参数。 关键字：图像导入；反色处理；显示存储； 0.前言 LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，是一个功能强大并且灵活的软件，利用它可以方便的建立自己的虚拟仪器。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可以为实现仪器编程和数据采集等系统提供便捷途径。 以LabVIEW为代表的图形化语言，有称为“G”语言。它能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件，是一种通用的编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能。LabVIEW也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等。LabVIEW的动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，比其它语言的开发环境更方便、更有效。此外利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，能脱离LabVIEW环境运行,像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本，这给发布应用程序带来了极大的方便。 利用LabVIEW软件能对图像进行处理的方式有很多种，如对图像进行边缘检测、图像特征提取、图像分割等。但考虑到现有的实验条件，本文选择了对图像进行了反色处理。大家对照片的底片一定都很熟悉了，底片上的颜色与色彩鲜艳的照片的颜色是正好相反的，即反色，这也是我们制作反色图像的核心。图像反
《Labview程序设计》教学大纲 课程名称：Labview程序设计 学分：2.5 总学时：40 讲课学时：24 实验学时：16 考核方式：考试 先修课程：《C语言》、《计算机技术基础》、《单片机原理及应用》 适用专业：机械电子工程 开课系或教研室：机械电子工程 一、课程性质与任务 1．课程性质 本课程是机械电子工程专业的专业任选课。 2．课程任务 (1)了解LabVIEW的功能，熟悉LabVIEW的开发环境、VI的组成与创建步骤。 (2)熟悉LabVIEW的数据类型、数组控件及常量的创建与使用、簇及常量的创建与使用。 (3)掌握For/While Loop (Shift Register、Auto-indexing)、Charts与Graphs的概念、创建与使用。 (4)掌握Case Structure、Sequence Structure与Formula Node的创建与使用。 (5)掌握LabVIEW中的属性节点与调用节点的创建与使用方法。 (6)了解LabVIEW中的字符串、文件I/O的操作；了解全局变量与局部变量的创建与使用方法。 (7)了解LabVIEW中的Control Reference的创建与使用；了解事件驱动编程；掌握对菜单的编 辑与响应步骤，掌握对VI的属性进行设置。 (8)掌握有关数据采集的基本概念及在LabVIEW中进行数据采集编程的方法。 二、课程教学基本要求 对课程教学环节的要求（包括理论课时；课堂实践、实验、上机课时；课堂实践课时的具体安排意见；成绩考核形式等） 1、课时分配 理论课时为24，实践课时为16。 2、成绩评定 成绩评定采用百分制。 3、计分原则本课程为期末闭卷考试和平时成绩相结合进行综合评定，最终成绩由以下三部分组成： 第一部分：期末闭卷考试成绩占总成绩的70%； 第二部分：平时作业成绩占总成绩的20%； 第三部分：上课考勤占总成绩的10%。 三、课程教学内容 第一章LabVIEW概述 1.1虚拟仪器概述 1.2LabVIEW是什么？ 1.3 LabVIEW的运行机制
应用LabVIEW处理动态图片 1动态图片处理研究 1.1 图片处理的要求 采用网上资源丰富并且应用广泛的Flash广告商的动画作为图片来源，使用软件进行图片的灰度转化、像素调整后，能够显示在LED背光屏上。LabVIEW可以使用相应的ActiveX控件播放Flash动画，但是并没有提供函数来处理动画。所以必须利用第三方软件来将动画中的帧提取出来。动画的一般格式为SWF，应用SWF TO GIF软件将SWF转化为一帧帧的图片，如图1所示，以备后续处理 图1 SWF TO GIF软件生成图片 1.2 图像灰度处理研究 将彩色图像转化成为灰度图像称为图像的灰度化处理[7]。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，如果每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变少些。灰度图像
的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理一般可用两种方法来实现[8]。 第一种方法使求出每个像素点的R 、G 、B 三个分量的平均值，然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量： 3 111B G R B G R ++=== (1) 第二种方法是根据YUV 的颜色空间中，Y 的分量的物理意义是点的亮度，由该值反映亮度等级，根据RGB 和YUV 颜色空间的变化关系可建立亮度Y 与R 、G 、B 三个颜色分量的对应： Y=0.3R+0.59G+0.11B (2) 这个亮度值可以表达图像的灰度值。 1.3 图像处理流程图 下面将按照如图2所示的流程图做细致的处理。