基于labview的視頻遠程控制系統

中北大學信息與通信工程學院 吉志麗 林 都 閆 穎

國投大同能源有限責任公司 王衛國

1.引言

隨著科學技術的迅猛發展，現在網絡已經走進千家萬戶，成為生活、工作和學習不可缺少的條件。遠程監控已逐漸被應用到政府、教育、醫療、生產以及治安等眾多的領域。

在遠程視頻測控系統的構建中，視頻采集是一個必不可少的模塊。通過視頻，客戶端可以隨時很方便的觀察到現場的情況，實時針對狀況發出控制命令。本文介紹運用控件技術在虛擬儀器LABVIEW軟件開發的遠程視頻監控系統。

2.系統硬件設計

在硬件系統中客戶端PC運用TCP/IP通信對遠程監控端PC發出控制命令，遠程監控端PC通過得到客戶端PC發布的控制命令，利用數據采集卡輸出控制信號進行操作。

2.1 采集卡

數據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，實時監控/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 控制操控機構

在控制操控機構中利用模擬輸出通道對電源總開關進行控制，模擬輸出的電壓接入繼電器，從而完成對遠程閥門，開關的控制。

3.系統軟件

本課題設計的數據傳輸方案主要采用TCP協議，運用圖像化軟件LabVIEW中的Vision Acquisition Software編寫完整的TCP使用控件。在這個設計模塊巾，主要是將服務器采集得到的圖像信息傳輸給客戶端，所以傳輸部分是重中之重。又因為是采用TCP協議，所以可以直接調用寫好的TCP開啟、TCP寫入、TCP讀取和TCP關閉等功能，再進行相應的連接即可。

3.1 總體框圖

軟件部分分為兩部分：服務端和客戶端。需要運用LABVIEW軟件設計出可執行的流程圖。具體設計如下圖1。

圖1 可執行的流程圖

3.2 視頻圖像顯示及采集模塊

要達到在視頻傳輸的同時進行實驗數據采集的目的，軟件設計中的視頻模塊和數據采集模塊必須要實現并行且獨立執行，在LABVIEW軟件中設置兩個獨立的循環程序，分別由不同的布爾控件進行控制，這樣就可以同時采集視頻和實驗數據。圖像采集程序框圖見圖2。

圖2 圖像采集程序框圖

3.3 視頻監控設計

在視頻監控模塊中，主要的任務是將服務器采集到的圖像信息傳輸給客戶端。又由于采用TCP協議，可直接調用寫好的TCP開啟、TCP寫人、TCP讀取和TCP關閉等功能，再進行相應的連接即可。TCP/IP傳輸的部分是字符串，所以服務器端在采集圖像完畢后需將采集到的圖像數據轉化成字符串，才能進行進行傳輸。同時，在傳輸過程，一旦客戶機或服務器中任一方發生中斷，整個通信過程立刻結束，同時提供了發生錯誤時的處理程序，如圖3所示。

圖3

3.4 視頻保存模塊設計

在現代遠程視頻監控系統中，圖像保存的模塊是不可缺少的。利用LABVIEW中的圖片寫人文件函數控件，并調用WebcamFlat to picture.vi和Picture to Pixmap.vi函數，再調用具體的結構參數設定和保存路徑就可以實現。

4.系統總體評價

利用圖像虛擬軟件LABVIEW使得無線視頻傳輸系統的設計更加簡單，人機交互界面更加直觀美觀。本系統平臺上還可以進行進一步的設計研究，比如圖像清晰度設置，自動保存等。

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