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新聞動(dòng)態(tài)

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MATLAB與USB接口相機(jī)的現(xiàn)狀

發(fā)布時(shí)間：2017-10-25

    MATLAB軟件平臺(tái)具有強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算和特征向量處理能力，被廣泛應(yīng)用于學(xué)術(shù)、科學(xué)研究和工程技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域。同時(shí)，MATLAB也十分注重于外部程序的通信，提供了幾種與外部程序通信的方法。
    (1)MEX技術(shù)
    MEX文件本質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，不過是由MATLAB編譯器調(diào)用并執(zhí)行的，它是按照MATLAB的格式，使用其它編程語言編寫的。在Windows系統(tǒng)中，這類文件類型的后綴名為.dll。在MATLAB中使用MEX文件，只需要在MATLAB命令框中輸入MEX的文件名即可，這同MATLAB中內(nèi)置函數(shù)的調(diào)用方式完全相同。MEX文件是MATLAB平臺(tái)實(shí)現(xiàn)調(diào)用外部程序功能的接口。通過它，用戶可以完成以下功能： 
   a.代碼重用
    對(duì)于使用C語言編寫實(shí)現(xiàn)的算法，可以將其當(dāng)成MATLAB內(nèi)置函數(shù)，直接在MATLAB平臺(tái)下調(diào)用，省去了將這些函數(shù)移植成MATLAB的m文件的步驟，可以充分的利用系統(tǒng)資源。
   b.速度提升
    對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的處理運(yùn)算，一些高級(jí)編程語言實(shí)現(xiàn)的算法要比MATLAB執(zhí)行效率高很多，這時(shí)不妨使用這些語言完成算法的編譯，而后在MATLAB平臺(tái)下調(diào)用，進(jìn)而大大提升數(shù)據(jù)處理的效率。對(duì)于循環(huán)迭代的問題，MATLAB中的m文件執(zhí)行效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及C語言，因此不妨使用C語言以MEX文件的格式編寫循環(huán)迭代，以提高計(jì)算速度。
   c.功能擴(kuò)展
    通過MEX文件的使用，用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的直接編程，如數(shù)據(jù)采集卡，步進(jìn)電機(jī)等，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集或控制，進(jìn)一步拓展MATLAB的應(yīng)用領(lǐng)域。
   (2)loadlibrary
    MATLAB為調(diào)用外部驅(qū)動(dòng)程序DLL提供了一套API函數(shù)，最主要的就是loadlibrary函數(shù)，這個(gè)函數(shù)將DLL裝載入MATLAB工作區(qū)間，使得MATLAB能夠使用外部DLL中的函數(shù)，DLL中封裝的所有函數(shù)接口可以通過libflmctions函數(shù)查看，通過lib Struct和libpointer函數(shù)創(chuàng)建DLL函數(shù)可以接受的函數(shù)參數(shù)如指針類型的參數(shù)，然后可以通過calllib函數(shù)調(diào)用DLL中的函數(shù)。這個(gè)方法可以說靈活性比較高，但是需要用戶對(duì)DLL中的函數(shù)原型、使用方法以及工作流程十分熟悉，對(duì)于不是開發(fā)者的用戶來說還是有些困難的，除此
之外，這個(gè)方法對(duì)于C++支持還是不夠，一些C++中的數(shù)據(jù)類型如函數(shù)指針參
數(shù)，MATLAB中就配置不了，而且回調(diào)函數(shù)的設(shè)置也是比較麻煩的。所以，還是要找其它辦法來完成這項(xiàng)功能。
   (3)IMAQ Toolbox
    MATLAB與USB接口相機(jī)通信主要是通過MATLAB提供的ImageAcquisition Toolbox實(shí)現(xiàn)的,ImageAcquisition Toolbox技術(shù)可以采集來自攝像機(jī)和圖像采集卡的圖像和視頻并將其直接導(dǎo)入MATLAB和Simulink。它可以自動(dòng)檢測(cè)硬件和硬件配置的屬性，并提供先進(jìn)的工作流程，使采集和處理能夠在同一個(gè)循環(huán)中運(yùn)行，并在多個(gè)多式聯(lián)運(yùn)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)同步采樣。隨著多個(gè)硬件廠商和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持，可以使用IMAQToolbox的成像設(shè)備范圍從廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭到，以滿足低功耗、高速及其他具有挑戰(zhàn)性的要求.
    IMAQ Toolbox關(guān)鍵特性有：
1>.支持各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括 DirectShow，IEEE 1394, Camera Link 和 GigEVision。
2>.支持各種操作系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)攝像頭接口標(biāo)準(zhǔn)，包括DirectShow，QuickTime 和 video41inux2。
3>.支持一系列的工業(yè)和科學(xué)硬件制造商。
4>.提供很多采集模式和緩存管理選項(xiàng)。
5>.支持在Simulink中生成C代碼。
    IMAQ Toolbox通過提供一個(gè)在操作系統(tǒng)、硬件設(shè)備和制造商之間通用的接口簡(jiǎn)化了圖像采集的過程。它提供了許多方法使得MATLAB和硬件設(shè)備進(jìn)行通信：Image Acquisition Tool, MATLAB 中的可編程接口和 Simulink 中的一個(gè)模塊。每一個(gè)流程均提供了得到相機(jī)屬性和控制的方法，使得用戶可以根據(jù)不同的環(huán)境選用不同的方法實(shí)現(xiàn)想要的功能。
                     MATLAB與USB接口相機(jī)的現(xiàn)狀.jpg

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