发布时间 : 星期四 文章基于LABVIEW的圆形图像识别与实时跟踪系统设计更新完毕开始阅读
常熟理工学院毕业设计（论文）
1.5本章小结
本章从虚拟仪器的概述入手，介绍了本次课题的背景和意义，还追溯了图像处理的发展历程，图像处理的基本思想和现今的发展情况。除此之外，本章还阐述了系统设计的总体思想。
7
常熟理工学院毕业设计（论文）
2.LABVIEW程序设计技术
LABVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器公司（NI公司）开发的专门用于开发虚拟仪器的平台，主要是为仪器系统开发者提供一套能够快捷地建立、检测和修改仪器系统的图形软件系统。该平台功能强大，以图形化编程代替文本编程方式，图形用户界面丰富，具有较强的数据处理功能。
图形化的程序语言又称为“G”语言，它与C、Pascal、Basic等传统编程语言有着诸多相似之处，如相似的数据类型、数据流控制结构、程序调试工具以及层次化、模块化的编程特点等。但两者最大的区别在于，传统编程语言用文本语言编程，而LABVIEW使用图形语言（即各种图标、图形符号、连线等），以框图的形式编写程序。用LABVIEW编程无需具备太多编程经验，因为LABVIEW使用二等都是测试工程师熟悉的术语和图标，如各种旋钮、开关、波形图等，界面非常直观形象，因此LABVIEW对于缺乏丰富编程经验的测试工程师们来说无疑是个极好的选择。
2.1 LABVIEW软件介绍
LABVIEW是一种图形化编程语言，它广泛地被工业界，学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LABVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-458协议的硬件及数据采集卡式通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP，ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便地建立自己的标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言，又称为G语言，使用这种语言编程时，基本上不用写程序代码，取而代之的流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师熟悉的术语、图标和概念。因此LABVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试系统时，可以大大提高工作效率。
2.2 LABVIEW应用程序的构成
所有的LABVIEW应用程序，即虚拟仪器（VI），它包括前面板（front panel）、流程图（block diagram）、以及图标/连结器（icon/connector）三部分。
前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示
8
常熟理工学院毕业设计（论文）
输出两类对象，具体表现开关、旋钮、图形以及其他控制（control）和显示对象（indicator）。
流程图提供VI的图形化源程序。在流程图中对VI编程。控制和操纵宣言在前面板上的输入和输出功能。流程图中包括前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。
如果将VI与标准仪器相比较，那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西，而流程图上的东西相当于仪器箱内的东西。在许多情况下，使用VI可以仿真标准仪器，不仅在屏幕上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板，而且其功能也与标准仪器相差无几。图标/连接器VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作为子程序，这里称为子VI（subVI），被其它他VI调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数，详细情况稍后介绍。
2.3 LABVIEW的基本模块
像许多Windows应用程序一样，当进入LABVIEW编程环境后，首先出现在屏幕上的是两个无标题（untitled）窗口，一个是前面板窗口，用于编辑和显示虚拟仪器的前面板对象，另一个是框图程序窗口，用于编辑和显示流程图。同时在屏幕上方显示工具按钮，由于两个窗口除框图程序窗口增加了4个用于程序调试的工具按钮外，工具条是一样的，但应特别注意它提供的操作模板，包括工具模板、控制模板和函数模板。
2.4 程序调试技术
2.4.1 找出语法错误
LABVIEW程序的调试与其它计算机语言的编写调试类似，都需要找出语法错误，但LABVIEW的图形化编程方式就相对简单的多，大大提高了编程的效率。如果一个VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头，表示程序不能被执行.这时这个按钮被称作错误列表。点击它，则LABVIEW弹出错误清单窗口，点击其中任何一个所列出的错误，选用FIND功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。
错误的种类有多种类型，最常见的有：节点之间未连线；有一个或多个节点在程序中没有发挥作用（既没有输入，也没有输出）；程序中两节点之间的数据类型不同，导致数据不能传递；在程序中有一个或几个节点在设计时，并不能按照其原有的功能运行。 2.4.2 设置执行程序高亮
在LABVIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮，这个按钮叫做“高亮执行”按钮。点击这个按钮或使该按钮图标变成高亮形式，再点击运行按钮，VI程序就以较慢的速度运行，没有被执行的代友灰色显示，执行后的代友高亮显示，并显示数据流线上的数据值。这样，此时就可以在根据数据的流动状态跟踪程序的执行。
9
常熟理工学院毕业设计（论文）
2.4.3断点与单步执行
为了查找程序中的逻辑错误，希望框图程序一个节点一个节点地执行。使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行，用探针或者单步方式查看数据。使用断点工具时，点击希望设置或者清除断点的地方。断点的显示对于节点或者图框表示为经框，对于连线表示为红点。当VI程序运行到断点处时，程序将暂停在将要执行的节点，以闪烁表示。按下单步招待按钮，闪烁的节点被执行，下一个将要执行的节点变为闪烁，批示它将被执行。也可以点击暂停按钮，这样程序将连续执行直到下一个断点。 2.4.4 探针
可以使用探针工具来查看当框图程序流经某一根连接线时的数据值。在框图程序中增加探针有两种办法。首先，从工具模板选择探针工具，再用鼠标左键点击你希望放置探针的连接线。这时显示器上会出现一个探针显示窗口，该窗口总是被显示在前面板窗口或框图窗口的上面。也可以要框图使用选择工具或连线工具，在连线上点击鼠标右键，在连线的弱出式菜单中选择“探针命令，同样可以为该连线加上一个探针。
2.5 本章小结
主要介绍了在虚拟仪器方面应用比较普遍的软件LABVIEW应用程序的构成，主要模块，编程思想，和它独特的数据流等。利用本章介绍的知识，在调试程序的时候可以方便地找到出错的地方并且根据提示进行修改。
10