基于labVIEW和API的实时视频捕捉

陈希球，田有成

（1.长江工程职业技术学院，武汉430212；2.长江中游水文水资源勘测局，武汉430010）

美国国家仪器公司（National Instruments）的软件产品labVIEW，以图形化编程模式更显直观高效，同时又不乏灵活性。其应用范围覆盖工业自动化、测试测量、嵌入式应用、运动控制、图象处理、计算机仿真等众多领域。在图象处理方面，提供了极其丰富的处理与算法分析函数，易于用户构建处理系统，缩短了系统开发周期。由于NI公司提供的图象采集卡价格不菲，构建应用系统时，硬件采用通用图象采集卡，再利用labVIEW强大的软件资源，不失为明智之举，既节省成本，又方便软件设计。

1 调用库节点与相关AIP

1.1 调用库节点

labVIEW的互联接口函数面板中提供了调用库函数节点（CLN），利用CLN可以调用DLL和API函数。在使用CLN节点时，需要利用对话框配置调用环境，包括指定DLL或API对应文件的路径，调用规范应选用stdcall（WINAPI），在线程选项中应选择“在UI线程中运行”选项。不同函数的参数个数和参数数据类型都不尽相同，在配置时要按函数的要求增加相应参数并选择对应的数据类型，在选择数据类型时要注意labVIEW中的数据类型与C语言的对应关系。

1.2 与视频处理相关API

Window提供了实时音视频处理动态链接库avicap32.DLL，可以创建捕捉窗口，并通过向窗口发送消息实现视频捕捉。其相关函数和消息说明如下：

capCreateCaptureWindow为建立捕捉窗口，参数分别为新建窗口标题、窗口风格、窗口相对父窗口的坐标、窗台的宽度和高度、父窗口句柄和窗口ID。如果窗口建立成功，则返回捕捉窗口句柄。

LRESULT SendMessage （HWND hWnd，UINT Msg，WPARAM wParam，LPARAM IParam）函数将指定的消息发送到一个或多个窗口。参数hWnd为接收消息的窗口的句柄，Msg为指定被发送的消息，wParam和IParam指定附加的消息特定信息。主要与视频捕捉有关的消息。①WM＿CAP＿SET＿PREⅥEW ，设置预览模式；②WM＿CAP＿SET＿OVERLAY ，设置覆盖；③WM＿CAP＿SET＿PREⅥEWRATE，设置采样帧速率；④WM＿CAP＿GRAB＿FRame，捕捉单帧作为静止图象；⑤WM＿CAP＿DRIVER＿CONNECT ，连接摄像机；⑥WM＿CAP＿DRIVER＿DISCONNECT，断开摄像机。

HWND FindWindow （LPCSTR lpClass-Name，LPCSTR lpWindowName）函数为查找指定程序的窗口句柄，本应用中主要用来查找前面板的窗口句柄。参数lpClassName为指向一个以null结尾的、用来指定类名的字符串或一个可以确定类名字符串的原子，lpWindowName为指定窗口标题的字符串。

2 labVIEW环境下视频捕捉实现

labVIEW的主流编程模式为数据流驱动模式，根据视频捕捉的实际应用，软件设计采用事件驱动模式来实现，前面板设计连接摄像机、断开摄像机、单帧捕捉三个按钮，用户通过点击相应的按钮实现其对应功能。连接摄像机按钮对应程序流程图如图1所示。

图1 连接摄像机按钮事件流程图

对应labVIEW程序如图2所示。如果用户的labVIEW环境支持私有属性节点，也可通过对windows剪切板操作捕捉图象的复制与粘贴，从而可简化程序设计。图3为程序运行效果图。

图2 连接摄像机按钮事件labVIEW程序图

图3 视频捕捉程序前面板图

其它两个按扭的程序设计与连接摄像机按扭类似。程序中要建立共享变量将视频窗口句柄在不同事件结构中传递，以实现对同一窗口的消息发送。

3 结 论

labVIEW具有丰富的函数资源，同时提供了多种与外部程序的接口，使用labVIEW环境开发应用程序可以简化算法设计，起到事半功倍的效果。本视频捕捉程序在lab-VIEW2012和windows8环境调试通过。

[1]陈树学，刘 萱.LABVIEW宝典[M].北京：电子工业出版社，2012.

[2]杨乐平.LABVIEW高级程序设计[M].北京：清华大学出版社，2007.