電子鷹眼PDA監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、保密級(jí)別：機(jī)密電子鷹眼PDA監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)頁(yè)眉- PAGE 15 -修改記錄表序號(hào)版本修改日期修改內(nèi)容描述修改人 11.0總體設(shè)計(jì)目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc15461524 1 引言 PAGEREF _Toc15461524 h 3 HYPERLINK l _Toc15461525 1.1 編寫(xiě)目的 PAGEREF _Toc15461525 h 3 HYPERLINK l _Toc15461526 1.2 背景 PAGEREF _Toc15461526 h 3 HYPERLINK l _Toc15461527 1.3 定義 PAGEREF _T

2、oc15461527 h 3 HYPERLINK l _Toc15461528 1.4 參考資料 PAGEREF _Toc15461528 h 3 HYPERLINK l _Toc15461529 2 總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc15461529 h 4 HYPERLINK l _Toc15461530 2.1 需求概述 PAGEREF _Toc15461530 h 4 HYPERLINK l _Toc15461531 2.3 軟件結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc15461531 h 4 HYPERLINK l _Toc15461532 3 程序描述 PAGEREF _Toc1546153

3、2 h 4 HYPERLINK l _Toc15461533 3.1 功能 PAGEREF _Toc15461533 h 4 HYPERLINK l _Toc15461534 3.2 性能 PAGEREF _Toc15461534 h 4 HYPERLINK l _Toc15461535 3.3 輸入項(xiàng)目 PAGEREF _Toc15461535 h 4 HYPERLINK l _Toc15461536 3.4 輸出項(xiàng)目 PAGEREF _Toc15461536 h 5 HYPERLINK l _Toc15461537 3.5 算法 PAGEREF _Toc15461537 h 5 HYPER

4、LINK l _Toc15461538 3.6 程序邏輯 PAGEREF _Toc15461538 h 5 HYPERLINK l _Toc15461539 3.7 接口 PAGEREF _Toc15461539 h 5 HYPERLINK l _Toc15461540 3.8 存儲(chǔ)分配 PAGEREF _Toc15461540 h 5 HYPERLINK l _Toc15461541 3.9限制條件 PAGEREF _Toc15461541 h 6 HYPERLINK l _Toc15461542 3.10測(cè)試計(jì)劃 PAGEREF _Toc15461542 h 6 HYPERLINK l _

5、Toc15461543 3.11尚未解決的問(wèn)題 PAGEREF _Toc15461543 h 6電子鷹眼PDA監(jiān)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 引言1.1 編寫(xiě)目的闡述系統(tǒng)的整體架構(gòu)與詳細(xì)的設(shè)計(jì),為程序員編程提供指導(dǎo)和依據(jù).1.2 背景 隨著科技的進(jìn)步, PDA現(xiàn)在已經(jīng)悄然走入人們的生活, 從而帶來(lái)了嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)熱潮, 與此同時(shí)各種PDA 上的應(yīng)用程序也隨之誕生不少, 人們想利用PDA做更多的事情.例如PDA上也有QQ的聊天工具, PDA電子詞典,PDA上的搜索引擎等等. 我們注意到, 現(xiàn)代社會(huì)安全和隱私越來(lái)越重要了,隨著個(gè)人或者集體的信息越來(lái)越多,人們更加關(guān)心安全問(wèn)題了.例如銀行一般都有攝像頭實(shí)

6、時(shí)監(jiān)控.本系統(tǒng)也是在這樣一個(gè)背景下面產(chǎn)生.設(shè)想用PDA來(lái)實(shí)時(shí)查看遠(yuǎn)程攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控的地點(diǎn), 或許能對(duì)被監(jiān)控地區(qū)的安全提供一定的保證. 1.3 定義 無(wú)1.4 參考資料 2 總體設(shè)計(jì)2.1 需求概述(1) 功能性需求本系統(tǒng)取名為”電子鷹眼PDA監(jiān)控系統(tǒng)”. 其主要的功能性需求如下:1. 攝像頭能實(shí)時(shí)抓拍圖像. 2. 能將攝像頭抓取的圖片以bmp格式保存3. 能調(diào)整攝像頭的分辨率, 比如一般攝像頭缺省情況下截取的圖片大小是320*240的.用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要更改分辨率,以得到不同大小的圖片.4. 用戶(hù)能根據(jù)視頻的質(zhì)量的好壞,調(diào)整亮度, 飽和度, 灰度, 等參數(shù)5. 用戶(hù)能選擇不同的視頻源6.

7、用戶(hù)在PDA上,利用無(wú)線(xiàn)上網(wǎng), 可以獲得遠(yuǎn)程攝像頭截取的當(dāng)前的圖片,并顯示出來(lái)7. 用戶(hù)可以隨時(shí)獲取當(dāng)前攝像頭所監(jiān)控地點(diǎn)狀況的圖像形式,并顯示出來(lái)8. 用戶(hù)可以在PDA上選擇要獲取圖片的大小,顯示則根據(jù)相應(yīng)的大小來(lái)執(zhí)行,當(dāng)然不能超過(guò)PDA最大的顯示范圍(2) 非功能性需求 1. PDA上要完整顯示攝像頭截取的圖片. 2. PDA 可以實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前攝像頭抓取的圖片 3. PDA發(fā)出請(qǐng)求到圖像的顯示時(shí)間不能超過(guò)10S(3) 硬件,網(wǎng)絡(luò)需求描述 本系統(tǒng)需要攝像頭一個(gè),30萬(wàn)象素以上 裝有windows 2000或者windows-xp操作系統(tǒng)的PC機(jī)器一臺(tái),負(fù)責(zé)與攝像頭連接. 裝有winCE4.0

8、以上版本的PDA一臺(tái) 網(wǎng)絡(luò)條件: PDA所在地點(diǎn)能無(wú)線(xiàn)上網(wǎng), 帶寬1M/S以上.2.2 軟件結(jié)構(gòu) 模塊描述1. 攝像頭模塊PickHead.dll本系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu), Server端負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示視頻流, 并且要接受Client(PDA)端的抓圖請(qǐng)求, 截取Bitmap類(lèi)型的圖片并且保存在Server端, 與攝像頭操作以及抓拍圖像的操作專(zhuān)門(mén)作為一個(gè)模塊來(lái)開(kāi)發(fā), 我們稱(chēng)之為PickHead項(xiàng)目. 由于該項(xiàng)目作為整個(gè)系統(tǒng)的子項(xiàng)目, 并且我們?cè)贛S .NET下開(kāi)發(fā),所以我們將該子項(xiàng)目最終開(kāi)發(fā)成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(PickHead.dll),以方便重用.2. 參數(shù)調(diào)整模塊Test2.dll考慮到PDA顯

9、示屏的大小, 加上PickHead缺省抓圖的大小是320*240,為此我們又開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單的庫(kù):Test2.dll, 負(fù)責(zé)處理Server端對(duì)圖像分辨率的調(diào)整, 以及相關(guān)參數(shù),例如飽和度, 光澤, 亮度, 對(duì)比度, 色調(diào), 白平衡的參數(shù)調(diào)整. 同時(shí)具有對(duì)捕獲元的選擇功能.(處理有多個(gè)攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的情況). 3. Socket 服務(wù)端模塊, Server端的主程序, 負(fù)責(zé)與Client端的通信 采用異步通信模式, Server端有個(gè)線(xiàn)程Tcplistener一直負(fù)責(zé)偵聽(tīng)Client的連接服務(wù)請(qǐng)求, 當(dāng)有連接請(qǐng)求到來(lái)時(shí), Server端接受請(qǐng)求,雙方建立連接, 而后client端發(fā)送”O(jiān)K”消息

10、,服務(wù)端收到消息后解析,確認(rèn)是”O(jiān)K”后執(zhí)行以下步驟:A. 調(diào)用PickHead.dll中的 void GrabImage(String ImagePath) 函數(shù),將抓取的圖片保存到ImagePath指定的路徑B. 將抓取的bmp圖像Load進(jìn)內(nèi)存,并以Bitmap形式存在, 利用void BMPToJPG(string bmpFileName,string jpgFileName)函數(shù)轉(zhuǎn)化JPG格式, 這是由于jpg圖片相對(duì)與bmp圖像來(lái)說(shuō)比較小,一般截取的圖片轉(zhuǎn)化成JPG后約為4K-5K, 便于網(wǎng)絡(luò)傳輸,特別是Client端PDA屬于屬于無(wú)線(xiàn)上網(wǎng),這樣就減輕了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲毫?C. 調(diào)用主

11、程序的listen()函數(shù),將轉(zhuǎn)化后的JPG實(shí)例化為一個(gè)FileStream,寫(xiě)入NetworkStream中,即將圖片以網(wǎng)絡(luò)流的形式傳輸?shù)絚lient端. 4. Socket Client(PDA)端模塊 PDA負(fù)責(zé)與server端通信, 發(fā)送獲取圖片請(qǐng)求, 同時(shí)開(kāi)一個(gè)線(xiàn)程負(fù)責(zé)接受服務(wù)器端發(fā)來(lái)的圖片流. Client 端先開(kāi)一個(gè)100K的一個(gè)buffer, 并將用此buffer構(gòu)造一個(gè)FileSteam,將server發(fā)來(lái)的圖片流實(shí)例話(huà)為一個(gè)文件流,然后將構(gòu)造Bitmap對(duì)象將其顯示到PDA上, 如此通信過(guò)程可以異步進(jìn)行, 隨時(shí)可以取得Server端當(dāng)前抓拍的圖像, 這樣就實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)監(jiān)

12、控過(guò)程. 5. skinEngine皮膚引擎為Server增添光彩, IrisSkin.dll3 程序描述3.1 功能系統(tǒng)主要功能是在pda上得到遠(yuǎn)端攝像頭實(shí)時(shí)拍攝的圖片。下面是總體的IPO圖請(qǐng)求查看電子鷹眼PDA監(jiān)控系統(tǒng)得到實(shí)時(shí)圖片客戶(hù)端（PDA）的功能：請(qǐng)求查看PDA向服務(wù)端請(qǐng)求傳輸實(shí)時(shí)圖片服務(wù)端服務(wù)端：傳輸圖片請(qǐng)求Server發(fā)送截圖命令攝像頭實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)返回圖片傳輸3.2 性能 程序要求具有良好的健壯性, 保證連續(xù)24小時(shí)內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行不出問(wèn)題. 程序有諸多異常處理機(jī)制,保證在出現(xiàn)異常的地方將其捕獲,從而為完成程序,為將來(lái)系統(tǒng)的升級(jí)做準(zhǔn)備3.3 輸入項(xiàng)目服務(wù)器模塊1輸入：服務(wù)器斷請(qǐng)求服務(wù)器模塊

13、2（抓圖設(shè)置）輸入：名稱(chēng)數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)有效范圍輸入方式備注亮度Unsign int040鍵盤(pán)對(duì)比度Unsign int060鍵盤(pán)灰度Unsign int010鍵盤(pán)色調(diào)Unsign int 040鍵盤(pán)飽和度 Unsign int0100鍵盤(pán)銳度Unsign int07鍵盤(pán)顏色Color(0,0,0)(255,255,255)鼠標(biāo)垂直Bool鼠標(biāo)彩色Bool鼠標(biāo) 鏡象Bool鼠標(biāo) 背光補(bǔ)償bool鼠標(biāo)曝光Bool鼠標(biāo)USB帶寬bool鼠標(biāo)圖片大小Long int無(wú)出于性能考慮，最好小于一百萬(wàn)特殊輸入：去抖動(dòng) ： 值為戶(hù)外， 50HZ， 60HZ。捕獲源 ： 值為PC驅(qū)動(dòng)類(lèi)型。分辨率：160*120，

14、176*144，320*240，352*288，640*480客戶(hù)端模塊：輸入：客戶(hù)端請(qǐng)求 3.4 輸出項(xiàng)目輸出：服務(wù)器端： 圖片(按照輸入設(shè)置的圖片大小顯示在服務(wù)器端窗口。)圖片大小(在文本框顯示設(shè)置的圖片大小)程序分支輸出連接客戶(hù)端失敗Connection false傳輸失敗Transfer false截圖失敗Cut failure無(wú)法啟動(dòng)Server can not run客戶(hù)端輸出：圖片（顯示服務(wù)器端實(shí)時(shí)傳輸過(guò)來(lái)的圖片）。3.5 算法本系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)計(jì)很多的算法, 現(xiàn)在只是將Server端一個(gè)圖片處理的算法簡(jiǎn)單介紹一下.(1)將bmp格式的圖片轉(zhuǎn)化成JPG格式的圖片利用.net的類(lèi)庫(kù)Ima

15、ge ReturnPhoto(string bmpFileName)System.IO.FileStream stream ;stream=File.OpenRead(bmpFileName);Bitmap bmp = new Bitmap(stream);System.Drawing.Image image = bmp;/得到原圖/創(chuàng)建指定大小的圖System.Drawing.Image newImage = image.GetThumbnailImage(bmp.Width, bmp.Height, null, new IntPtr();Graphics g=Graphics.FromIm

16、age(newImage);g.DrawImage(newImage,0,0, newImage.Width, newImage.Height); /將原圖畫(huà)到指定的圖上g.Dispose();stream.Close();return newImage;void BMPToJPG(string bmpFileName,string jpgFileName) System.Drawing.Image img;img=ReturnPhoto(bmpFileName); img.Save(jpgFileName,ImageFormat.Jpeg);(2) 考慮到Server可以截取各種分辨率的圖片

17、,而PDA端支持的圖片大小有限.固考慮將Server端截取的圖片做適當(dāng)?shù)那懈?這里的切割參數(shù)為 float 類(lèi)型/ / 切割圖片函數(shù)，參數(shù)為Float的比例/ / public void ResetPhotoSize(float Portion)Bitmap oldBitmap=new Bitmap(ImagePath);int height=oldBitmap.Height;int width=oldBitmap.Width;/Color , oldpoint=new Colorwidth,height;/for(int i=0;iwidth;i+)/for(int j=0;jheight;

18、j+)/oldpointi,j=oldBitmap.GetPixel(i,j);/int NewWidth=Convert.ToInt32(height*Portion);int NewHeight=height;Bitmap newBitmap=new Bitmap(NewWidth,NewHeight);/for(int k=0;kNewWidth;k+)/for(int p=0;pNewHeight;p+)/newBitmap.SetPixel(k,p,oldpointk,p);/ oldBitmap.Dispose();newBitmap.Save(ImagePath);3.6 程序邏輯3.7 接口3.8 存儲(chǔ)分配在pda上需要100k的內(nèi)容大小空間。從服務(wù)端傳過(guò)來(lái)的圖片信息是已流的形式保存在內(nèi)容中，但由于C# api的關(guān)系，一定要先保存到一個(gè)文件中，才能創(chuàng)建一個(gè)bitmap對(duì)象，才能顯示在pda屏幕上。服務(wù)端那邊需要的空間以圖片的大小而定，一般控制在100k以?xún)?nèi)。由于服務(wù)端用的控件本身的關(guān)系，截下來(lái)的圖片只能先保存起來(lái)，不能直接從內(nèi)存中讀入。3.9 限制條件顯示問(wèn)題：由于PDA屏幕大小的限制，可以得到很大的圖片，但顯示出來(lái)不完全。網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題