大幅面扫描仪上层驱动软件设计与实现

论文摘要

大幅面扫描仪是一种具有扫描幅面宽、分辨率高、图像质量高等特点的专业扫描仪，广泛应用在各种专业图像领域。它的特点决定了其有较高的开发难度。本文在分析各种大幅面扫描仪设计方案优劣的基础上采用了可变幅面架构作为整个系统的设计方案，并基于分层的设计思想将整个扫描仪系统分为三层：上层驱动软件、中间层嵌入式控制系统与底层硬件，并重点叙述了上层驱动软件的设计与实现。首先叙述了上层驱动软件的框架与GUI设计，然后在此基础上详细描述了扫描仪设备校正与图像后期增强处理的原理与实现。本文使用了偏移与增益校正的方法进行设备校正，并使用图像亮度、对比度、Gamma调整、图像锐化实现了图像增强。最后基于TCP协议设计与实现了负责上下层之间通信的网络通信模块。通过整个系统的联机调试，验证了上层驱动软件设计的可行性与有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源以及主要工作
• 1.4 论文的章节安排
• 第二章 系统的总体架构
• 2.1 普通扫描仪结构
• 2.2 大幅面扫描仪设计方案
• 2.3 大幅面扫描仪总体结构设计
• 2.3.1 数据采集系统
• 2.3.2 中间层嵌入式控制系统
• 2.3.3 上层驱动软件
• 2.3.4 自动对焦系统
• 2.4 OpenCV 简介
• 2.5 本章小结
• 第三章 上层驱动软件设计
• 3.1 上层驱动软件系统分析与设计
• 3.1.1 软件需求分析
• 3.1.2 系统用例分析
• 3.1.3 系统活动图
• 3.1.4 系统模块划分
• 3.2 上层驱动软件界面设计
• 3.2.1 用户界面设计
• 3.2.2 参数设置介绍
• 3.3 系统框架设计与实现
• 3.3.1 MVC 模式与 MFC Document/View 架构
• 3.3.2 系统类结构设计
• 3.3.3 预览、扫描序列图
• 3.3.4 扫描控制参数计算与发送
• 3.4 多线程的使用
• 3.4.1 Windows 环境下的多线程
• 3.4.2 UI 线程与工作线程
• 3.5 本章小结
• 第四章 图像处理模块设计与实现
• 4.1 系统的噪声
• 4.2 设备校正
• 4.2.1 偏移校正与增益校正
• 4.2.2 设备 Gamma 校正
• 4.3 图像增强
• 4.3.1 亮度、对比度、Gamma 调整
• 4.3.2 锐化
• 4.4 本章小结
• 第五章 网络通信模块设计与实现
• 5.1 网络通信连接的建立
• 5.1.1 TCP 协议与 Socket
• 5.1.2 系统连接的建立
• 5.2 命令接口设计
• 5.2.1 命令封装
• 5.2.2 命令体结构
• 5.3 网络通信模块的封装
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文总结
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A