MATLAB與USB接口相機的現狀

發布時間：2017-10-25

MATLAB軟件平臺具有強大的矩陣運算和特征向量處理能力，被廣泛應用于學術、科學研究和工程技術應用等領域。同時，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
    MEX文件本質上是一個動態鏈接庫文件，不過是由MATLAB編譯器調用并執行的，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中內置函數的調用方式完全相同。MEX文件是MATLAB平臺實現調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
    對于使用C語言編寫實現的算法，可以將其當成MATLAB內置函數，直接在MATLAB平臺下調用，省去了將這些函數移植成MATLAB的m文件的步驟，可以充分的利用系統資源。
   b.速度提升
    對于數據量較大的處理運算，一些高級編程語言實現的算法要比MATLAB執行效率高很多，這時不妨使用這些語言完成算法的編譯，而后在MATLAB平臺下調用，進而大大提升數據處理的效率。對于循環迭代的問題，MATLAB中的m文件執行效率遠遠不及C語言，因此不妨使用C語言以MEX文件的格式編寫循環迭代，以提高計算速度。
   c.功能擴展
    通過MEX文件的使用，用戶可以實現對硬件的直接編程，如數據采集卡，步進電機等，以實現數據采集或控制，進一步拓展MATLAB的應用領域。
   (2)loadlibrary
    MATLAB為調用外部驅動程序DLL提供了一套API函數，最主要的就是loadlibrary函數，這個函數將DLL裝載入MATLAB工作區間，使得MATLAB能夠使用外部DLL中的函數，DLL中封裝的所有函數接口可以通過libflmctions函數查看，通過lib Struct和libpointer函數創建DLL函數可以接受的函數參數如指針類型的參數，然后可以通過calllib函數調用DLL中的函數。這個方法可以說靈活性比較高，但是需要用戶對DLL中的函數原型、使用方法以及工作流程十分熟悉，對于不是開發者的用戶來說還是有些困難的，除此
之外，這個方法對于C++支持還是不夠，一些C++中的數據類型如函數指針參
數，MATLAB中就配置不了，而且回調函數的設置也是比較麻煩的。所以，還是要找其它辦法來完成這項功能。
   (3)IMAQ Toolbox
    MATLAB與USB接口相機通信主要是通過MATLAB提供的ImageAcquisition Toolbox實現的,ImageAcquisition Toolbox技術可以采集來自攝像機和圖像采集卡的圖像和視頻并將其直接導入MATLAB和Simulink。它可以自動檢測硬件和硬件配置的屬性，并提供先進的工作流程，使采集和處理能夠在同一個循環中運行，并在多個多式聯運設備之間實現同步采樣。隨著多個硬件廠商和行業標準的支持，可以使用IMAQToolbox的成像設備范圍從廉價的網絡攝像頭到，以滿足低功耗、高速及其他具有挑戰性的要求.
    IMAQ Toolbox關鍵特性有：
1>.支持各種工業標準,包括 DirectShow，IEEE 1394, Camera Link 和 GigEVision。
2>.支持各種操作系統提供的網絡攝像頭接口標準，包括DirectShow，QuickTime 和 video41inux2。
3>.支持一系列的工業和科學硬件制造商。
4>.提供很多采集模式和緩存管理選項。
5>.支持在Simulink中生成C代碼。
    IMAQ Toolbox通過提供一個在操作系統、硬件設備和制造商之間通用的接口簡化了圖像采集的過程。它提供了許多方法使得MATLAB和硬件設備進行通信：Image Acquisition Tool, MATLAB 中的可編程接口和 Simulink 中的一個模塊。每一個流程均提供了得到相機屬性和控制的方法，使得用戶可以根據不同的環境選用不同的方法實現想要的功能。
MATLAB與USB接口相機的現狀.jpg

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