数字林业智能地磅图像处理系统
介绍了如何应用计算机技术对木材运输信息进行可视化动态管理。根据木材生产企业实际存在的问 题,提出具体实施方案。重点解决抓拍和存储树种图像的问题。
随着科学技术的发展,越来越多的新技术被应用 到林业生产和管理中。应用计算机技术对木材资源进 行可视化的动态管理,是现代木材生产管理的需要和 发展趋势。为了适应这一需要,我们研发了数字林业智 能地磅图像处理系统。本系统主要应用Delphi语言开 发管理平台和用SQLServer 2000语言编写数据库,然 后用ADO控件来链接数据库。
该系统可将木材信息纳入计算机进行实时监控, 从而杜绝了不法工作人员与客户相互勾结损公肥私的 非法交易,有效地封堵了企业的效益流失。
1.系统需求分析
目前在木材发售过程中还没有进行计算机联网, 这不符合信息化管理的要求,领导也不能及时掌握木 材发售详细情况,导致国有资源流失严重。为此,我们 要建立一套符合现代化管理的解决方案,以减少因人 为因素带来的经济损失,特别要避免因人为更改树种 造成的损失。我们在计算木材材积时是用质量除以系 数,系数是随着树种而改变的。如果把原有树种改成一 种系数较大的树种,那么计算出来的体积就会变小,不 法人员就会有利可图。我们可以用抓拍树种图像的方 法来避免人为修改树种,获取图像后还要解决如何把 图像存入数据库的问题。目前对于图像数据的存储大 都采用“表+实体”的方法,即图像数据以文件形式存放 于指定的计算机目录下,在数据库表中只反映图像数 据文件的存储路径,这种方式很容易更换新图片进而 更改树种及树种系数。这种管理模式给数据的维护增 加了难度,同时也给数据的安全带来一定的隐患。因 此,要真正做到各类数据在数据库中安全管理,最好是 直接将图像数据存储在数据库关系表中。要将图片存 入数据库,必须有包含image字段的数据库,image数据 类型主要用于存储图像数据等大段的二进制数据。本 系统选用了 SQL Server 2000数据库,容量为2GB。当需 要在SQLServer数据库中存储图像数据时,首先应建 立包含image数据类型字段的数据库关系表。
2.系统功能模块划分
在开发应用程序前必须了解系统要实现的各项功 能,对系统的功能模块作出清晰的划分,设计出应用程 序的结构,根据需要将系统设计为由四大模块组成,如 图1所示。
管理平台模块主要包括登录、生产科和检验科三 大模块,各模块又包含有许多子模块。具体设计如图2 所示。
3.数据库设计
在用Delphi 7编写程序前必须完成数据库的设计 以及相关设置。提供给应用程序完成功能的数据库表格共有7个:①树种材积信息表格;②第一次录入命令 单表格;③第二次录入命令单表格;④车辆信息表格;⑤ 树种信息表格;⑥用户信息表格;⑦数据录入表格。在数 据录入表格中用image字段来存储树种图像。
4.应用程序窗口设计
该程序由14个窗口组成,如表1所示。
5.地磅数据录入模块设计
5.1窗口设计
该模块是防作弊的关键模块。窗口设计如图3所示。
5.2图像抓拍及存储
检测完毕,一切正常就可以称重。当按下采集按钮 时采集称重信息,同时抓拍树种图像。所用抓拍图像软 件是 Pegasus Imaging 的 CapturePRO V3.0。CapturePRO V3.0是视频及图像输入工具,支持各种接口的视频输入设备如,USB,FireWire,WDM 及 DirectShow 等)。其 包含了一套精心组织的.NET、COM和VCL组件来实现 视频及图像的输入。抓拍图像后,首先存成JPG图形文 件。之所以选用JPG而不用BitMap图形文件形式来存 储的关键是同一批木材其颜色变化不会很大,所以压 缩后失真度不大,而且JPG形式存储空间比BitMap形 式小。
我们需要先找到存储路径然后再抓拍图像,这样 即使此路径先有一个图片,抓拍后该图片也会被覆盖 而得到新图像,从而避免人为修改树种。接下来需对 树种图片进行保存,要想把树种图片直接保存到数据库 中必须用流的方式。保存图像可以用TMsmoryStream 和 TBlobStream,本系统主要用 TMsmoryStream。
6.小结
目前,林业部门己陆续应用计算机网络化管理,实 现了数字化监控,从根本上改变了林业系统多年来粗 放管理的状态,减少了人为因素带来的影响,大大提高 了工作效率。本系统设计采用图形界面,只要点击鼠标 或按快捷键就可以轻而易举地完成各种操作,应用该 软件系统将给用户带来显著的经济效益和社会效益。 当然,本系统设计中还有许多缺点,抓拍图像部分也只 是解决了人为更改树种这一问题,要彻底避免人为修 改数据还应对数据库进行安全设计。