火焰图像监测系统研究 第10页
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炉膛火焰图像监视信号该信号直接进入上位机上位机创建一个后台
线程定时运行
具体步骤如下
定时采集火焰燃烧图像
利用公式4.22计算出全炉膛火焰温度场并记录温度场
所对应的坐标
求等温曲线的形心然后求它们的平均值作为火焰图像的
燃烧中心
判断燃烧中心是否在许可的范围内
若中心长期偏离许可范围则给出报警信号否则转1
步继续进行判断
火焰偏斜诊断具体实现方法请参考软件设计中的对应章节和程序
的源代码
§4.5小结
本章介绍了火焰温度场测量的基本原理分析了两种温度场测量方
法及其所产生的误差给出了所采用测温方法的处理效果并利用温度
场进行了全炉膛火焰燃烧中心的判断华北电力大学北京硕士学位论文
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第5章软件设计
§5.1开发工具选择
考虑到本软件的开发涉及到硬件编程以及图像处理中的大量计算
工作对程序的运行实时性要求很高同时考虑到模块的封装和源代码
的继承性故选用了C语言
目前微软的Windows系列操作系统已经成为最流行的操作系统
图形用户界面GUI许多特点都深受用户喜爱为了保持这些特性以
及与Windows操作系统的良好兼容性也为了将来随着操作系统升级而
带来软件升级的方便这里选择微软公司的Visual C 6.0作为本软件
开发工具
Visual C 6.0是目前微软公司迄今推出的最全面和最完美的C
程序集成开发环境它提供了一组适用于Windows风格C编程的
程序设计辅助工具
Visual C包括一套叫做MFC Microsoft Foundation Class Library
的C类库其中定义了进行Win32编程所需要的各种类有的类封
装了大部分Win32 SDK中应用程序编程接口函数有的类封装的则是应
用程序本身的数据和操作还有的类封装了ActiveX OLE和Internet编
程属性WinSock网络特性和DAO Data Access Objects ODBC Open
Database Connectivity数据访问功能Win32 SDK和MFC是实现Win32
编程的主要工具
Visual C的AppWizard工具能够自动生成应用程序的框架该框
架定义了应用程序的轮廓并提供了用户接口的标准实现方法运用
Visual C的资源编辑器Resource Editor能够直观设计应用程序的
用户界面而Class Wizard能够把用户界面和程序源代码连接起来程序
员要做的就是完成MFC类实现框架时未完成的特定功能的程序设计
由于以上的优点Visual C 6.0被编程人员广泛的采用目前它
是Windows环境下面向对象设计中最流行的编程工具华北电力大学北京硕士学位论文
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§5.2编程基础
5.2.1面向对象程序设计
程序设计包含两类基本的元素即数据和操作数据的指令集称为代
码传统的程序设计语言以设计代码为核心程序设计实际上就是指定
程序指令的先后顺序数据表示必须适应代码的设计模块化程序设计
方法将完成某一项功能的指令集组成一个相对独立的程序模块即函数
和过程使得程序结构清晰便于有效地文护对程序设计技术有了很
大改进但是由于结构化程序设计并不能够保证各程序模块之间真正相
互独立程序设计者在设计一个模块时很难完全排除其它模块的影响
随着程序规模的增大各模块之间的相互影响导致了一些难于测试难
于定位发现的错误增加了程序开发和文护的困难面向对象的程序设
计方法就是在这种背景现提出来的
面向对象程序设计Object-Oriented Programming简称OOP方法主
要以数据为中心代码是围绕着数据而设计主要具有如下特征
l对象的类class
面向对象程序设计语言将程序描述的事物看成一个整体称为对象
object对象的数据用于描述内部状态而代码完成对数据的操作
对象就是包含数据和代码的完全独立体类就是具有系统的属性的所有
对象的逻辑原型是对象的规则和设计
l封装性encapsulation
类是一个独立的模块类的内部状态描述数据对程序的其它部分是
不可见的类只向外界公布其具有public属性的数据和代码并构成类
与外界的接口
l多态性polymorphism
不同的类或对象对外界传入的相同的信息能够根据自身的性质做出
不同的反应
l继承性inheritance
继承性是指一个类可以派生出新的类新类能够继承原类定义的属华北电力大学北京硕士学位论文
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性和方法还能够加入自身定义的属性和方法
C是运用最广泛的面向对象语言VC是一个具有集成交
互和可视化编程的C实现工具具备上述的OOP特征在Windows
操作系统中VC编程主要是针对Win32的应用程序开发Win32编
程的一个主要特征就是多任务多线程编程这就需要首先了解进程和
线程的知识
5.2.2进程
进程常常被定义为一个正在运行程序的实例它有两个部分组成
l一个是操作系统用来管理进程的内核对象内核对象也是系统用
来存放关于进程的统计信息地方
l另一个实地址空间它包含所有可执行模块或DLL模块的代码和
数据它还包含动态内存分配的空间如线程堆栈和堆分配空间
要使进程完成某项操作它必须拥有一个在它的运行环境中运行的
线程该线程负责执行包含在进程的地址空间中的代码实际上单个
进程可能包含若干个线程所有这些线程都同时执行地址空间中的
代码为此每个线程都有它自己的CPU寄存器和它自己的堆栈每个
进程至少拥有一个线程来执行进程的地址空间中的代码如果没有线
程来执行进程的地址空间中的代码那么进程就没有存在的理由了系
统就将自动地撤销该进程和它的地址空间
若要使这些线程都运行操作系统就要为每个线程分配一定的CPU
时间它通过一种循环方式为线程提供时间片称为量程造成一种假
象仿佛所有的线程都是同时运行的一样图5.1中显示了单个CPU的
计算机上是如何实现这种运行方式的如果计算机上拥有多块CPU那
么操作系统就要使用复杂的多的算法来实现CPU上线程负载的平衡
当创建一个进程时系统会自动创建它的第一个线程该线程称为
主线程然后该线程可以创建其它的线程而这些线程又可以创建更
多的线程华北电力大学北京硕士学位论文
图5.1 CPU用循环方式为各个线程提供时间片
5.2.3线程
与进程一样线程也有两部分组成
l一个是线程的内核对象操作系统用它来对线程实施管理内核
对象也是系统用来存放线程统计信息的地方
l另一个是线程堆栈它用于文护线程在执行代码时需要的所有函
数参数和局部变量
线程是在进程环境中创建的而且它的整个寿命期都在该进程中
这就意味着线程在它的地址空间中执行代码并且在进程的地址空间中
对数据进行操作因此在单进程环境中你有两个或者多个线程正在
运行那么这两个线程将共享单个地址空间这些线程能够执行相同的
代码对相同的数据进行操作这些线程还能够共享内核对象句柄因
为句柄表依赖于每个进程而不是每个线程存在
MFC具有两种不同类型的线程用户界面user interface线程和
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