數字林業智能地磅圖像處理系統
介紹了如何應用計算機技術對木材運輸信息進行可視化動態管理。根據木材生產企業實際存在的問 題,提出具體實施方案。重點解決抓拍和存儲樹種圖像的問題。
隨著科學技術的發展,越來越多的新技術被應用 到林業生產和管理中。應用計算機技術對木材資源進 行可視化的動態管理,是現代木材生產管理的需要和 發展趨勢。為了適應這一需要,我們研發了數字林業智 能地磅圖像處理系統。本系統主要應用Delphi語言開 發管理平臺和用SQLServer 2000語言編寫數據庫,然 后用ADO控件來鏈接數據庫。
該系統可將木材信息納入計算機進行實時監控, 從而杜絕了不法工作人員與客戶相互勾結損公肥私的 非法交易,有效地封堵了企業的效益流失。
1.系統需求分析
目前在木材發售過程中還沒有進行計算機聯網, 這不符合信息化管理的要求,領導也不能及時掌握木 材發售詳細情況,導致國有資源流失嚴重。為此,我們 要建立一套符合現代化管理的解決方案,以減少因人 為因素帶來的經濟損失,特別要避免因人為更改樹種 造成的損失。我們在計算木材材積時是用質量除以系 數,系數是隨著樹種而改變的。如果把原有樹種改成一 種系數較大的樹種,那么計算出來的體積就會變小,不 法人員就會有利可圖。我們可以用抓拍樹種圖像的方 法來避免人為修改樹種,獲取圖像后還要解決如何把 圖像存入數據庫的問題。目前對于圖像數據的存儲大 都采用“表+實體”的方法,即圖像數據以文件形式存放 于指定的計算機目錄下,在數據庫表中只反映圖像數 據文件的存儲路徑,這種方式很容易更換新圖片進而 更改樹種及樹種系數。這種管理模式給數據的維護增 加了難度,同時也給數據的安全帶來一定的隱患。因 此,要真正做到各類數據在數據庫中安全管理,最好是 直接將圖像數據存儲在數據庫關系表中。要將圖片存 入數據庫,必須有包含image字段的數據庫,image數據 類型主要用于存儲圖像數據等大段的二進制數據。本 系統選用了 SQL Server 2000數據庫,容量為2GB。當需 要在SQLServer數據庫中存儲圖像數據時,首先應建 立包含image數據類型字段的數據庫關系表。
2.系統功能模塊劃分
在開發應用程序前必須了解系統要實現的各項功 能,對系統的功能模塊作出清晰的劃分,設計出應用程 序的結構,根據需要將系統設計為由四大模塊組成,如 圖1所示。
管理平臺模塊主要包括登錄、生產科和檢驗科三 大模塊,各模塊又包含有許多子模塊。具體設計如圖2 所示。
3.數據庫設計
在用Delphi 7編寫程序前必須完成數據庫的設計 以及相關設置。提供給應用程序完成功能的數據庫表格共有7個:①樹種材積信息表格;②第一次錄入命令 單表格;③第二次錄入命令單表格;④車輛信息表格;⑤ 樹種信息表格;⑥用戶信息表格;⑦數據錄入表格。在數 據錄入表格中用image字段來存儲樹種圖像。
4.應用程序窗口設計
該程序由14個窗口組成,如表1所示。
5.地磅數據錄入模塊設計
5.1窗口設計
該模塊是防作弊的關鍵模塊。窗口設計如圖3所示。
5.2圖像抓拍及存儲
檢測完畢,一切正常就可以稱重。當按下采集按鈕 時采集稱重信息,同時抓拍樹種圖像。所用抓拍圖像軟 件是 Pegasus Imaging 的 CapturePRO V3.0。CapturePRO V3.0是視頻及圖像輸入工具,支持各種接口的視頻輸入設備如,USB,FireWire,WDM 及 DirectShow 等)。其 包含了一套精心組織的.NET、COM和VCL組件來實現 視頻及圖像的輸入。抓拍圖像后,首先存成JPG圖形文 件。之所以選用JPG而不用BitMap圖形文件形式來存 儲的關鍵是同一批木材其顏色變化不會很大,所以壓 縮后失真度不大,而且JPG形式存儲空間比BitMap形 式小。
我們需要先找到存儲路徑然后再抓拍圖像,這樣 即使此路徑先有一個圖片,抓拍后該圖片也會被覆蓋 而得到新圖像,從而避免人為修改樹種。接下來需對 樹種圖片進行保存,要想把樹種圖片直接保存到數據庫 中必須用流的方式。保存圖像可以用TMsmoryStream 和 TBlobStream,本系統主要用 TMsmoryStream。
6.小結
目前,林業部門己陸續應用計算機網絡化管理,實 現了數字化監控,從根本上改變了林業系統多年來粗 放管理的狀態,減少了人為因素帶來的影響,大大提高 了工作效率。本系統設計采用圖形界面,只要點擊鼠標 或按快捷鍵就可以輕而易舉地完成各種操作,應用該 軟件系統將給用戶帶來顯著的經濟效益和社會效益。 當然,本系統設計中還有許多缺點,抓拍圖像部分也只 是解決了人為更改樹種這一問題,要徹底避免人為修 改數據還應對數據庫進行安全設計。