Step One 需求分析与概要设计.pdf

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1、Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 1 页 共 8 页 Step One 需求分析与概要设计需求分析与概要设计 一、一、需求分析需求分析 1、问题陈述问题陈述 该步骤要求能够实现图像的采集，并且把图像传送至 PC，利用 PC 来控制和显示图片。为此我们将开发一个 PC 客户端，该客户端将会拥有以下功能：控制图像的采集、控制图像的传送、图像格式转化，为后续的图像识别和导航做准备、控制图像的显示以及一些辅助操作。2、约束说明约束说明、本项目采用的是 CAM130 摄像头，因此必须了解该摄像头的一些详细参数；、由于是通过串口来进行图像的传送

2、，而串口传送较慢。因此，应当采取可利用的方法，使图像传送的速度尽可能的快；、从摄像头采集出来的图像是原始格式，需要将它转化为特定的图片格式才能在PC 上显示出来；、图像的采集和图片的传送过程都是通过串口来实现的，因此将会采用类似 C/S的模式，小车上有服务器端，PC 是客户端，小车来接收 PC 发来的请求，并进行处理；、系统约束：使用 FriendlyARM 提供的最新 Linux 操作系统；3、用户要求、用户要求 、图像采集：将会负责图像的采集过程。该模块首先应该能够检测摄像头是否有Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 2 页 共 8

3、 页 用，然后再进行摄像头参数的设置，如分辨率等。、图像格式转化：由于该步骤是要为后来的图像识别以及导航做准备，因此如果采集的格式不符合识别要求，将会进行图像的格式转换。、图像传送：主要将采集到的图像传送至 PC 客户端，传送将会考虑速度问题，应用有效的方法，达到尽可能快的原则。、图像显示控制：主要是用来显示采集到的图像，以及一些辅助操作，如图像的打开、保存、删除等，便于客户分析；、环境保存：由于摄像头的分辨率需要设置、图像保存路径需要指定、照片拍摄的频率需要设置等，为此，客户端应该能够保存此类信息，方便用户下次在启动时不再进行设置，而只是在程序初始化时设置即可。4、软件与硬件说明、软件与硬件

4、说明 操作系统：操作系统：该客户端将在 Linux 下进行设计与实现；第三方软件：第三方软件：目前将会用到 Qt 开源框架；首先由于 Qt 是跨平台的，因此在 Linux 编写的Qt 程序，在 Windows 下也能运行，这样就方便了以后的测试与运行。另外，本人对 Qt 较为熟悉，开发相对较快；编程语言：编程语言：C/C+二、概要设计二、概要设计 1、软件子系统设计、软件子系统设计 该步骤被分为 4 个模块来设计：图像采集模块、图像格式转换模块、图像传送模块和图像显示控制模块；Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 3 页 共 8 页、图

5、像采集模块：该模块主要用相应的系统调用来实现图像的采集，该模块支持摄像头分辨率的设置；、图像格式转换模块：该步骤主要用来将采集到的图像转化为识别所需要的格式(RGB888)，从摄像头采集的原始图片格式是 RGB565，它不能在 PC 上显示出来，并且图像识别需要其他的图片格式，因此需要将它转化为特定的格式；、图像传送模块：利用串口来进行图像的传送，首先，该模块支持串口的选择，因为有的计算机可能有多个串口，该模块应该能够进行串口的检测。另外，由于串口传输较慢，暂时有两种方法可以考虑：一是把采集的图像进行无损的压缩，然后再传送至 PC端；二是，不压缩图像，二是进行相应的裁剪，因为图像识别只需要图像

6、中特定范围的色块和附近的一些环境，而不需要将整幅图像全部进行传送；、图像显示控制模块：利用 Qt 函数库来实现图像的显示，图像的控制功能主要包括设置图像的定时采集，图像的存放位置以及图像在客户端上的显示方式等。这四个模块的关系图如下所示：图像采集图像采集图像格式转换图像格式转换图像传送图像传送图像显示控制图像显示控制 2、客户端设计、客户端设计 下图是 PC 客户端的概要设计图，用 Qt 来实现：Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 4 页 共 8 页 上图是 PC 客户端的主界面，包括了菜单项，图像显示区和最下面的一些常用按钮。拍照按

7、钮主要是用来向小车发送采集照片的命令，小车采集到照片后，经过相应的处理后应当回传给 PC；保存按钮时将内存中、客户端显示的照片保存至本地，便于后来分析；删除按钮是用来清楚内存中、客户端显示的照片。其中文件菜单项如下图所示：Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 5 页 共 8 页 打开图像：从本地打开一个图像文件，将它显示在客户端上；保存图像：和保存按钮一样的功能；删除图像：和删除按钮一样的功能；退出：关闭该客户端。设置菜单项如下图所示：环境设置：进行环境方面的设置，包括硬件环境和一些可能的软件环境 图像设置：图像的大小设置等 对于环境设

8、置子菜单项如下图所示：Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 6 页 共 8 页 图像设置子菜单项：Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 7 页 共 8 页 帮助菜单项如下图所示：这就是第一步的需求分析以及概要设计图，许多不足之处，望指正！3、客户端的启动与关闭、客户端的启动与关闭、客户端在启动时需要查询设置文件，如果文件为空，则不进行环境设置，程序行为默认即可；如果不为空，则需要进行相应的环境设置；Step One 需求分析与概要设计 Project:fira-mirosot-robot 第 8 页 共 8 页、客户端在关闭时需要记录用户的环境设置，在下一次启动时，客户端自动读取设置文件来进行初始化 4、出错处理、出错处理 由于我们拥有一个客户端，因此出错信息可以在客户端上显示出来，用来提示用户，让用户来决定下一步怎么做，如果发生了不可挽回的错误，那么就重新启动客户端来初始化，从而继续运行。