基于DirectShow的眼前节图像采集系统的设计

基于DirectShow的眼前节图像采集系统的设计
陈 昱，王博亮*，谢杰镇
（厦门大学计算机科学系，福建 厦门 361005）
摘要: 利用裂隙灯显微镜观察眼前节是眼科诊断中常用的检查手段，但长期以来存在着数据获取，保存和共享上的困难。而DirectShow是Windows平台上进行流媒体应用开发的最新标准，本文利用DirectShow技术设计了眼前节图像采集系统。文中着重阐述了根据需求构建采集系统的Filter Graph模型的方法，包括采集设备的选取，视频流的预览和采集，以及最后使用Sample Grabber方法捕捉眼前节图像。并提出了将DirectShow与MFC相结合进行开发的方法。该系统可以辅助眼科医师进行病理诊断，使得医师可以有时间对图像进行细致的分析，从而提高病理诊断的正确率。经实际临床测试，效果较为理想。
关键词： DirectShow；图像采集； 眼前节图像
中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：0438-0479（2005）-03-0300-01
裂隙灯显微镜是眼科诊断中应用极为普遍的一种仪器，主要用来检查眼前部的病变。医生通过裂隙灯显微镜上的双目立体显微镜可以对患者眼角膜、前房、晶体等进行观察和检查。但是，使用裂隙灯显微镜观察病变，还存在许多不足之处：如果想将图像保存，需要用照相机进行拍照，这样获取图像周期长，图像的存储查询代价高，交流共享困难。随着数字图像和计算机分析技术的发展，使得利用计算机、摄像机进行图像采集归档成为可能[1]。
近年来，Windows以其直观、友好的图形用户界面和多任务多窗口的操作环境，吸引了越来越多的计算机用户和生产厂家。从Windows 3.0增加多媒体扩展部分开始，Windows的多媒体功能日益增强，先后产生了MCI多媒体控制接口和Video for Windows（VFW）架构，使得PC机能够进行音频和视频的采集和回放[2]。然而，随着计算机应用的发展，对视频采集技术有了更高的要求，VFW架构的不足逐渐显现出来。例如不能提供对视频会议的支持，不能处理附加数据流，不能适应最新的多媒体技术的发展。针对这些限制，设备的制造商对VFW的体系结构进行了自己的扩展。但由于没有相关的接口标准，导致应用程序必须包含硬件相关的代码，从而缺乏可移植性，很大程度上限制了新功能的推广[3]。因此，制定新的视频捕捉技术规范已势在必行。
在此背景下，Microsoft最新的多媒体标准DirectShow应运而生。它与WDM(Windows Driver Model，Windows驱动程序模型)相结合从而大大扩展了视频应用的功能，从而为实现无特定硬件支持条件下眼前节图像采集系统的设计提供了可能。