基于QT的电子地图设计与实现
毕业设计是基于QT的电子地图设计与实现 ，用于C语言的开发。2010届本科生毕业设计目录摘要ABSTRACT前言.1.1概述1.2研究背景1.3研究目标1.4需求分析1.41用户需求分析1.4.2功能需求分析1.5本章小结2qT简介2.1QT的背景介绍2.2qT实现的结构原理.2.3 QT GraphicsⅤ iew Framework简介2.3.1 Graphics view层次结构2.3. 2 QGraphicsItem2.4QT应用程序的实现2.5本章小结3 mapinfo绘制电了地图3.1 Mapinfo professiona1简介122010届本科生毕业设计3.2 Mapinfo地图图表3.3 Mapinfo地图图层与图元.143.3.1地图图层.3.3.2地图图元3.4地图的来源3.5电了地图绘制3.5.1 Mapinfo professional地图绘制工具3.5.2 Mapinfo professional绘制地图3.6来MIF和求.MID文件3.7本章小结204系统框架描述214.1系统模块申非214.2主要功能4.3平台简介224.4UP- TECHPXA270-S核心模块资源234.5本章小结.....245详细设计,,255.1程序流程图...255.2界面设计.....275.2.1主窗体设计..,,,,.275.2.2子窗休设计285.3地图的显示..,,,,,,..,,.292010届本科生毕业设计5.3.1地图坐标转换5.3.2地图图元的显示305.3.3显示效果设计.,,,,,,,,,,335.4单源最短路径算法365.4.1 Dijkstra(迪杰斯特拉)算法365.4.2路径节点的存储,,,,,,,375.5木章小结416测试及运行结果6.1测试目标6.2测试预期结果426.3运行结果.6.3.1地图浏览功能.....436.3.2路径规划功能446.4木章小结看鲁457论文总结46参考文献.47谢辞482010届本科生毕业设计前言1.1概述随着新的ARM芯片不断问世以及这些芯片的价格下降,嵌入式产品开始潜移默化的取代早期的些单片机,并在社会各行各业中占有越来越重要的位置,嵌入式产品也由此成为众多工程师选择开发高端产品的芯片首选。QT具备跨平台,易扩展,界面华丽,性能稳定等优点。因此,以嵌入式处理器作为使件半台,以QT作为程序框架,两者的完美结合必将成为未来技术的发展方向1.2研究背景现在,汽车正在普及,道路不断建设,城际间的经济往来更加频繁,活动的区域也越来越大。为了提高生活质量,大量的休活动、探险活动的举行使我并不局限在自己认识的一小块区域中,不认识道路,找不到目的地的情况也屡有发生。就此,各种各样的导航仪逐渐走进我们的生活。无论仆么导航仪最主要的部分都是电子地图。开发电子地图成为了导航仪的关键。根据调査,电了地图制作困难而且价格相当昂贵,给导航伩的开发带来了很多不便。自主绘制电子地图,编写电子地图应用程疗,不管是从经济上还是研究上都具有非常大的意义市面上的嵌入式产品各式各样,用到的嵌入式操作系统自然也是有所不同。如果拥有一个跨平台的程序的话,那将会给我们的开发节省了大量的时间。QT正是一个支持多平台的C+图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Q是完仝面向对象的很容易扩展,并且允许真正地组件编程。所以使用QT作为应用程序框架是一个不错的选择1.3研究目标基于上述背景,开发一个电子地图项目,使用 windOws cD5.0搭配PXA270开发板来构建这个项目。仗用 mapinfo电子地图绘制软件自主绘制电子地图。利用QT4作为系统应用层的程序框架。根据系统的需求,裁减、移植 windOwsce内核。分析系统功能和接口,添加各种驱动程序,如:USB驱动,(∽M口驱动等根据应用程序屮的钶个功能模块,分析各个模块的用户界面接口和对人机交互图2010届本科生毕业设计形化用户界面的接口设计。1.4需求分析1.4.1用户需求分析目前,我们可以通过各种途径接触电子地图,例如以网页形式的电子地图,如 Google地图、 Google earth、百度地图等,以车载GPS导航仪的电子地图,如 garmin饪我游、纽曼、新科、城际通等,还有以手机导航功能出现的电子地图,越来越多的亍杋将支持导航功能,诺基亚2010年在大规模普及手机导航对此,本顶目采用免费版的QT作为程序框架,并且可以跨平台使用,在廾发成本上有着很大的优势。未来几年,配备电子地图的电子产品市场将逐渐走向成熟,市场需求和产品销量会保持大幅增长,产品供应链中的各类企业将获得曰大商机。尤其是随着产品价格的不断下降,这种快速发展的态势公愈加明显。电子地图在中国市场必然会获得更大的发展空间。由此,本项日也适应用户需求,开发电子地图的相关功能:地图显示功能卫星定位功能、路径导航功能、语音提示功能等。1.4.2功能需求分析根据用户需求,和对产品的定位,划分以下功能表1-1用户需求功能支持功能所需硬件1地图显示2实时定位UP- TECHPXA270-S为硬件开发平台3路径导航4语音提示2010届本科生毕业设计攴持功能分析:1.地图显示:显示当前位置地理信息,包括道路、河流、建筑物,以及标志性建筑的名称,可以通过地图了解的所在位置的周边情况。实时定位:通过不断对对COⅧM凵接收到的信息进行分析,获取当前所在位置并且显示在地图的相应位置上3.路径导航:可以设置日的地点,系统将通过路径优先算法显示最优路径,完成导航功能。4.语音提示:通过简单的语言提示来配合路径导航。所需硬件分析:需要的硬件模块在UP一 TECHPXA270-S硬件实验平台上已一应俱全。在此平台上还配制了8英寸的TFT真彩液晶屏,支持640*480的分辨率。UP一 TECHPXA270S在存储系统方面也有着很高的配置,内置了高性能价格比的 NAND FLASH6M内存,支持大谷量的用户差异图形图片和媒休文件的存储。CPU的能力当然是毋庸置疑的, Intel xscale结构芯片的PXA270在各方面都表现了很强悍的能力,在日前市场上来说也是一款很先进的处理器芯片PXA270处理器是 Intel公司目前性能最为强劲的移动处理器,已经成为高端移动设备屮最受欢迎的处理器之一。PXA270最高主频可达624Mz,它引入了X86架构奔腾4系列上的多媒体技术——MⅨ技术,能够大大提升多媒体处理能力,用户通过该技术可以在VGA上面播放高质量的MPG4视频:同时加入了 Inte lSpeedstep动态电源管理技术,在保证CPU性能的情况下,最大限度地降低移动设备功耗。1.5本章小结木章主要介绍本项目的选题背景、意义,选题目标和项目需求分析,根据品市场和本人技术水平情况,按需求划分软件功能模块,还根据软件功能和现有瓷源的性能对使件需求做」详细分析。2010届本科生毕业设计20T简介2.1QT的背景介绍Qt/ Embedded是著名的Qt库开发商 Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本,开发人员多为KDE项日的核心开发人员。许多基于Qt的XWindow程序可以非常方便地移植到Qt/ Embedded上,与X11版本的Qt在最大程度上接口兼容,延续了在Ⅹ上的强大功能,在底层彻底摒弃了X1ib,仅米用 framebuffer作为底层图形接口。Qt/ Embedded类库完全采用C++封装。丰富的控件资源和较好的可移植性是Qt/ Embedded最为优秀的·方面,使用Ⅹ下的开发工具 Qt Designer可以直接开发基于Qt/ Embedded的UI(用户操作接口)界面。越来越多的第三方软件公司也开始采用Qt/ Embedded廾发嵌入式下的应用软件。2.20T实现的结构原理Qt/ Embedded是 Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本,与Ⅹ11版本的Qt在最大程度上接口兼容,采用帧缓存( framebuffer)作为底层图形接口。Qt/ Embedded类库完全采用C艹+封装,并且有着丰富的控件资源以及较好的可移植性,大范围的Qt/ Embedded apl可用于多种开发项∏。Qt/ Embedded的实现结构如下:QT的应用程序QT的图形事件QT/EmbeddedFrameBuffer设备驱动操作系统硬件平台图21QT的实现结构图2010届本科生毕业设计Qt/ Embedded的底层图形引擎基于 framebuffer。 Framebuffer驱动程序的实现分为两个方面:一方面是对LCD及其相关部分的初始化,包括画在缓冲区的创建和对DMA通道的设置;另外一方面是对画面缓冲区的读写,具体到代码为read、 write、 Iseek等系统调用接凵。至于将画面缓冲区的内容输出到LCD显示屏上,则由硬件自动完成。对于软件来说是透明的。当对于DMA通道和画面缓冲区设置完成后,DMA开始正常工作,并将缓冲区中的内容不断发送到LCD上。这个过程是基于DMA对于LCD的不断刷新的基于该特性, framebuffer驱动程序必须将画面缓冲区的存储空间(物理空间)重新映射到一个不加高缓存和写缓存的虚拟地址区间中,这样能才保证应用程序通过map将该缓存映射到用户空间后,对于该画面缓存的写操作能够实时的体现在LCD上。QT程序是基于C+编写的,图形用户界面编程同时需要运行效率和高水平的灵活性。Qτ通过结合C+的速度为这一领域提供了Qt对象模型。Qt把下面这些特性添加到了C++当中和被称为信号和槽的非常强大的机制;可查询和可设计的属性项;强大的事件和事件过滤器:根据上下文进行国际化的字符串翻译;完善的时间间隔驱动的计时器等。许多Qt的特性是基于Q0 bject的继承,通过标准C++投术实现的。Q^ pplication是必须构造的吐t主对象,需要在一开始的时候就构造这个对象,并把命令行参数传递给这个对象,每个Qt应用程序有且仪有一个APplication对象,该对象必须在做其他事之前创建,这个对象处理一些底层操作,如事件处理、字符串本地化和控制界面外观等。信号和信号处理函数是(UⅠ应用程序用来响应用户输入的基本机制,乜是所有GUI库的核心特征,Qt的信号处理机制由信号( signa1)和槽(slot)构成,它们相当于GTK+中的信号和回调函数。在Qt中回调函数就叫做槽。信号和槽用于对象间的通讯,它的基本语法为:connect(objectl, signal, object2, slot1)2.3 QT Gr aphics view Framework简介2.3.1 Graphics view层次结构Graphics view提供一个强人的自定义2D平面图元并处理它们之间相互作用的接口,以及将一个这些图元视化的view控件,它支持旋转和缩放。该框架还包含个事件传递机制,允许画布和画布上的图元之问精确
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OpenCV中文参考手册
OpenCV中文参考文件，应用程序接口（API）中文参考资料al OpenCV参考手册·ΩpencⅤ编程简介(矩阵/图像/姒频的基本·Ω中文参考手册读写操作)入门必读· OpenCV概述1.图像处理2.结构分析CXCore中文参考手册3.运动分析与对象跟踪4.模式识别1.基础结构5.照相机定标和三维重建2.数组操作3.动态结构HgGU中文参考手册4.绘图函数5.数椐保存和运行时类型信息1. HighGUI概述6,其它混合函数2.简单图形界面7.錯误处理和系统函数3.读取与保存图傯4.视频读写数机器学习中文参考手册5.实用涵数与系统函数OpencⅤ编码样式指南(阅读 Opencv代码前必CIMage类参考手册读CiMage中的陷阱和BUGOpenCV的Phon接口Opengν编程简介(矩阵/图像/视频的基本读写操作)Wikipedia,自由的百科全书Introduction to programming with OpenCVOpencv编程简介作者: Gady AgamDepartment of Computer ScienceJanuary 27, 2006Illinois Institute of TechnologyUrl:http://www.cs.it.edu/ragam/cs512/lect-notes/opency-intro/opency-intro. html#SECTION00040000000000000000翻译: chenyusiyuanJanuary 26, 2010.http:/blog.csdn.net/chenyusiyuan/archive/2010/01126/5259060.aspx摘要:本文旨在帮助读者快速入门 Openc,而无需阅读冗长的参考手册。掌握了 Opencv的以下基础知识后,有需要的话再查阅相关的参考手册。目录[原]1二、简介o1.11、 Openc的特点1.1.1(1)总体描述(2)功能113(3) OpenCv模块122、有用的学习资源2.1(1)参考手册;122(2)网络资源1.23(3)书籍124(4)视瓶处理例程(在< openly-root>/ samples/c/)125(5)图像处理例程(在< openly-root>/ samples/c/0133、 openc命名规则2(2)矩阵数据类型:■1.33(3)图像数据类型134(4)头文件:o144、编译建议.14.1(lInux;1.4.2(2) Windowso155、C例程2二、GUI指令2.11、窗口管理2.1.1(1)创建和定位一个新窗口∶2.12(2)载入图像2.13(3)显示图後2.14(4)关团窗口2.15(5)改变窗o222、输入处理2.2.1(1)处理鼠标事件222(2)处理键盘事件■2.23(3)处理滑动条事件·3三、 OpenCV的基本数据结构o3.11、图像数据结构3.1.1322、知阵与向量3.2,1(1)矩阵3232).元批333、其它结构类型33.1(1)点332(2)矩框大小(以像素为精度)∵■333(3)矩形框的偏置和大4四、图像处理4,11、图像的内存分配与释放411(1)分配内存给一幅新图像4.1.2(2)释放图像■4.13(3)复制图像414(4)设置/获取感兴趣区域ROI415〈5)设置/获取感兴趣通道COI422、图像读写4.2,1(1)从文件中读入图像4.2.2(2)保存图o433、访回图像像素4.3.1(1)假设你要访间第k通道、翦列的像素43,2(2)间接访间;(通用,但效可访间任意格式的图像)433(3)直接访间:(效率高,但容易岀错)434(4)基于指针的直接访闻:(简单高效435(5)基于c++ wrapper的直接访间(更简单高效a444、图像转换441(1)字节型图像的灰度-彩色转换442(2)彩色图像->灰度图像44不同彩色空间之间的转換a455、绘图指令4.5,1(1)绘制矩形452(2)绘制圆形45.3(3)绘制线段454(4)绘制一组线段455(5)绘制组填充颜色的多边形:456(6)文本标注5五、矩阵处理o5,11、矩阵的内存分配与释放32(3)为新矩阵分配达存释放矩阵内存514(4)复制矩阵5,15(5)初始化矩阵5.1.6(6)初始化矩阵为单位矩阵522、访回矩阵元焘52.1(1)假设需要访间一个2D浮点型矩阵的第(i,j个单元,5.2.2(2)间接访间5.23(3)直接访间(假设矩阵数据按4宰节行对齐)524(4)直接访间(当数据的行对齐可能存在间隙时 possible alignment gaps)5,25(5)对于初始化后的矩阵进行直接i°533、矩阵/向量运算5.3,1(1)矩阵之间的运算532(2)矩阵之间的元素级运算:53,3(3)向量乘积534(4)单一矩阵的运535(5)非齐次线性方程求解■536(6)特征債与特征向量(矩阵为方阵)6六、视频处理611、从视频流中捕捉一帧画面61.2(2)Y支从摄像头或视频文件(AM格式)中捕捉帧画面6,11(1)open个摄像头捕捉器6,1,3(3)初始化一个祕频文件捕捉器614(4)捕捉一帧画面61.5(5)释放视频流捕捉o622、获取/设置视频流信息6,2.1(1)获取视频流设备信息6,2,2(2)获取帧图信息6,23(3)设置丛视频文件抓取的第一帧画而的位置∵633、保存视频文件6.3,1(1)初始化视频编写器6.3,2(2)保持视频文件63)释放视频编写器[编辑]简介[编辑]1、 OpenCV的特点[编辑](1)总体描述· Opencv是一个基于CC++语言的开源图像处理函数库其代码都经过优化,可用于实时处理图像具有良好的可移植性可以进行图像/视频载入、保存和采集的常规操作具有低级和高级的应用程序接口(API·提供了面向 Intel IPP高效多媒体函数库的接口,可针对你使用的 Intel CPU优化代码,提高程序性能(译注: OpenC2.0版的代码已显著优化,无需IPP来提升性能,故2.0版不再提供IPP接口)[编辑(2)功能图像数据操作(内存分配与释放,图像复制、设定和转换)Image data manipulation (allocation, release, copying, setting, conversion·图像/视频的输入输出(支持文件或摄像头的输入,图像/视频文件的输出)Image and video I/o (file and camera based input, image/video file output).矩阵/向量数据操作炇线性代数运算(矩阵乘积、矩阵方程求解、特征值、奇异值分解)Matrix and vector manipulation and linear algebra routines(products, solvers, eigenvalues, SVD)支持多种动态数据结构(链表、队列、数据集、树、图)Various dynamic data structures(lists, queues, sets, trees, graphs)·基本图像处理(去噪、边缘检测、角点检测、采样与插值、色彩变換、形态学处理、直方图、图像金字塔结构)Basic image processing(filtering, edge detection, corner detection, sampling and interpolation, colorconversion, morphological operations, histograms, image pyramids)·结构分析(连通域/分支、轮廓处理、距离转换、图像矩、模板匹配、霍夫变换、多项式逼近、曲线拟合、椭圆拟合、狄劳尼三角化)Structural analysis(connected components, contour processing distance transform, various momentstemplate matching, Hough transform, polygonal approximation, line fitting, ellipse fitting, Delaunaytriangulation).·摄像头定标(寻找和跟踪定标模式、参数定标、基本矩阵估计、单应矩阵估计、立体视觉匹配)Camera calibration(finding and tracking calibration patterns, calibration, fundamental matrixestimation, homography estimation, stereo correspondence).·运动分析(光流、动作分割、目标跟踪)Motion analysis(optical flow, motion segmentation, tracking)目标识别(特征方法、HMM模型Object recognition(eigen-methods HMM)基本的GUI(显示图像/视频、键盘/鼠标操作、滑动条)Basic Gui (display image/ video keyboard and mouse handling, scroll-bars)图像标注(直线、曲线、多边形、文本标注)Image labeling(line, conic, polygon, text drawing[编辑](3) Opencvi模块cv-核心函数库Vaux-辅助函数库:e0机数线性代数作m|-机器学习函数库[编辑]2、有用的学习资源[编辑](1)参考手册:< opencv-root>/ docs/index. htm(译注:在你的 OpenCV安装目录< opencv-root>内)[编辑](2)网络资源:Etkmi:http:/www.intel.com/technology/computing/opencvl[编辑](3)书籍:Open Source Computer Vision Libraryby Gary R Bradski, Vadim Pisarevsky, and Jean-Yves Bouguet, Springer, 1st ed. (June, 2006)chenyusiyuan:补充以下书籍Learning OpenCV -Computer Vision with the OpenCV Libraryby Gary Bradski Adrian Kaehler, O Reilly Media, 1 st ed(September, 2008)OpenCv教程——一基础篇作者:刘瑞祯于仕琪,北京航空航天大学出版社,出版日期:200706(4)视频处理例程(在< opencv-root>/ samples/c/):·颜色跟踪: camshiftdemo点跟踪:| kemo动作分割: motel边缘检测: laplace[编辑](5)图像处理例程(在< opencv-root>/ samples/c/)边缘检测:edge图像分割: pyramid_ segmentation形态学: morphology直方图: demist距离变换: distrains椭圆拟合: fitellipse[编辑]3、 OpenCv命名规则[编辑](1)函数名CvActionTargetMod(.)Act⊥cn=核e functionality)(e.g. set, create)Targettarget image area) (e, g. contour, polygon)Modih (optional modifiers) (e.g. argument type)[编辑](2)矩阵数据类型:CV_(SIUIF)Cs=符号整型UE,q.:Cv_8UC1是指_个8位无符号整型单通道矩阵CV 32FC2是指一个32位浮点型双道道矩阵[编辑](3)图像数据类型:IPL_DEPTH_⊥nc1ude< VAux.h>include inc⊥ ude sinclude /一般不需要,cv,h内已包含该头文件[编辑]4、编译建议[编辑](1)Linux:g++ helloworld. cpp-o hello-worldI /usr/local/include/opencv -L /usr/local/liblm-Icv-highqui-Icvaux[编辑](2)Windows在Ⅵ visual studio的选项和项目牛设置好 OpenCv相关文件的路径。[编]5、C例程hello-worid. cpp/该程序从文件中读入一幅图像,将之反色,然后显示出来⊥nc1udeinclude ⊥nc1ude#include #include highgui.h>int main (int argc, char argv[IplImage* img=0int height, width, step, channelsuchar *datai. i,i,kif(argcheight iwidthimg->widthStepimg->widthstep ichannelsimg->channelsdata(uchar *)img->imageData iprint f("Processing a dx%d image with d channels", height, width, channels)create a windowcvNamedwindow("mainwin CV WINDOW AUTOSIZEcvMoveWindow ("mainwin", 100, 100)t the image相当于 caNot(img);for(i-o; isheighti 1++) for(j=; j
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