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  • LabVIEW 图形显示数据
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    2022-03-16 21:51:28

    原文: https://lv.qizhen.xyz/data_graph

    能够方便的把数据以图形化的方式展现出来,是 LabVIEW 的一大特色。LabVIEW 为此提供了丰富的控件和函数,可以大大简化图形化显示数据的复杂度。LabVIEW 图形控件选板上列出了几十种控件,分别用于显示不同类型的数据。但实际上,真正用于显示的部分,不需要分成那么多种控件,比如,一个图片控件既可以显示显示用直角坐标系表示数据,也可以显示用极坐标系表示的数据。所以,读者们可能已经发现了,这个选板上的很多控件被拖到前面板上时,它还会在 VI 的程序框图上添加一些代码。这些代码是真正用来处理不同类型的数据的,它们把不同类型的数据转换为图形控件可以显示的方式,再使用图形控件把数据绘制出来。

    images_2/image74.png

    这个选板上的大多数控件用来显示二维图形数据,也有一部分控件可以用来显示三维图形数据。

    波形图表和波形图
    我们先来看两个最常用的数据曲线显示控件:波形图表和波形图控件。所谓曲线就是一组随时间变化的数值数据,曲线常常也被称作波形。LabVIEW 中最常见的曲线格式是在一个直角坐标系中用 X 轴表示时间,Y 轴表示数据值。

    图表与图的区别
    在图形控件选板上的波形图(Waveform)和强度图(Intensity),都有对应的图表(Chart)和图(Graph)。图表和图的功能非常类似,最主要的区别在于当图表控件自带一块缓存,历史数据会被保存在缓存中。当图表接收到新的数据时,它不会把原来显示的图形清除,而是在原图形基础上再把新数据添加上。图控件没有缓存,每次接收到新的数据,就会把旧图清除,只显示新的数据。

    在实际应用中,图表适合显示低速变化的数据,比如某一程序每秒钟读取并显示一次锅炉的温度数据,这个程序可以使用波形图表控件。这样不但能够显示当前数据,还可以为用户提供历史数据,直接观察到温度的变化趋势。如果程序显示的是瞬时的高速采集的数据,就无需逐点显示数据了。比如,程序在 0.01 秒内采集了 1000 个被测物体的震动信号数据,即便可以在 0.01 秒内逐个画出 1000 个点,人眼也无法看到绘图的过程。这种情况更适合在采集完全部 1000 个数据后,使用波形图控件一次绘制出全部数据。

    在 VI 前面板上新加一个波形图表控件,会发现它在程序框图上的数据类型是 DBL 的实数数值类型;在 VI 前面板上新加一个波形图控件,会发现它在程序框图上的数据类型是实数数组类型。波形图表控件的数据端通常会放在一个循环内,每次循环迭代为波形图表提供一个数据;波形图控件则每次接受一组数据,然后全部显示出来。比如下图中的程序,绘制了一条带有噪声的正弦波信号。波形信号被分别传递给了一个波形图表和一个波形图控件,但传递方式有所不同:

    images_2/image77.png

    运行 VI,会看到波形图表和波形图控件最终显示的数据曲线完全相同。区别在于程序的运行过程中,波形图表控件逐点绘制曲线,波形图控件要等到所有数据集齐后才一次绘制所有数据。

    images_2/image78.png

    这时候如果再次运行 VI,会发现波形图表上的旧数据并没有被清除,而是在后面继续添加的新数据。如果希望每次程序运行时,都是一个全新的开始,可以在程序中通过波形图表的属性节点,清空它的历史数据,之后再添加数据:

    images_2/image79.png

    我们也可以使用同样的属性节点在程序运行当中,清除波形图表控件的历史数据,或者为它设置一些初始的历史数据。

    我们之前介绍的各种控件,大多都是每个控件对应一种数据类型,比如开关控件接受布尔类型的数据,文本框控件接受字符串数据类型等。但是波形图表和波形图控件,除了默认的数值和数值数组类型之外,还可以接受其它多种不同数据类型,并且根据不同的输入数据类型采取不同的数据显示方式。

    波形图表控件也可以接受数值数组数据,这时,它会一次把输入的一组数据都添加在波形显示区。如果我们把上面的例子稍作修改,在循环外,把生成的数组数据同时传给波形图表和波形图控件,会发现这时候两个控件的行为完全一致:

    images_2/image80.png

    显示多条波形曲线
    波形图表和波形图控件都可以用来显示多条波形曲线,一个直觉的想法是:既然一维数组可以表示一条曲线,那么二维数组就应当可以表示多条曲线。我们的确可以把二维数组数据传递给波形图表和波形图控件,让他们显示多条曲线,但是需要注意的是,这两个控件接受的二维数组数据是具有不同格式的:

    波形图控件接受的二维数组数据中,每一行代表一条曲线,每一列代表一个时刻的数据;
    波形图表控件正相反,它接受的二维数组数据中,每一列代表一条曲线,每一行代表一个时刻的数据。
    比如下面这个程序,波形图表和波形图控件显示的曲线图案完全相同,但是输入的数据,一个却是另一个的转置:

    images_2/image81.png

    这也是因为两个控件使用场景的不同:波形图每次绘制一条曲线,然后再绘制另一条曲线;波形图表控件每次绘制一个时间点所有曲线的数据,然后再绘制下一个时间点的数据。另一种波形控件常用的数据类型是簇数组(Array of Cluster),与上面的规则类似:

    波形图控件接受的簇数组数据中,每个簇代表一条曲线;
    波形图表控件接受的簇数组数据中,每个簇代表一个时刻的数据。
    下图中程序产生的结果与上面的示例完全相同:

    images_2/image82.png

    波形图表控件提供了两种方式显示多条曲线。波形图表控件的鼠标右键菜单中,可以选择 “堆叠模式(Stack Plots)” 或者 “覆盖模式(Overlay Plots)”。覆盖模式是默认的模式,就是多条曲线显示在同一张图上;堆叠模式则视为每个曲线单独绘制一张小图:

    images_2/image83.png

    堆叠模式的一个用途是,有时候两条(或多条)曲线的 Y 轴数据范围差距较大(或者是偏移量差距较大),不适合放在同一张图中。比如下图中的两条曲线,由于它们的幅值差距较大,在同一个坐标系中,幅值较小的那一条曲线的细节部分就看不清楚。

    images/image464.png

    这时,可以使用堆叠模式,把两条曲线分别显示。但是波形图控件没有堆叠模式,或者可能在波形图表控件中我们也还是希望把两个曲线显示在同一张图上,以便比较。这时候我们还有另一个选择:我们可以为两条曲线设置不同的坐标系,以便把每一条曲线的整体和细节都展现得清清楚楚。

    在波形图坐标轴的标尺上点击鼠标右键,选择 “复制标尺”,可以为波形图添加一条额外的标尺。每个标尺的刻度可以是不同的,在波形图的属性对话框中或图例的右键菜单中可以选择每个曲线采用哪一个标尺。采用不同的标尺,可以使波形图中每条曲线的显示都达到最佳效果:

    images/image465.png

    波形数据类型
    到目前为止,我们一直在使用数组的索引来表示曲线的时间信息,但在很多实际应用中,是需要显示曲线的实际时间信息的。比如,如果一段数据采集于 2021 年 12 月 18 日上午 9 点 01 分 01 秒至 2021 年 12 月 18 日上午 9 点 01 分 02 秒,这些时间信息需要被显示在波形图的横轴上以方便用户理解数据。这就需要把时间信息和数据的值一同传递给波形控件才行。在 LabVIEW 中,我们可以把时间信息和波形数据一起打包成一个簇。不过,我们不需要自己定义这个簇了,LabVIEW 已经定义了一个特殊的簇类型,专用于保存待时间的波形数据,这就是波形数据类型。

    波形数据类型包含四个元素:t0(采样起始时间)、dt(采样间隔时间)、Y(数据,一维数组表示的每个点对应 Y 轴上的值)、attributes(波形的一些属性)。由于波形包含的信息多于单纯的数组,所以程序中应当尽量以波形数据类型来表示采集到的数据。有关波形数据的函数都在 LabVIEW 的函数选板的 “编程 -> 波形” 中。

    下图中的程序生成了一个波形数据。它使用系统当前的时间作为波形的起始时间,采样间隔是 0.1 秒。

    images/image460.png

    既然波形中包含了时间信息,那么在表示它的时候,X 轴直接显示时间信息会更加直观。若需要波形图控件的横坐标显示时间,只要调整它的显示格式即可。鼠标右键点击波形图控件的横坐标,选择 “格式化” 即可对其显示格式进行配置。它的设置方式与普通数值控件显示格式的设置方式相同(参考 数值控件及其显示格式)。直接选择 “绝对时间” 格式即可在 X 坐标标尺上显示时间,也可以使用高级设置选择自定义的显示格式:

    images_2/image84.png

    波形图控件默认状态下,是通过直接修改坐标的起始值来设置 X 轴的时间信息的,所以当我们需要使用波形数据携带的时间信息时,需要把 “忽略波形数据的时间戳(Ignore waveform time stamp on x-axes)” 这个选项取消才行:

    images_2/image85.png

    程序运行结果如下:

    images/image461.png

    使用 “设置波形属性” 和 “获取波形属性” 可以读写波形数据中的属性。波形中可以保存一些任意名称和任意类型数据的属性。采集数据时的某些信息,如通道名称、单位、放大倍数等,这些信息在后续的程序中也许还要用到,就可以把它们当作波形数据的属性保存下来,并传给后续程序。后续程序在需要用到这些信息时,可以从波形数据中把它们读出来。这两个函数分别有一个名为 “名称” 的输入或输出接线端。在程序中,某些名称的属性具有特殊用途。比如,“NI_ChannelName” 表示通道名称。设置了这个属性,波形图中的通道名称会自动更新。在这两个函数的帮助文件中,可以查看到这些特殊含义的名称属性的详细信息。

    images/image462.png

    images/image463.png

    使用波形数据的一个额外好处是:波形图表和波形图控件可以接受同样格式的数据,并且显示出同样的结果了,比如下面的程序:

    images_2/image86.png

    程序运行结果:

    images_2/image87.png

    XY 图形控件(XY Graph)
    波形图控件处理的数据有一个特征,它的时间信号是有序等间隔的。对于这种数据,通常只需要用一个一维数组,表示每一个时间点上 Y 轴的数据即可。如果还需要具体的时间数据,也不需要把每个时间点的数据保存下来,只需要一个初始时间值,和一个间隔值即可。但是,有时候除了波形曲线,我们还需要绘制一些其他类型的曲线,它们的 X 轴可能并不是有序的,或者不是等间隔的。对于这样的数据,就还需要再增加一个一维数组,来表示数据在 X 轴上的每一个数值。这一类由一组对应的 X 和 Y 的值组成的数据,可以使用 XY 图形控件(XY Graph)来显示。

    我们通常会用 XY 图形数据来展现两组数据之间的关系。比如,在测控领域,常常用它来展示一组采集数据中两个通道的数据之间的关系;在数据统计或人工智能等领域,常常用它来展示一个数据集中,某个特征量的分布,或者两个特征之间的关系等。

    展示两个信号通道之间的关系
    下图是一个简单示例,它把相位相差为 90 度的两个正弦波数据分别作为 X 和 Y 轴的数据输入 XY 图形控件:

    images_2/image88.png

    如果没有噪音,图像应该是一个正圆。因为加入了一些随机数,XY 图形控件显示的是一个带有不规则锯齿的圆圈:

    images_2/image89.png

    很多示波器具有绘制利萨茹曲线的功能。数学上,利萨茹(Lissajous)曲线(又称利萨茹图形、李萨如图形或鲍迪奇曲线)是两个沿着互相垂直方向的正弦振动的合成的轨迹。使用利萨茹图形可以测量出两个信号的频率比与相位差。在程序里,我们可以使用XY图形控件来绘制利萨茹曲线。下图的程序是一个简单示例,为了简化编程复杂度,程序使用了 Express VI 来生成演示所需的两个通道的正弦波信号,两个通道信号的频率分别为 3Hz 和 4Hz:

    images_2/z001.png

    输入频率比为 3/4 的两个正弦信号的利萨茹曲线如下:

    images_2/z002.png

    数据分析
    文本文件 “weight_height.csv” 中,收集了一万个人的性别、身高和体重数据。我们猜测,身高和体重数据可能有相关性,需要验证一下,那么我们就可以用身高作为 X 轴,以体重为 Y 轴,把每一个人的身高体重对应的坐标点显示在 XY 图形控件上。这样就可以直观的看出体重相对于身高的分布规律了。XY 图形控件也可以接受多通道数据,所以我们还可以按照性别把数据分为男女两个通道。下图是示例VI的程序框图:

    程序首先从 csv 文件中读出数据,程序使用了一个库 VI,“Read Delimited Spreadsheet”。这个 VI 可以读取文本格式的表格数据,再把数据存放在一个二维数组中输出。
    然后,程序按照性别把数据整理至4个一维数组中,分别代表:男性身高、男性体重、女性身高、女性体重,
    最后分别把男女的数据绑定为两个通道的数据,在 XY 图形数据显示出来。
    images_2/image90.png

    这个示例中的数据都是离散的,每个人之间的数据都相互独立。所以也不需要有连线,只要在每个有数据的地方画一个点即可。我们可以在 XY 图的设置中修改曲线风格,改成按点显示:

    images_2/image91.png

    程序使用蓝色代表男性数据,红色代表女性数据。程序运行结果如下图所示:

    images_2/image92.png

    可以明显的看到数据分布在一条倾斜的狭长地带上,无论单看男性、女性,还是从整体来看,都可以看出身高与体重之间有比较明显的正相关性。如果需要看一下人群中,身高与体重各自的分布情况,也可以使用 XY 图形控件来显示。程序逻辑与上面的示例相似,区别在于最后的显示数据经过简单统计处理后的数据。在这里我们使用身高作为 X 轴,在每一身高区间范围内的人数左右 Y 轴,这样就可以看到在身高维度上人数的分布。使用类似的方法,也可以查看人群中不同体重区间内的人数分布。

    images_2/image93.png

    查看数据在某一维度上的分布常常会使用柱状图,当然,曲线图也可以:

    images_2/image94.png

    可以看出男女的数据分布虽然有重叠,但峰值部分(最典型的身高和体重)还是明显分开的。

    强度图 (Intensity Graph)
    XY 图形在每一个坐标点只有两个选项:有数据或者没有数据。但有的时候我们需要在每个坐标点上展示更复杂的信息,不仅表示有没有,还要显示一个量值。这时候数据就从二维变成了三维,除了 X、Y 轴的数值,又添加了一个 Z 轴上的数值。LabVIEW 常用两种方法来显示三维数据,一种方法是使用三维图形控件,但是我们首先介绍一下第二种方法:使用强度图来展示三维数据。强度图依然是一个二维图,与 XY 图有些相似,但是它可以使用像素的亮度或颜色来表示三维数据在 Z 轴上的数值。

    时频联合谱图
    在测控领域,使用波形图只能表达两维信息量。比如常常用横轴表示时间或频率,而用纵轴表示幅值或能量。但有时候我们需要更复杂的分析方法,比如真实信号的能量在不同频率的分布常常是随着时间变化而改变的。如果要把这一变化显示出来,就需要借助有三维信息的图形,分别显示时间、频率、功率。我们可以使用强度图来表示这个三维信息,则除了横纵轴分别表示时间和频率,再使用颜色变化来表示第三维的功率信息。某些音频播放软件提供了时频联合分析的功能,即在一张图上以颜色表示声音能量在不同时段和频率上的分布。使用 LabVIEW 编程可以实现同样的功能。下图 是实现这一功能的一段程序。它的实现方法是比较简单的,把声音分成小的片段,比如每秒钟一段,然后分析这一段时间内,声音功率在不同频率上的分布,最后把每一秒钟的分析结果合并在一起,就得到这一数据随时间变化的图谱了。

    images/image472.png

    在选取时间片长度的时候需要注意:如果时间片选取的太短,时频联合分析结果在频域上的分辨率就会比较低;而如果时间片太长,时频联合分析结果在时域上的分辨率会降低。这两个分辨率是矛盾的,此消彼长。对于音乐和语音来说,一般每秒钟最多包含四五个音节,所以选取每 200 毫秒为一个时间片是比较合适的。

    下图是一首钢琴曲的时频能量谱图。从这张图上可以清楚的看出钢琴曲不同音符的跳跃变化。如果需要编写一个程序,把一段音乐转成曲谱,或把录制的电话拨号音还原为电话号码,那么第一步就可以采取上述方式进行时频联合分析。然后得到谱图中高亮部分信号的频率,再将频率转换成相应的音符或电话拨号即可。

    images/image473.png

    如果把程序改为从声卡或其它数据采集设备中读入数据,就可以对采集到的信号进行实时分析了。

    数据分析
    在显示身高体重分布的示例中,使用 XY 图,我们只能够分别查看身高的分布或体重的分布。如果想同时观察身高和体重的分布这就需要三维数据了:身高、体重、分布数量,它可以使用强度图来显示,程序如下:

    images_2/z004.png

    由于 LabVIEW 自带的函数中没有计算二维数据分布图的 VI,这个示例程序稍微麻烦了一点,需要自己计算数据在每个身高体重区间内的分布。我们把身高和体重都各自等分了 200 份,也就是把数据按照身高体重组成了一个 200*200 的网格,然后把每个人的数据放到相应的网格里。在 XY 图形控件中有亮度来表示每个网格中人数的多少:

    images_2/z005.png

    上图看上去有点像斜着放的银河系,但是可以看出来,有两个亮度比较明亮的区域区域,分别是男性和女性中最常见的身高体重区域。

    图片
    整个电脑屏幕的显示本质上也是一种强度图。对于黑白显示屏来说,每个像素有三维数据:横坐标、纵坐标、亮度;对于彩色显示屏来说,是把红绿蓝三个颜色通道的强度图合并在了一起。我们在屏幕上看到的每一个图片也是一个强度图。因此,我们可以把图片再拆分成基本的亮度数据,然后在 LabVIEW 的强度图控件上显示出来。下图中的程序读取了一个图片文件,图片内容是一个 LabVIEW 的图标。LabVIEW 读取图片的 VI 会把图像数据当作一维数组读出,我们需要把它转换回为二维数组的形式。又因为图片是彩色的,而 LabVIEW 每个强度图只能显示一个通道的数据,所以我们需要把数组中的数据拆分成红绿蓝(RGB)三个通道,然后分别送往三个强度图控件显示。

    images_2/z006.png

    程序运行结果如下:

    images_2/z007.png

    图片使用的坐标系与 LabVIEW 中二维图形控件使用的坐标系略有不同,LabVIEW 图形控件多是使用的标准的直角坐标系,是把左下角当作原点,向右为 X 轴正向,向上为 Y 轴正向;图片中一般把左上角作为原点进行计数,向右为 X 轴正向,向下为 Y 轴正向。这个示例程序没有调整读入数据的方向,所以在 LabVIEW 强度图中显示的图片是翻转了 90 度的。与原图对比一下:

    images_2/labview.png

    三维图形控件
    强度图控件不支持多通道数据是因为它毕竟还是二维显示的,如果同时有多个通道的数据,其中一个通道的图像必然会覆盖住其它所有通道的图像,因此它每次只能显示一个通道数据。此外,人眼对于颜色和亮度的敏感度也远不如对距离的敏感度。因为,为了更清楚的展现三维数据,LabVIEW 也提供了真正的三维图像显示控件,它们可以显示多通道三维数据。尽管显示器屏幕是二维的,但是我们可以调整三维图像的观察角度。在三维空间里,如果有数据遮挡了另一些数据,调整到合适的观察角度就可以查看那些原本被遮挡的数据。

    虽然 LabVIEW 控件选板上有众多三维控件类型,其实它们真正用于显示的都是同一种控件,不同之处只在于用于处理数据的函数。这些函数有些用来在三维控件画点,有的可把点连成线,还有一些可以把点连成面。

    三维点图
    在三维空间绘制点图与在 XY 图形上绘制点图非常类似,只要提供每一个需要绘制的点的坐标即可。上文中,在 XY 图形控件上绘制了一些身高体重数据,我们可以看到男性和女性的数据分布是有重叠区域的,在重叠区域内不太容易分辨哪里是男性或女性的数据。为了把两组数据彻底分开,我们可以把性别也作为一个维度(比如女性用 0.1 表示;男性用 0.2 表示),这样每条数据就有了三个维度的值:身高、体重、性别。把每一条数据的三个值传给三维控件,即可绘制出数据在三维空间上的分布:

    images_2/z009.png

    程序运行结果如下,现在,我们可以拖动三维图,切换角度来看清楚每一处的数据:

    images_2/z008.gif

    三维曲线
    绘制三维曲线与绘制三维点图所需要的数据基本相同,区别仅在于会使用线段把输入数据中每个相邻的点都连接起来。很少有示波器可以绘制三通道的三维空间上的利萨茹曲线,但是我们可以编程轻松实现这一功能。下图程序与绘制二维利萨茹曲线的程序非常相似,仅仅是增加了一个通道,现在有三个通道的正弦波信号,频率分别为 2Hz、3Hz 和 4Hz:

    images_2/z011.png

    程序运行结果如下:

    images_2/z010.gif

    三维曲面
    有一些数学公式被绘制成图后是可以非常漂亮的,充分体现了数学之美。比如下面的程序是笔者根据在网上找到的绘制花瓣数据的公式编写的。程序写完之后,使用了程序框图自动整理工具,程序节点排布可能变得整齐了一些,但是程序逻辑似乎更难读懂了。连线编程的方式确实不太适合表达复杂的数学公式,笔者应当使用 公式节点 来编写这个程序:

    images_2/z012.png

    程序运行结果如下,看上去还挺漂亮的,但是机械感太强,不够真实。

    images_2/z013.png

    修改三维图形控件的设置:隐藏坐标显示,调节光照和配色:

    images_2/z014.png

    之后图片看起来有点像真花了:

    images_2/z015.png

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    http://www.csn-tech.com/News_View.asp?id=122

    在前一篇LabVIEW教程中为您介绍了第一种LabVIEW显示图像的方法在外部窗口中显示图像。这一篇LabVIEW教程中接着介绍LabVIEW显示图像的第二种方法利用控件模板中的Image Display控件显示图像

    图像显示控件 
    Image Display 控件用于在LabVIEW前面板中显示图像。如下图所示。在前面板上点右键并选择Vision ,可以找到Image Display 控件。



    这4个选项的作用是这样的。显示区域的作用是现实图像;图像信息显示器的作用是显示图像的相关信息以及当前所画的关注区的信息;关注区工具选项板的作用是包括绘制关注区工具、移动、缩放工具。与外部显示窗口不同,每个图像显示控件都有自己的工具集;滚动条的作用是允许移动显示区中的图像。

    要想显示图像,在后面板中将NI Vision模块的图像输出连接好,如下图所示

    设计期间,可以重新安排控件元素的布局可以定制控件的外观,通过快捷菜单,或者选择控件并点击Edit-Customize Control 可以配置属性。
    运行期间,可以通过属性节点定制控件的许多部分。 
    说明 不是所有的设计期间的功能都在运行时可用。
    要想建立属性节点,在控件上右击鼠标并选择Create-Property Node。 单击属性节点就可以看到可以设置的属性。LabVIEW图像显示控件特有的属性出现在列表的尾部。

    在下一篇LabVIEW教程中为您介绍图像显示控件可用的属性




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  • labview实现简单的图片显示

    万次阅读 2018-04-18 15:54:12
    labview实现简单的图片显示 标签(空格分隔): labview 笔记 图片处理 按说这并不是什么复杂的问题,但鉴于网上除了官方的帮助外很少有资料,而且我认为又是入门的非常好的例子,故按自己的学习过程,做一些...

    labview实现简单的图片显示

    标签(空格分隔): labview 笔记 图片处理


    按说这并不是什么复杂的问题,但鉴于网上除了官方的帮助外很少有资料,而且我认为又是入门的非常好的例子,故按自己的学习过程,做一些简单的整理。
    想要实现的功能其实非常简单:从电脑中选bmp格式的一张图片,然后通过mathscript模块引入一些极简单的对图片的处理,并做出显示。

    图片的读入

    首先官网有一个绝佳的例子,可以帮助入门:http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/9C8B020226E5411686256D52002BACA8
    在程序框图窗口中添加一个如图读取BMP文件的模块:
    11.PNG-9kB
    可以试着运行一下程序,已经实现了从文件夹中选择BMP格式文件的功能,但是为了外观更加符合平常的操作习惯,再添加一个路径模块,如图所示:
    12.PNG-15.1kB
    之后右键选择转换为输入控件,前面板上便会出现相应VI,如图:
    13.PNG-21.5kB
    此时可以运行程序,发现图片读入功能已经实现。注意:由于已经将路径选择控件和图片读入控件的文件输入接口相连,此时只能选择BMP格式的图片。

    图片的处理

    15.PNG-15.3kB
    如图所示,简单地通过mathscript模块将图片做一个黑白颠倒的改变。现在的问题是怎么将输出的矩阵显示为一张图片。

    图片的输出

    通过mathscript模块输出的矩阵转化为一维数组,之后通过绘制平化像素图VI模块来进行画图,并将新图片输出到二位图片模块中(在前面板上添加二维图片控件,程序框图上会出现对应的模块):
    16.PNG-21.1kB
    这样就完成了功能,
    17.PNG-24.8kB
    这里其实并没有完全解决问题,mathscript模块的输出接的其实是平化像素图VI的四位像素图模块,这样输出的图形实际上时黄白两色,为了解决这个问题,简化的将还原像素图的颜色输出项接到了平化像素图的颜色输入项。实现黑白反转。至此,想要实现的功能基本完成。

    最后提醒大家一点,labview的学习过程中,因为资料较少,帮助真的很好用,快捷键为ctrl+h。

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    2016-12-18 20:56:16
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    2021-01-19 23:02:36
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  • 控件选板提供了创建虚似...子选板中,包括数值控件(如滑动杆和旋钮),布尔控件(如按钮和开关),字符串和路径,数组,簇,列表框,树型控件图形,表格,下拉列表控件,枚举控件和容器控件等,如图2所示。图标右
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    万次阅读 2018-06-01 09:53:12
    创建自定义输入控件显示控件和自定义类型»目录LabVIEW 2011帮助版本日期:June 2011产品编号:371361H-0118»查看产品信息下载帮助(仅限Windows)自定义输入控件显示控件是对现有前面板对象集的扩展。...

    创建自定义输入控件、显示控件和自定义类型

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    LabVIEW 2011帮助

    版本日期:June 2011

    产品编号:371361H-0118

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    (仅限Windows)

    自定义输入控件和显示控件是对现有前面板对象集的扩展。用户可创建外观与内置LabVIEW输入控件及显示控件不同的自定义用户界面组件。将这种自定义输入控件或显示控件保存在某个目录或LLB中,就可以在其它前面板上使用该自定义控件。还可为自定义输入控件或显示控件创建图标并添加到控件选板。创建自定义控件前,请参考说明与建议

    自定义类型和严格自定义类型用于将所有自定义输入控件或显示控件实例与已保存的自定义输入控件或显示控件文件相连接。编辑已保存的自定义输入控件或显示控件文件可修改自定义输入控件或显示控件实例,以便在如干个VI中使用相同的自定义输入控件或显示控件。

    注:  另有XControl用于在LabVIEW中设计和创建复杂的输入控件和显示控件。与自定义控件不同,XControl具有由后台运行的VI所确定的动态运行时和编辑时行为。只有LabVIEW专业版开发系统中才有创建和修改XControl的功能。如VI包含XControl,可在所有LabVIEW版本上运行该VI。

    控件编辑器窗口

    控件编辑器窗口用于控件的自定义并为LabVIEW类定义私有数据控件。例如,改变控件的大小、颜色,控件中各元素的相对位置,向控件导入图像等。

    可通过以下方式打开控件编辑器窗口:

    • 右键单击前面板上的输入控件或显示控件,从快捷菜单中选择高级»自定义
    • 用定位工具选中前面板上的某个输入控件或显示控件后,选择编辑»自定义控件
    • 打开新建对话框。
    • 右键单击一个已有的控件或控件模板并选择打开
    • 项目浏览器窗口中右键单击我的电脑,从快捷菜单中选择新建»控件
    • 创建LabVIEW类并单击该私有数据控件。
      注:  对类私有数据控件进行定义时,控件编辑器窗口将打开并自动在程序框图上显示类私有数据的簇。同时,LabVIEW将控件编辑器窗口的下拉列表控件设置为默认的类私有数据,用户无法改动。
    • 在程序框图上右键单击自定义类型或严格自定义类型的实例,从快捷菜单中选择打开自定义类型

    虽然控件编辑器窗口在外观上与前面板十分相像,但其功能仅限于自定义单个的输入控件或显示控件。对于LabVIEW类,该控件必须为一个簇。控件编辑器窗口没有相应的程序框图且无法运行。

    控件编辑器窗口一次只能包含一个输入控件或显示控件。但是,控件编辑器窗口可对含有其他输入控件或显示控件的数组控件或簇控件进行自定义。数组或簇本身就是一个控件。当把输入控件或显示控件从数组或簇中移入或移出时,控件编辑器窗口的工具栏上将出现无效控件按钮。单击无效控件按钮,错误列表窗口将显示发生此错误的解释。

    控件编辑器窗口的工具栏用于提示用户当前处于编辑模式还是自定义模式。单击该按钮在两种模式之间切换。也可通过选择操作»切换至自定义模式操作»切换至编辑模式事件操作模式间的转换。控件编辑器窗口以编辑模式打开。

    与在前面板的编辑模式下的操作相同,控件编辑器的编辑模式可改变控件的大小及颜色,或在控件的快捷菜单中调整相应选项。

    自定义模式可通过改变控件的各个部件实现控件的大幅改动。

    自定义模式快捷菜单

    在自定义模式下,控件中每个部件的快捷菜单将取代整个控件的快捷菜单。不同的部件有不同的快捷菜单。快捷菜单可执行以下操作:

    • 自定义外观部件,例如,将修饰选板上的对象添加到自定义输入控件或显示控件。
    • 自定义文本部件,例如,名称标签。
    • 自定义作为部件使用的输入控件或显示控件,例如,滑动杆控件的数字显示的数值控件。数值控件还可作为旋钮、仪表和图表的数字显示。有些控件则更为复杂。例如,图表使用一个树形控件作为其光标的显示部件。

    自定义输入控件或显示控件的各个部件

    输入控件或显示控件的独立部件

    所有的输入控件和显示控件都由小型的部件组成。例如,下图显示了滑动杆控件的各个部件。

    控件编辑器窗口一旦切换到自定义模式,控件的各个部件即成为各自独立的部件。对每个部件进行的修改不会对其他部件造成影响。自定义模式显示了控件的所有部件,包括在编辑模式中隐藏的任何部件,如名称标签或数值控件上的基数。由于控件的各个部件相互脱离,因此在自定义模式下无法对控件的值进行操作或修改。

    在自定义模式下,可用定位工具选中控件的两个或更多个部件,使用对齐对象分布对象及工具栏上的重新排序下拉菜单将各个部件重新排列。

    控件部件窗口

    选择窗口»显示部件窗口可打开控件部件窗口。控件部件窗口用于调整控件中各个部件的大小并为各部件定位。控件部件窗口可识别出控件的各个部件,显示各个部件的确切位置并以像素为单位显示部件的大小。

    控件部件窗口的当前部件部分表示在控件编辑器窗口中所选部件的图形及名称。单击当前部件显示区可选择和显示控件中任意部件。单击当前部件显示框的向上或向下箭头,可滚动显示控件的所有部件。

    在控件编辑器窗口中移动部件的位置或调整部件大小时,LabVIEW也将在控件部件窗口的当前部件控件部件的位置与尺寸中改变相应部件的位置和大小。要实现上述操作,也可直接在部件位置和尺寸部分输入部件的位置和尺寸的值,这在令两个部件具有完全相同的大小且互相对齐时尤为有用。在部件位置和尺寸部分输入部件的位置和尺寸的值后,按下回车键或单击鼠标左键即可令修改生效。

    向自定义输入控件和显示控件添加外观部件

    可使用控件编辑器窗口在编辑模式或自定义模式下向自定义控件添加图形、文本或修饰。如从剪贴板粘贴一个图形或一段文本,或用标签工具创建一个标签,或从修饰选板选择一个修饰,则该操作对象便成为控件的一个新的修饰部件,并同控件一起出现在前面板上。在控件编辑器窗口中,可移动部件位置、调整部件大小、改变层叠次序或替换新的修饰部件。在前面板上使用自定义控件时,可对任何添加到控件上的修饰部件进行大小调整。但不可改变这些添加的修饰部件的位置。

    自定义外观部件的模式快捷菜单项

    外观部件可在不同场合显示单个或多个各自独立的图形。要自定义外观部件,应把控件编辑器窗口切换至自定义模式并右键单击需自定义的外观部件。外观部件快捷菜单中出现的选项取决于该外观部件的类型。

    具有单个图形的外观部件

    具有单个图形的外观部件的快捷菜单包含以下选项:

    • 复制到剪贴板—-将部件的图形副本放置到剪贴板上。将一个图形复制到剪贴板后,右键单击一个部件并从快捷菜单中选择从剪贴板导入图片,将图形导入部件。

      如需在自定义外观部件时用到简单的图形,可从其他输入控件或显示控件的内置部件复制,这样就无需在图形应用程序中再行创建。例如,如需一个简单的矩形的图形,可右键单击该外形为矩形的部件的衬底并从快捷菜单中选择复制到剪贴板。从内置部件或修饰中导入的图形比在图形应用程序中创建的图形更易调整大小。例如,为一个在图形应用程序中绘制的矩形调整大小时,矩形将整体扩展,面积增大的同时边框变宽。而为一个从内置控件的部件复制而来的矩形调整大小时,矩形的边框将保持其原有宽度。  

      从内置控件复制而来的部件在彩色或黑白显示器上显示出的外观相似。此外,使用上色工具可为由内置部件和修饰复制而来的图形添加色彩。由于颜色已在图形的定义中规定,故从其他来源导入的图形的颜色无法修改。
    • 从剪贴板导入图片—用剪贴板上的图形替换外观部件当前使用的图形。例如,可为一个布尔开关的打开或关闭状态导入图形。如剪贴板不含有图形,则从剪贴板导入图片选项不可用。
    • 以相同大小从剪贴板导入—用剪贴板上的图形替换外观部件当前使用的图形,缩放导入的图形使之适合部件的大小。如剪贴板不含有图形,则以相同大小从剪贴板导入选项不可用。
    • 从文件导入—从文件对话框中选择图形以替换外观部件当前使用的图形。
    • 以相同大小从文件导入—从文件对话框中选择图形以替换外观部件当前使用的图形,缩放导入的图形使之适合部件的大小。
    • 恢复—不改变部件的位置将其恢复到原来的外观。如在前面板上打开某个控件的控件编辑器窗口并对其部件进行改动,则从其快捷菜单中选择恢复将恢复该部件在前面板上的外观。如在控件编辑器窗口中打开自定义的控件,则恢复选项不可用。
    • 原始大小—将部件的图形恢复至其原始大小,便于从其他应用程序中导入图形并调整图形大小。有些从其他应用程序导入的图形经大小调整后显示效果不如其原始图形。此时需要将导入的图形恢复至其原始大小以提高其显示质量。如不导入图形,则原始大小选项不可用。
    注:  也可以剪贴板上的图像替换修饰部件所使用的图形,即选中一个修饰部件,再选择编辑»粘贴。如需以一个文件中的图像替换修饰部件所使用的图形,可右键单击该修饰部件,从快捷菜单中选择从文件导入

    具有多个相关图形的外观部件

    有些外观部件具有多个相关图形以表示不同的状态。这些不同的图形大小、颜色相同。对外观部件的当前图形进行移动或调整大小时,该部件的其他图形也将随之移动或大小成比改变。例如,布尔开关有四个不同的图形。第一个图形表示状态为FALSE。第二个图形表示状态为TRUE。第三个图形表示释放时切换的状态,即从TRUE到FALSE的过渡状态。第四个图形表示“释放时触发”的状态,即从FALSE到TRUE的过渡状态。当布尔控件处于“释放时切换”或“释放时触发”的状态时,布尔控件的值将在鼠标按钮被释放时才改变。在单击鼠标按钮和释放鼠标按钮两个动作之间,布尔控件将显示作为过渡状态的第三或第四个图形。

    对于具有多个相关图形的外观部件,其快捷菜单不仅包含了具有单个图形的外观部件的所有菜单选项,还包含了图片项的选项。从快捷菜单中选择图片项可显示一个外观部件名下所有的图形。当前图形外部围有深色边框。导入图形仅改变当前图形。如需为其他图形导入图形,应右键单击部件,从快捷菜单中选择图片项,从中选择需导入的新图形后将其导入。

    具有多个独立图形的外观部件

    对于具有多个图形的外观部件,这些图形的颜色和大小可不尽相同。例如,滑动杆控件通过两个大小不同的图形表示多值滑动杆上处于活动状态的滑块。对于具有多个独立图形的外观部件,其快捷菜单不仅包含了单个图形或多个相关图形的外观部件的所有菜单项,还包含了独立大小这一菜单项。从外观部件的快捷菜单中选择独立大小并勾选旁边的复选框可在不改变该外观部件其他图形的前提下,移动其中每个图形的位置并调整图形大小。

    文本部件

    文本部件是一个带有文本的图形,如标签。文本部件的快捷菜单包含了具有单个图形的外观部件的所有菜单选项,以及在编辑模式下前面板中所有可用的文本元素。控件部件窗口仅显示文本部件的背景图形而不显示文本。背景图形可自定义,但文本无法自定义。

    布尔控件的编辑模式

    与其他类型控件只可在控件编辑器窗口为自定义模式下导入图形不同,布尔输入控件及显示控件可在控件编辑器窗口的编辑模式下导入图形。当控件编辑器窗口处于编辑模式时,右键单击布尔输入控件或显示控件,则弹出的快捷菜单将包含所有编辑模式下前面板上可用的布尔控件,以及从剪贴板导入图片菜单项。

    连接自定义输入控件和显示控件并保存到一个自定义输入控件或显示控件文件

    在VI中使用自定义输入控件或显示控件后,该VI中自定义控件的实例与所保存的控件间的连接将不复存在。自定义输入控件或显示控件的每个实例是一个单独、独立的副本。因此,改变自定义控件并不影响正在使用该自定义控件的VI。如需使自定义输入控件或显示控件的实例与自定义输入控件或显示控件文件相连接,可将该自定义输入控件或显示控件另存为一个自定义类型或严格自定义类型。一个自定义类型或严格自定义类型的所有实例与其原始文件相连。

    将自定义输入控件或显示控件另存为一个自定义类型或严格自定义类型后,对该自定义类型或严格自定义类型所作的任何数据类型改动将对所有使用这些自定义类型或严格自定义类型的VI实例造成影响。与此同时,对严格自定义类型所作的外观改动也将影响前面板上该严格自定义类型的所有实例。

    自定义类型和严格自定义类型

    自定义类型和严格自定义类型可将所有自定义输入控件或显示控件的实例连接到已保存的自定义输入控件或显示控件文件。编辑已保存的自定义输入控件或显示控件文件可修改所有自定义输入控件或显示控件实例,以便在如干个VI中使用相同的自定义输入控件或显示控件。

    自定义类型

    自定义类型为自定义输入控件或显示控件的每个实例指定了正确的数据类型。如自定义类型的数据类型发生改变,则该自定义类型的所有实例将自动更新。换言之,在使用了该自定义类型的每个VI中,各实例的数据类型将改变。然而,由于自定义类型仅规定了数据类型,仅有数据类型那部分的值被更新。例如,数值控件中的数据范围便不是数据类型的一部分。因此,数值控件的自定义类型并不定义该自定义类型实例的数据范围。同时,由于下拉列表控件各选项的名称没有定义其数据类型,因此在自定义类型中对下拉列表控件中各选项的名称进行改动将不会改变自定义类型实例中各项的名称。如在一个枚举型控件的自定义类型中改变其选项名称,由于选项名称也是枚举型控件数据类型的一部分,因此其实例将发生更新。自定义类型实例可拥有其唯一的标签、描述、默认值、大小、颜色,或设定其风格为输入控件或显示控件,如滑动杆或旋钮。

    如改变一个自定义类型的数据类型,LabVIEW将尽可能把该自定义类型实例的原有默认值转换为新的数据类型。如数据类型被改为一个不兼容的类型,如数值控件被替换为字符控件,则LabVIEW将无法保留实例的默认值。如自定义类型的数据类型被改为其先前所无法兼容的数据类型,LabVIEW将把该自定义类型的默认值设置为用户在.ctl文件中指定的值。如用户未指定默认值,LabVIEW将使用相应数据类型的默认值。例如,如自定义类型从数值改为字符串,则LabVIEW将把与先前数值型数据类型相关的所有默认值替换为空字符串。

    严格自定义类型

    严格自定义类型将把实例除标签、描述和默认值外每个方面强制设置为与严格自定义类型相同。对于自定义类型,严格自定义类型的数据类型将在任何使用该严格自定义类型的场合下保持不变。严格自定义类型也对其他值进行了定义,如对数值控件及下拉列表控件中控件名称的范围检查。严格自定义类型可使用的VI服务器属性仅限于对控件外观产生影响的属性,包括可见、禁用、键选中、闪烁、位置和边界。

    将实例与严格自定义类型移除连接,可阻止自定义类型实例进行自动更新。

    创建和编辑自定义类型和严格自定义类型

    可在前面板和程序框图上创建和编辑自定义类型或严格自定义类型。控件编辑器窗口和自定义控件的各种技巧也适用于创建和编辑自定义类型。

    阻止自定义类型实例的自动更新

    右键单击实例,取消快捷菜单中勾选的从自定义类型自动更新选项,可阻止当自定义类型的数据类型改变时,自定义类型的某个实例进行自动更新。取消勾选从自定义类型自动更新可阻止实例在自定义类型的数据类型发生改变时进行自动更新,但仍保留实例与自定义类型的连接。如需断开实例与自定义类型的连接,可右键单击实例,从快捷菜单中选择断开连接自定义类型

    注:  将实例与严格自定义类型移除连接,可阻止自定义类型实例进行自动更新。

    如禁用自定义类型实例的自动更新并改变实例的数据类型,则该实例将模糊显示且运行按钮显示为断开。如需启用该实例,可右键单击该实例,从快捷菜单中选择从自定义类型更新断开连接自定义类型。选择从自定义类型更新将把实例的数据类型改为自定义类型的数据类型。断开连接自定义类型将使实例与自定义类型间永久地移除连接

    当自定义类型的数据类型被更改后,打开含有该自定义类型实例的VI,所有自动更新被禁用的实例将模糊显示。同时,运行按钮也以断开显示。如需启用该实例,可右键单击该实例,从快捷菜单中选择从自定义类型更新断开连接自定义类型

    移除实例与自定义类型或严格自定义类型的连接

    右键单击实例,从快捷菜单中选择断开连接自定义类型,可永久断开自定义类型或严格自定义类型与其实例间的连接。断开与自定义类型或严格自定义类型的连接将取消实例使用数据类型的限制,令实例成为一个输入控件或显示控件。

    不可用的自定义类型和严格自定义类型

    对于每个自定义类型或严格自定义类型实例,含有该实例的VI将与保存该自定义类型或自定义类型文件保持连接。如VI含有需要运行的自定义类型或严格自定义类型实例,则VI必须具备含有该自定义类型或严格自定义类型的文件。如VI已打开而LabVIEW无法找到该VI所需的自定义类型或严格自定义类型,LabVIEW将禁用该VI中的自定义类型或严格自定义类型实例,运行按钮也将显示为断开。如需VI运行,应找到并打开正确的自定义类型或严格自定义类型。也可右键单击被禁用的实例,从快捷菜单中选择断开连接自定义类型以永久断开实例与自定义类型或严格自定义类型的连接。

    使用自定义类型和严格自定义类型

    自定义类型和严格自定义类型可以像任何自定义输入控件或显示控件一样,放置于前面板或程序框图上。右键单击自定义类型或严格自定义类型实例,其快捷菜单包括各种自定义类型的选项。如需从前面板或程序框图打开自定义类型或严格自定义类型,可右键单击实例,从快捷菜单中选择打开自定义类型

    程序框图上自定义类型或严格自定义类型的左上角的符号表示当前的类型实例。将鼠标移至该符号,提示框将显示自定义类型或严格自定义类型的名称。修改自定义类型将对程序框图上的实例造成影响,即程序框图上的实例根据前面板上所作修改相应发生改变。但是,如改变一个严格自定义类型,放置在程序框图上的常量显示为严格类型,只有数据类型改变,常量才会相应改变。例如,如更新一个严格自定义类型下拉列表控件中的字符串值,LabVIEW不会更新放置在程序框图上该严格自定义类型常量,因为字符串值不是下拉列表控件的数据类型。

    使用簇自定义类型和簇严格自定义类型

    如将簇自定义类型或簇严格自定义类型放置于前面板,可用程序框图上的按名称捆绑函数及按名称解除捆绑函数访问簇的元素。与捆绑函数和解除捆绑函数按照簇顺序引用簇元素不同,“按名称捆绑”函数和“按名称解除捆绑”函数按照名称引用元素。因此,元素的重新排序、向簇自定义类型或簇严格自定义类型添加新元素均不会使VI断开。

    对于簇自定义类型或簇严格自定义类型,与“按名称捆绑”函数和“按名称解除捆绑”函数连接后,如其中某个元素被删除,则该丢失元素的引用便无效,从而必须对程序框图进行修改。“按名称捆绑”函数和“按名称解除捆绑”函数中的无效名称显示为黑色。单击“按名称捆绑”函数和“按名称解除捆绑”函数将打开有效名称的列表,可视需选择其中的名称。

    对簇自定义类型或簇严格自定义类型中的控件创建引用时,LabVIEW使用簇的顺序来决定引用指向簇中的哪个控件。如从簇自定义类型或簇严格自定义类型中删除一个控件,引用指向的控件可能会产生错误。从簇自定义类型或簇严格自定义类型中删除一个控件时,确保各个引用仍指向原簇控件。

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空空如也

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