NI Vision中的16-bit位图

我需要用NI-Vision来分析一幅16-bit位图。数据是用无符号型数值存储的，但是Image 类型是用符号型数值存储的。

许多应用场合和相机驱动使用无符号数值来创建16-bit位图。这意味着颜色最黑的像素的值为0而最亮的像素点的值为b1111111111111111 (xFFFF or d65535)。然而，LabVIEW中NI Vision 和NI-IMAQ使用的Image数据类型是用一个符号数读取数据值的。如图1所示，当一个数值数组转换它的数据类型时会导致错译。

Figure 1: Unsigned and Signed Interpretation of Data

这种译码差异可以通过将原始数值减去一个x8000 (d32768) 的常量来解决。然而，无论是U16 还是I16数值范围都不允许这样的减法。（如果是将原始数值减去xFFFF ，将会发生下溢。）有两种标准方法来解决这个问题：

简单方法：
图 2 表示的是一个可以覆盖操作中所有可能数值的32-bit符号整形数，它可以用作一个中间状态。U16型的图像数据被转换为I32型，即而减去相应常量，得到的新数据（在一个I16型的允许范围内）然后被转换为I16型。

图 2：使用I32作为一个中间状态

图 3中的LabVIEW代码实现了这个调整并将得到的数组转换为图像数据类型。（注意：IMAQ ImagetoArray VI 是视觉开发模块的一部分并且它没有被包含在NI-IMAQ 驱动中）。这个方法对于学习编程环境和范例程序非常理想。

图 3: 将一幅U16图像转换为LabVIEW中的图像数据类型

 

架构方法：
图 4 中的LabVIEW代码利用了电脑架构的优势并且使用一个常用的XOR门和一个强制类型转换来实现和图2的代码相同的功能。在实际的应用环境中，这段代码比图2的代码更快更高效。

图 4: 使用强制类型转换和XOR 把U16转换为I16型