基于DirectShow的眼前節圖像采集系統的設計
陳 昱，王博亮*，謝杰鎮
（廈門大學計算機科學系，福建 廈門 361005）
摘要: 利用裂隙燈顯微鏡觀察眼前節是眼科診斷中常用的檢查手段，但長期以來存在著數據獲取，保存和共享上的困難。而DirectShow是Windows平臺上進行流媒體應用開發的最新標準，本文利用DirectShow技術設計了眼前節圖像采集系統。文中著重闡述了根據需求構建采集系統的Filter Graph模型的方法，包括采集設備的選取，視頻流的預覽和采集，以及最后使用Sample Grabber方法捕捉眼前節圖像。并提出了將DirectShow與MFC相結合進行開發的方法。該系統可以輔助眼科醫師進行病理診斷，使得醫師可以有時間對圖像進行細致的分析，從而提高病理診斷的正確率。經實際臨床測試，效果較為理想。
關鍵詞： DirectShow；圖像采集； 眼前節圖像
中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：0438-0479（2005）-03-0300-01
裂隙燈顯微鏡是眼科診斷中應用極為普遍的一種儀器，主要用來檢查眼前部的病變。醫生通過裂隙燈顯微鏡上的雙目立體顯微鏡可以對患者眼角膜、前房、晶體等進行觀察和檢查。但是，使用裂隙燈顯微鏡觀察病變，還存在許多不足之處：如果想將圖像保存，需要用照相機進行拍照，這樣獲取圖像周期長，圖像的存儲查詢代價高，交流共享困難。隨著數字圖像和計算機分析技術的發展，使得利用計算機、攝像機進行圖像采集歸檔成為可能[1]。
近年來，Windows以其直觀、友好的圖形用戶界面和多任務多窗口的操作環境，吸引了越來越多的計算機用戶和生產廠家。從Windows 3.0增加多媒體擴展部分開始，Windows的多媒體功能日益增強，先后產生了MCI多媒體控制接口和Video for Windows（VFW）架構，使得PC機能夠進行音頻和視頻的采集和回放[2]。然而，隨著計算機應用的發展，對視頻采集技術有了更高的要求，VFW架構的不足逐漸顯現出來。例如不能提供對視頻會議的支持，不能處理附加數據流，不能適應最新的多媒體技術的發展。針對這些限制，設備的制造商對VFW的體系結構進行了自己的擴展。但由于沒有相關的接口標準，導致應用程序必須包含硬件相關的代碼，從而缺乏可移植性，很大程度上限制了新功能的推廣[3]。因此，制定新的視頻捕捉技術規范已勢在必行。
在此背景下，Microsoft最新的多媒體標準DirectShow應運而生。它與WDM(Windows Driver Model，Windows驅動程序模型)相結合從而大大擴展了視頻應用的功能，從而為實現無特定硬件支持條件下眼前節圖像采集系統的設計提供了可能。