可扩展遥感图像处理软件框架的搭建

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可扩展遥感图像处理软件框架的搭建

引言

随着科技的发展，遥感技术已经形成了一个从地面到空中乃至空间，从数据获取、处理到解译

分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资

源与环境信息的重要手段。随着对如此庞大数据的处理速度的提升，遥感数字图像处理技术也

得以迅速发展。

任何一套遥感图像处理软件都不能完全满足所有用户的需求; 并且随着数字图像处理技术的发

展，图像处理软件还需要不断地添加新的功能，如果对软件进行修改，然后重新编译、发布，

不仅费时费力，而且还可能出现版本兼容性方面的问题。

本文提出一种可扩展遥感图像处理软件框架的设计方法，可将执行程序( EXE) 和动态链接库

( dy-namic link library，DLL) 程序以扩展模块的形式添加到软件平台中; 并动态添加菜单项，以

约定方式对其调用，利用文件映射技术进行数据交换，以便科研人员能够快速地将研究成果编

写成新的功能模块，并方便地添加到遥感图像处理软件系统中。

1 系统框架设计

可扩展遥感图像处理系统主要实现框架功能，构成一个遥感图像处理软件平台。该系统中需要

规定统一的遥感图像格式及其访问模式; 通过应用程序接口( application programming

interface，API) 以平台功能方式提供基础图像处理功能，定义对外开放的内部程序接口和外部

程序调用接口; 其他功能均可由扩展模块来实现。系统的整体结构如图 1 所示。【图 1 】

1 ．1 数据接口

遥感图像的格式多种多样，为了方便图像处理功能的开发，在遥感图像处理软件平台中规定一

种统一的图像格式，并且提供格式转换功能，在处理图像之前将图像转换成统一格式。主程序

将实现读写遥感图像的功能( 比如获取头文件信息，获取某波段、某区块的图像数据) ，扩展模

块时不需要了解遥感图像的具体格式，只要通过接口直接调用主程序中的功能就能获取到图像

信息。

1 ．2 基础平台功能

主程序可以提供图像文件访问、图像显示等基础功能，还可以包括以下功能: ①图像信息查

看，包括图像直方图查看和图像波谱查看等; ②图像增强功能，包括图像拉伸、图像平滑、图

像锐化等功能;③显示外部图像源与窗口控制，可以让扩展模块新建窗口或指定现有窗口并显

示扩展模块组织的图像; ④ 图像裁剪、旋转与缩放功能。

1 ．3 API 的设计

软件平台应提供应用程序接口( API) ，主要包括遥感图像处理的一些基础功能，如上文提到的

数据接口，基本的遥感图像增强、图像显示等。将这些功能封装到一个动态链接库( DLL) 中，

并开放 API 供扩展模块调用。专业人员可以软件平台为基础，进行二次开发，不必在基础功能

上重复开发、浪费精力。平台和扩展模块之间、扩展模块和扩展模块之间都可以互相调用，完

全开放、透明，使系统具有良好的可扩展性。

1 ．4 扩展模块与动态菜单

扩展模块使用C\C ++ 进行开发，可以以 EXE，DLL( 或其他形式，只要定义相应API 即可) 的

形式实现。在图像界面中通过动态菜单调用扩展模块，EXE 模块可以被直接调用，DLL 模块

可以开放程序接口或者定义一个导出变量( 包含接口信息) 。科研人员可以随时将新功能添加到

系统平台中( 有新的研究成果时，可以依托平台现有功能，仅针对新的研究成果快速地编写程

序，并方便地添加到系统平台中) ，新的功能模块可以实时地反映到系统平台的动态菜单中。

整个系统平台的关键是扩展模块的添加与调用方式。

2 菜单的动态添加与响应

在图形界面中使用扩展模块功能，主要是通过动态添加的菜单来调用的。可以把菜单项和扩展

模块的对应关系保存到一个配置文件中，每次程序启动时，根据这个配置文件来实现动态菜单

初始化，这种方法需要开发人员自行开发一个编辑配置文件的工具; 还可以把所有扩展模块存

储到同一个文件夹中，每次程序启动时扫描该文件夹，为每一个扩展模块动态添加一个菜单

项。第一种方法需要额外开发一个工具，但是配置文件中可以保存多种信息( 比如菜单的上下

级关系) ，这样在添加菜单时可以更好地进行扩展模块的分类和显示; 而第二种方法虽然使用起

来简单方便，但是在菜单中所有的扩展模块只能罗列在一起，不美观也不方便使用。

2 ．1 菜单的动态添加

动态添加菜单的操作可在应用程序类CWinApp 的InitInstance 函数中进行。添加菜单项的操作

主要使用AppendMenu 函数，使用该函数时要根据设计的菜单级别获取相应的父级菜单对象，

设置该函数的第一个参数为 MF_POPUP 和MF_ST ＲING，可以分别添加下拉菜单和菜单项。

在所有的菜单项添加完成之后，进行 DrawMenuBar 操作，这样动态添加的菜单就可以显示出

来。添加 2 级菜单的动态添加过程可以通过以下代码实现：

CMenu * pTopMenu = AfxGetMainWnd( ) －＞ GetMenu( ) ; / / 获取系统菜单指针

int nMenu = pTopMenu －＞ GetMenuItemCount( ) ; / / 获取现有菜单项个数

while ( i ＜nMenuCount)

{

szTitle ．Format( _T( " % s" ) ，menuItem［i ］．title) ;

if( menuItem［i ］．type = = TOP_MENU)

{

CMenu newMenu;

newMenu ．CreatePopupMenu( ) ;

pTopMenu －＞ AppendMenuW( MF_POPUP，( UINT) newMenu ．m_hMenu，szTitle) ;

newMenu ．Detach( ) ; / / 菜单项与局部变量分离

+ + nMenu; / / 递增菜单数，以便让子菜单获取正确的父级菜单

}

else if ( menuItem［i ］．type = = SUB_MENU)

{

/ / 获取当前子菜单的父级菜单

pParentMenu = pTopMenu －＞ GetSubMenu( nMenu －1) ;

/ / 子菜单需要有相应的命令响应，需要一个全局唯一的 ID

pParentMenu －＞ AppendMenuW( MF_ST ＲING，newMenuID，szTitle) ;+ + newMenuID;

}

+ + i;

}

DrawMenuBar( AfxGetMainWnd( ) －＞ m_hWnd) 。

“ ”如果只进行添加菜单的操作，那么界面中的这些动态菜单项都是灰色的( 不可用状态) ，而不

像其他系统自带菜单项那样显示为可用状态;这是因为其他系统的程序对自带的菜单项进行统

一管理，而通过上述方法添加的菜单项需要自行管理。对菜单状态进行自定义操作需要

重写 CView 类中的 OnCmdMsg 函数，其中 nCode 参数表明本次命令的消息类型，当nCode 值

为CN_UP-DATE_COMMAND_UI 时，表示更新用户界面。开发人员可以根据具体需求有选择

“ ”性地设置各个菜单项的状态。将所有动态添加的菜单激活的过程可以通过以下代码实现:

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摘要：

可扩展遥感图像处理软件框架的搭建引言随着科技的发展，遥感技术已经形成了一个从地面到空中乃至空间，从数据获取、处理到解译分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资源与环境信息的重要手段。随着对如此庞大数据的处理速度的提升，遥感数字图像处理技术也得以迅速发展。任何一套遥感图像处理软件都不能完全满足所有用户的需求;并且随着数字图像处理技术的发展，图像处理软件还需要不断地添加新的功能，如果对软件进行修改，然后重新编译、发布，不仅费时费力，而且还可能出现版本兼容性方面的问题。本文提出一种可扩展遥感图像处理软件框架的设计方法，可将执行程序(EXE)和动态链接库(dy...

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