基于Web和Java的远程控制与交互图像处理研究

沈学建 江苏财会职业学院

计算机网络是以计算机技术与通信技术为基础发展起来的产物，在数十年的发展历程中，计算机有从单机至远程访问系统再到网络的发展转变。远程控制系统的开发与投运，明显拓展了人类的可调控范畴，因为有因特网的参与和支撑，以使远程控制系统焕发光彩，对工业及人类生产生活形成较明显影响。若能将Java 技术应用于远程控制进程中，能促使Servlet、Socke 等将传统服务器CGI 等终端开发技术取而代之，更明显的提升客户/服务器通信效果。

一、基于Web 的远程控制系统分析

本系统以通信技术为基础而建设的，常规远程控制系统有远程监控终端、远距离数据传输、本地控制系统之分。不同系统之间能实现分工合作，共同达到对被控制设备的远程化控制。在远程控制过程中，常规原理是需要客户端和服务器一并运行相关流程去达成的，服务器程序被安设于被控制的计算机端，客户机程序安设在控制端。

虽然可以把远程控制系统视为计算机控制系统，但远程控制系统也具有一些个性化特征，比如从控制方法上分析，该系统的控制方法有直接控制、监督控制与预测/预演控制方式。远程控制属于一种网络通信形式，其在运行过程中需要相关通信协议的支持，一般会使用以PPP 协议或TCP/IP 协议为基础的一组通信协议[1]。

二、基于Web 的远程控制系统体系结构

体系结构实质上就是一个系统的结构及系统中不同成员之间形成的一套规则。以Web 为基础的远程控制系统结构体系有：①C/B(客户机/服务器)：该种体系结 构的作用是协助系统使用者能在短时间内应用共享资源，基本上能完成系统中所有数据的处理工作，并伴随信息量的增长而持续更新；②B/S(浏览器/服务器)：该体系结构能促进整个应用系统能由C/S 的主从结构转变为灵活型的分布式结构，用户界面的功能均是利用WWW 浏览器去达成的；③以B/S 与C/S 为基础的结构体系：即在相同的系统中使用如上两种模式，和单一的C/S 模式存在差异，客户端程序被嵌入Web页内且在客户端的浏览器上运转，实现以上形式可以采用Java Applet 和Java Bean，ActiveX 等技术类型，以确保系统具有良好的可拓展性。

三、基于Web 和Java 的远程控制与交互图像处理的设计与实现措施

以Web 为基础创建的图像处理演示系统应具备应对如下问题的能力：①以Web 为基础，实现对带摄像机云台的远程化调控；②有效获取被控方图像，并对图像作出有效处理与传导；③为确保系统运行的时效性，实施适宜的远程控制方案；④为确保系统的安全性，应加强对远程控制着身份的认证及访问行为的约束。

(一)系统结构

本系统在构件过程中，采用了以B/S 和C/S 为基础的体系结构。C/S 模式的使用，有益于保证被控制数据信息传导效率，并在B/S 模式的协助下，有益于简化系统维护流程，最终确保系统在运行过程中具备较好的可拓展性。

(二)规划系统功能

(1)设定系统领域：级确定系统服务的用户，从业务层面上分析，可以将其细化为注册用户和系统管理员，其中系统管理员在任何系统中均具备较好的权限。

(2)功能设计：从宏观的角度分析，本系统可以被视为一个以网络为支撑实现远程控制的Web 应用程序，功能以系统介绍、用户登录、远程操控、远程查看与系统管理、日志查询。为保证系统运行的安全性，要求对操作系统的用户均要进行身份认证，还需要对后台系统使用者进行身份认证。

(三)B/S 的局部设计与实现

B/S 模式的作用有：①作为发布实现socket 通信机制的Client 程序手段；②促进系统其他功能的实现。

(1)Browser 端的设计和实现：JSP 是主要的技术类型，其是一种功能强大的动态网页技术，其能为Web 的高效应用创建一个特有的开发环境，和其他技术相比较，JSP 的优势有分离生成与显示的内容、生成可以重复使用的组件、一次编写并随处运行。

(2)具体设计：依照系统功能划分情况，本系统共设有6 个Web页面，页面上部是系统的主菜单，包括主页、用户登录、远程控制与退出登录4 个菜单项。用户点击主菜单的“用户登录”链接以后，系统便能顺利用户登录页面，提供给用户输入用户名与口令，点击“登录”后，系统就可以检验用户的登录信息的有效性与否。用户成功登录系统以后，便进入至远程控制页面。远程控制页面内容由反馈区(初始图像与处理后的图像)、远程控制操作区、图像处理区与远程连接状态区4 部分。该部分需使用Applet 技术去实现。所有登陆成功的用户均能进行远程观看，其能看到操作的控制命令和反馈的信息，在相同的时间点可以有多个观看者进行操作。

在处理图像过程中，可以采用图像锐化进行，图像锐化实质上就是提取图像的边缘及纹理部分，其目的是提升图像的清晰度。图像锐化过程中，可以采用梯度法进行，公式为[3]：

G[F(x,y)]=|f(i,j)-f(i+1,j)|=|f(i,j)-f(i,j+1,j)|

在梯度计算结束后，可以依照现实需求生成相应的梯度增强图像。

四、结束语

在信息化社会中，伴随现代技术的发展创新，以Web 和Java 为基础的远程控制技术成为了主要的研发趋向，若能将以上技术与图像处理相整合，则能构建交互式的图像处理格局，这是后续几年中实验室进行开发性研究的重要模式。本文以云平台为研究背景，实现对云台的远程控制并与交互图像处理两者的相互整合，建立了一种以Web 为基础的图像处理系统，为远程控制领域的研究创造一种创新型控制模式。