王三强 叶张帆 陈俊
近几年来，随着人类文明社会的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人渴望了解探知宇宙的奥秘。目前进行科普天文观测一般过程为：查天文历书、星图等确定星体位置；寻找合适观测地点(为避开城市灯光及污染等因素)；不断调整望远镜，寻找欲观测天体；定位天体后架设摄影器材进行拍摄。整个观测过程中存在诸多不便，如天体在天空中不断运动，每次观测之前必须查阅相关资料确定天体位置，然而星历表厚重而不直观，简易星图由于天体运动的因素必须在指定时间进行观测；望远镜手工调整非常繁琐；拍摄不便。
为了解决上述问题而开发本系统。它的主要特点如下：通过计算，在屏幕上显示出当时当地星图，观测者无需携带天文资料，在屏幕上将观测内容实时显示出来，使观测者无须忍受长时间单眼观测的视觉疲劳，同时提高了观测效果；可对观测图像进行实时处理；可非常方便地拍摄、保存观测结果；可对结果进行一些图像处理，增强可辨性，系统自动记录观测日志，方便整理观测资料。
2019-7-23 10:37:44
4 视频数据采集及显示
图像数据的显示可以通过直接写屏来实现。Linux工作在保护模式下，用户态进程是无法直接使用显卡：BIOS里提供的中断调用来实现直接写屏，故Linux抽象出FrameBuffer。这个设备来供用户态进程实现直接写屏。 FrameBtlffer主要是根据VESA标准实现的，所以只能实现最简单的功能。
直接写屏的过程：
(1)打开一个FrameBuffer设备；
(2)通过调用mmap()把显卡的物理内存空间映射到用户空间；
(3)直接写内存。
由于直接写屏是直接对显存进行修改，同QT对程序界面的刷新并不协调，因此有时会出现显示上的瑕疵，为此使用另一种方法显示图像数据，即利用QT库中的QImage类来实现。
以上论述了如何进行采集及显示，但在实际的系统中存在多个任务，各个模块之间需要相互配合，如果简单地采用上述方法，由于视频采集的速度较慢，将会造成阻塞，影响系统性能，因此使用线程技术。
在视频设备初始化后开启一个采集线程，此线程不断采集新的视频数据，采集完一帧数据会改写状态变量；显示部分采用定时显示，每隔一段时间判断状态变量是否为“已采集完毕”状态，如果是则进行显示。由于需要耗时等待的采集过程在线程中运行，通过Linux系统的自动调度，系统运行十分流畅。
4 视频数据采集及显示
图像数据的显示可以通过直接写屏来实现。Linux工作在保护模式下，用户态进程是无法直接使用显卡：BIOS里提供的中断调用来实现直接写屏，故Linux抽象出FrameBuffer。这个设备来供用户态进程实现直接写屏。 FrameBtlffer主要是根据VESA标准实现的，所以只能实现最简单的功能。
直接写屏的过程：
(1)打开一个FrameBuffer设备；
(2)通过调用mmap()把显卡的物理内存空间映射到用户空间；
(3)直接写内存。
由于直接写屏是直接对显存进行修改，同QT对程序界面的刷新并不协调，因此有时会出现显示上的瑕疵，为此使用另一种方法显示图像数据，即利用QT库中的QImage类来实现。
以上论述了如何进行采集及显示，但在实际的系统中存在多个任务，各个模块之间需要相互配合，如果简单地采用上述方法，由于视频采集的速度较慢，将会造成阻塞，影响系统性能，因此使用线程技术。
在视频设备初始化后开启一个采集线程，此线程不断采集新的视频数据，采集完一帧数据会改写状态变量；显示部分采用定时显示，每隔一段时间判断状态变量是否为“已采集完毕”状态，如果是则进行显示。由于需要耗时等待的采集过程在线程中运行，通过Linux系统的自动调度，系统运行十分流畅。
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