(C / C++): Bitmanipulation mit bitweise Operatoren

Bitweises Komplement / Bitwise NOT

Der NOT-Operator (~) invertiert jedes einzelne Bit einer Zahl.

Beispiel mit 8-Bits:

 0000 0100 = 4
~0000 0100 = 1111 1011 = 251

Bitweises UND / Bitwise AND

Der AND-Operator (&) wird auf jedes einzelne Bit zwischen zwei Operanden angewendet. Das Ergebnisbit ist 1, wenn beide Bits den Wert 1 aufweisen.

Beispiel mit 4-Bits:

 0001
&1001
-----
 0001

Bitweises ODER / Bitwise OR

Der OR-Operator (|) wird auf jedes einzelne Bit zwischen zwei Operanden angewendet. Das Ergebnisbit ist 1, wenn eines der beiden Bits den Wert 1 aufweisen.

Beispiel mit 4-Bits:

 0001
|1001
-----
 1001

Bitweises exklusives ODER / Bitwise XOR

Der XOR-Operator (^) wird auf jedes einzelne Bit zwischen zwei Operanden angewendet. Das Ergebnisbit ist 1, wenn die beiden Bits unerschiedliche Werte haben.

Beispiel mit 4-Bits:

 0001
^1001
-----
 1000

Linksverschiebung / Left shift

Bei der bitweise Linksverschiebung (<<) werden alle Bits um die angegebene Position nach links verschoben.

Beispiel mit 4-Bits:

0001 << 1 = 0010
0001 << 2 = 0100

Rechtsverschiebung / Right shift

Bei der bitweise Rechtsverschiebung (>>) werden alle Bits um die angegebene Position nach rechts verschoben.

Beispiel mit 4-Bits:

0010 >> 1 = 0001
0100 >> 2 = 0001
1010 >> 1 = 0101 

Bit löschen

Will man in einem Byte mehrere Bits auf 0 setzen, wird dazu die UND-Verknüpfung verwendet.

PORTB &= ~((1 << 0)

Löscht Bit 0

Sollen gleichzeitig mehrere Bits gelöscht werden:

PORTB &= ~((1 << 0) | (1 << 2));

Löscht Bit 0 und 2 in PORTB

Bit invertieren


PORTB ^= (1 << 3);

Invertiere das dritte Bit

Bit setzen


PORTB |= (1 << 2);

Setzt das Bit 2 auf 1

Beispiel Methoden:


void set_PORTB_bit(int8_t  position, int8_t  value)
{
	// Sets or clears the bit in position 'position'
	// either high or low (1 or 0) to match 'value'.
	// Leaves all other bits in PORTB unchanged.
	
	if (value == 0)
	{
                // Set bit # 'position' low
		PORTB &= ~(1 << position);
	}
	else
	{
                // Set bit # 'position' high
		PORTB |= (1 << position);
	}
}

void set_Pin_Mode(int8_t  position, int8_t  value){
	if (value == 0)
	{
                // Set bit # 'position' to input
		DDRB  &= ~(_BV(position));
	}
	else
	{
                // Set bit # 'position' to output
		DDRB  |= (1 << position);
	}
}

Nützliche Links

mikrocontroller.net: Bitmanipulation

wikipedia: Bitweiser Operator

stackoverflow.com: How do you set, clear and toggle a single bit?

LearnCpp.Com: Bitwise operators

Qt: Thumbnails von Webseiten erstellen

Zuletzt aktualisiert am: 02.06.2016

Thumbnail des monsterli.ch Blog
Thumbnail das mit Hilfe von QWebpage und QPainter erstellt wurde
Das Qt Framework bietet mit dem Modul QtWebKit eine vollständige „Browser-Engine“, welche das Anzeigen und Bearbeiten von Webseiten ermöglicht. Dieses Modul ermöglicht auf einfache Weise Thumbmails von Webseiten zu erstellen. In der Dokumentation zu der Klasse QWebPage befindet sich auch eine Beispielklasse zum Erstellen von Thumbnails ohne Widgets zu verwenden. Muss also ein „Command Line Tool“ erstellt werden, ist das der ideale Startpunkt.

Thumbmailer Beispielklasse

Die Header-Datei der Thumbnailer-Klasse:


#ifndef THUMBNAILER_H
#define THUMBNAILER_H
#include 
#include 
#include 

class Thumbnailer : public QObject
 {
     Q_OBJECT

 public:
     Thumbnailer(const QUrl &url);

 signals:
     void finished();

 private slots:
     void render();

 private:
     QWebPage page;

 };

#endif // THUMBNAILER_H

Die Thumbnailer-Klasse:


#include "thumbnailer.h"

Thumbnailer::Thumbnailer(const QUrl &url)
{
    page.mainFrame()->load(url);
    connect(&page, SIGNAL(loadFinished(bool)),
        this, SLOT(render()));
}

void Thumbnailer::render()
{
    page.setViewportSize(page.mainFrame()->contentsSize());
    QImage image(page.viewportSize(), QImage::Format_ARGB32);
    QPainter painter(&image);

    page.mainFrame()->render(&painter);
    painter.end();

    QImage thumbnail = image.scaled(400, 300);
    thumbnail.save("thumbnail.png");

    emit finished();
}

Die main-Klasse:


#include "thumbnailer.h"
#include 

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a( argc, argv);
    Thumbnailer myThumb(QUrl("http://www.google.com"));
    QObject::connect(&myThumb, SIGNAL(finished()), QApplication::instance(), SLOT(quit()));

    return a.exec();
}

Verwenden von Browser Plugins wie Adobe Flash

Verwendung von Plugins aktiviert
Verwendung von Plugins aktiviert
Verwendung von Plugins deaktiviert
Verwendung von Plugins deaktiviert
Damit auch die Flash-Elemente einer Webseite auf dem Thumbnail dargestellt werden, muss das Flash-Plugin bereits auf dem System installiert sein und das QWebSetting „PluginsEnabled“ aktiviert werden:


page.settings()->setAttribute(QWebSettings::PluginsEnabled, true);

Nützliche Links

QT Beispiel Projekt
WebScreenie is small qt command-line utility to create snapshot of webpages.
QT-Code websnap

Visueller Personenzähler (Bachelor-Thesis 2010/2011)

Zuletzt aktualisiert am: 11.10.2012

Die Zählung von Personen, die ein Gebäude oder Fahrzeug betreten, wird oft von Hand gemacht. Dazu braucht es zusätzliches Personal, welches mit Hilfe eines Handstückzählers die Personen zählt. Oft werden auch mechanische Zähler wie Drehtore eingesetzt, diese Massnahme kann jedoch zu Stau im Eingangsbereich führen. Eine sinnvolle Alternative zu diesen Methoden ist das visuelle Zählen mit einer Kamera.

Zielsetzung
Das Ziel der Bachelor-Thesis (2010/2011) war das Erstellen einer Applikation, welche mit Hilfe einer Kamera die an der Decke montiert ist, Personen zählen kann. Die Applikation soll in der Lage sein, zu unterscheiden ob eine Person den überwachten Bereich betritt oder verlässt. Dazu wird vor der Zählung der Erfassungsbereich im Bild festgelegt und definiert wo sich Ein- und Ausgang befinden.

Anwendungsgebiete
Diese Anwendung kann vielseitig eingesetzt werden, sei es im Sicherheitsbereich bei dem es darum geht sicherzustellen, dass sich nicht zu viele Personen in einem Gebäude / Fahrzeug befinden oder im Businessbereich um Besucherstatistiken zu erstellen. Diese Informationen können dann für Marketingzwecke oder die Personalplanung verwendet werden.

Lösungsansatz
Die Applikation unterstützt 3 Arten von Video-Inputs. Es ist möglich die Bilder über eine USB-Kamera, einer Axis Netzwerkkamera oder einer Filmdatei zu beziehen. Die Detektion von Personen erfolgt dann durch eine adaptive Hintergrundsubtraktion. Kurz es wird die Differenz eines Referenzbildes mit dem aktuelle Bild berechnet. Danach werden die dadurch detektierten Objekte von Bild zu Bild verfolgt und beim übertreten der definierten Zählerlinie gezählt. Damit diese Detektion funktioniert, kann die Applikation mit Hilfe von verschiedenen Parametern an die Umgebung und die Lichtverhältnisse angepasst werden.

Technisches
Da die Verarbeitung von Videoaufnahmen ein rechenintensiver Prozess ist, wurde die ganze Applikation mit der Programmiersprache C++ entwickelt. So entsteht kein unnötiger Ressourcenverbrauch wie dies bei Java oder C#, wegen der Laufzeitumgebung, der Fall wäre. Damit das Programm auf verschiedenen Betriebssystemen lauffähig ist, wurde das GUI mit dem Framework QT4 entwickelt. Dies ermöglicht es die Applikation spezifisch für die verschiedenen Betriebssysteme zu kompilieren und damit die Verwendung unter Windows, Unix/Linux (mit X – Windows System) sowie Mac OS X. Die Verarbeitung der Videodaten, sei dies aus einer Filmdatei oder aber von einer USB-Kamera, wurde mit dem Framework OpenCV realisiert. Das Framework OpenCV unterstützt die Programmierung mit sehr vielen effizienten Algorithmen im Bereich der Bildverarbeitung.

Visueller Personenzähler
Die Applikation beim Verfolgen zweier Personen im Erfassungsbereich