基于arm平臺與嵌入式linux的圖像采集應(yīng)用

《基于arm平臺與嵌入式linux的圖像采集應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、計算機學院《嵌入式系統(tǒng)》課程設(shè)計報告學號2014-2015學年第二學期1536360803《嵌入式系統(tǒng)》課程設(shè)計報告題目：基于ARM平臺與嵌入式Linux的圖像采集應(yīng)用專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)班級：13(1)班姓名：李紅指導(dǎo)教師：張文哲成績：計算機學院2015年5月7日17計算機學院《嵌入式系統(tǒng)》課程設(shè)計報告目錄摘要31緒論31．1課題研究背景31．1．1課題研究意義31．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀42嵌入式系統(tǒng)理論基礎(chǔ)42．1嵌入式系統(tǒng)簡介42．1．1嵌入式系統(tǒng)的組成與特點42．1．2嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢42．2嵌入式處理器4

2、2．2．1嵌入式處理器發(fā)展簡史42．2．2嵌入式處理器分類52．3嵌入式操作系統(tǒng)52．3．1嵌入式操作系統(tǒng)分類52．3．2嵌入式Linux操作系統(tǒng)53系統(tǒng)綜述63．1系統(tǒng)構(gòu)成及基本原理63．2嵌入式處理器的選擇63．2．1嵌入式處理器選擇原則63．2．2s3C2410X處理器介紹63．3USB攝像頭的選擇74嵌入式操作系統(tǒng)的實現(xiàn)74．1嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立717計算機學院《嵌入式系統(tǒng)》課程設(shè)計報告4．1．1主機開發(fā)環(huán)境的建立74．1．2交叉編譯環(huán)境的建立74．2嵌入式linux操作系統(tǒng)移植84．2.1Linux

3、內(nèi)核版本及結(jié)構(gòu)84．2．2Linux2．4．18內(nèi)核版本的移植84．3根文件系統(tǒng)制作94．3．1文件系統(tǒng)介紹94．3．2構(gòu)建嵌入式Linux文件系統(tǒng)94．4．2USB攝像頭驅(qū)動程序的移植104．5圖像采集程序設(shè)計105圖形用戶界面的實現(xiàn)125．1MiniGLⅡ的特點125.2運行例子程序125．3MiniGLⅡ程序開發(fā)135．3．1MiniGUI體系結(jié)構(gòu)135．4應(yīng)用程序的編寫136網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的實現(xiàn)146．1socket簡介146．2網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的實現(xiàn)146．2．1socket通信過程146．2．2socket通

4、信的實現(xiàn)156．2．3運行結(jié)果157總結(jié)與展望16參考文獻1617計算機學院《嵌入式系統(tǒng)》課程設(shè)計報告前言隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)一般采用基于Pc機平臺和視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。在這種背景下，設(shè)計一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來采集、存儲并顯示所需的圖像成為市場所需。本論文研究設(shè)計了一種基于嵌入式的圖像采集與傳輸系統(tǒng)，具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。該系統(tǒng)硬件平臺采用基于ARM920T核的$3

5、C2410X處理器，軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用USB攝像頭采集圖像并在目標板的LCD上進行顯示，通過網(wǎng)絡(luò)還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，可以擴展應(yīng)用在遠程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，具有廣闊的市場和應(yīng)用前景。本論文首先介紹了課題研究的時代背景、實踐意義和研究現(xiàn)狀，并對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)理論知識作了介紹，在此基礎(chǔ)上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；接著詳細分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，包括嵌入式發(fā)環(huán)境的建立、Bootl

6、oader移植、Linux內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)的制作，并介紹了嵌入式Linux下的設(shè)備驅(qū)動程序，實現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動的移植，完成了利用攝像頭采集圖像的功能；然后完成了MiniGUI圖形用戶界面的移植和圖像在LCD上的顯示；最后實現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信，完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能，并給出了最終的實驗結(jié)果。1緒論1．1課題研究背景圖象、畫面所包含的信息量巨大，是人類獲取和交換信息的主要來源；而且視頻信息具有直觀性、可靠性等一系列的優(yōu)點，因而視頻采集與處理歷來就是重要的研究內(nèi)容。圖像信息的采集和傳輸經(jīng)過

7、幾十年的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。人類步入網(wǎng)絡(luò)時代以來，特別是隨著通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，以“信息采集、處理、監(jiān)控”為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛地應(yīng)用于電視會議、可視電話、遠程監(jiān)控、智能交通、智能小區(qū)等遠程圖像傳輸系統(tǒng)中。為了實現(xiàn)這些應(yīng)用，實時獲得視頻數(shù)據(jù)是一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)視頻采集系統(tǒng)一般采用基于個人計算機和視頻采集卡的形式，該方案存在圖像品質(zhì)不高、抗干擾能力差、系統(tǒng)體積大、成本高、不便于攜帶等缺點，在遠距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。對于高端領(lǐng)域，大多采用基于DSP結(jié)合FPGA或CPLD的方式，這種方式并不能輕易

8、滿足高比特、高清晰的要求，高比特DSP開發(fā)過程耗時冗長，需要投入大量的人力和資金。1．1．1課題研究意義基于嵌入式設(shè)備的圖像采集系統(tǒng)的優(yōu)點表現(xiàn)在：由于這種系統(tǒng)的硬件是一個同處理器和軟件捆綁較為緊密、功能專一、設(shè)計專門的設(shè)備，不像插卡系統(tǒng)那樣受通用計算機系統(tǒng)中其他軟件硬件的影響，因此性能上更穩(wěn)定，且便于安裝、維護，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，便于管理、維護、降低