基于arm平台与嵌入式linux 的图像采集应用

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1、计算机学院《嵌入式系统》课程设计报告学号2014-2015学年第二学期1536360803《嵌入式系统》课程设计报告题目：基于ARM平台与嵌入式Linux的图像采集应用专业：网络技术班级：13(1)班姓名：李红指导教师：张文哲成绩：计算机学院2015年5月7日17计算机学院《嵌入式系统》课程设计报告目录摘要31绪论31．1课题研究背景31．1．1课题研究意义31．2国内外研究现状42嵌入式系统理论基础42．1嵌入式系统简介42．1．1嵌入式系统的组成与特点42．1．2嵌入式系统的应用与发展趋势42．2嵌入式处理器42．2．1嵌入式处理器发展简

2、史42．2．2嵌入式处理器分类52．3嵌入式操作系统52．3．1嵌入式操作系统分类52．3．2嵌入式Linux操作系统53系统综述63．1系统构成及基本原理63．2嵌入式处理器的选择63．2．1嵌入式处理器选择原则63．2．2s3C2410X处理器介绍63．3USB摄像头的选择74嵌入式操作系统的实现74．1嵌入式系统开发环境的建立717计算机学院《嵌入式系统》课程设计报告4．1．1主机开发环境的建立74．1．2交叉编译环境的建立74．2嵌入式linux操作系统移植84．2.1Linux内核版本及结构84．2．2Linux2．4．18内核版本

3、的移植84．3根文件系统制作94．3．1文件系统介绍94．3．2构建嵌入式Linux文件系统94．4．2USB摄像头驱动程序的移植104．5图像采集程序设计105图形用户界面的实现125．1MiniGLⅡ的特点125.2运行例子程序125．3MiniGLⅡ程序开发135．3．1MiniGUI体系结构135．4应用程序的编写136网络传输功能的实现146．1socket简介146．2网络传输功能的实现146．2．1socket通信过程146．2．2socket通信的实现156．2．3运行结果157总结与展望16参考文献1617计算机学院《嵌入式

4、系统》课程设计报告前言随着多媒体技术和网络技术的发展，嵌入式图像采集系统的研究与实现越来越受到人们的重视。传统的图像采集系统一般采用基于Pc机平台和视频采集卡的形式，该方案系统体积大、成本高，在远距离、多点系统中实现困难。在这种背景下，设计一种轻便小巧的采集系统来采集、存储并显示所需的图像成为市场所需。本论文研究设计了一种基于嵌入式的图像采集与传输系统，具有体积小、成本低、稳定性高等优点。该系统硬件平台采用基于ARM920T核的$3C2410X处理器，软件采用嵌入式Linux操作系统，利用USB摄像头采集图像并在目标板的LCD上进行显示，通过

5、网络还可将采集到的图像传输到PC机上显示。该方案大大降低了系统的复杂性，同时提高了系统的稳定性和图像质量，可以扩展应用在远程监控系统等诸多领域，具有广阔的市场和应用前景。本论文首先介绍了课题研究的时代背景、实践意义和研究现状，并对嵌入式系统开发的基础理论知识作了介绍，在此基础上给出了嵌入式图像采集与传输系统的总体结构设计；接着详细分析了嵌入式Linux操作系统的开发技术，包括嵌入式发环境的建立、Bootloader移植、Linux内核移植和根文件系统的制作，并介绍了嵌入式Linux下的设备驱动程序，实现了USB摄像头驱动的移植，完成了利用摄像

6、头采集图像的功能；然后完成了MiniGUI图形用户界面的移植和图像在LCD上的显示；最后实现了基于socket的网络通信，完成了视频采集和传输系统的整体功能，并给出了最终的实验结果。1绪论1．1课题研究背景图象、画面所包含的信息量巨大，是人类获取和交换信息的主要来源；而且视频信息具有直观性、可靠性等一系列的优点，因而视频采集与处理历来就是重要的研究内容。图像信息的采集和传输经过几十年的发展，已广泛应用于各行各业。人类步入网络时代以来，特别是随着通信和计算机技术的发展，以“信息采集、处理、监控”为核心的视频监控系统越来越广泛地应用于电视会议、可

7、视电话、远程监控、智能交通、智能小区等远程图像传输系统中。为了实现这些应用，实时获得视频数据是一个重要环节。传统视频采集系统一般采用基于个人计算机和视频采集卡的形式，该方案存在图像品质不高、抗干扰能力差、系统体积大、成本高、不便于携带等缺点，在远距离、多点系统中实现困难。对于高端领域，大多采用基于DSP结合FPGA或CPLD的方式，这种方式并不能轻易满足高比特、高清晰的要求，高比特DSP开发过程耗时冗长，需要投入大量的人力和资金。1．1．1课题研究意义基于嵌入式设备的图像采集系统的优点表现在：由于这种系统的硬件是一个同处理器和软件捆绑较为紧密

8、、功能专一、设计专门的设备，不像插卡系统那样受通用计算机系统中其他软件硬件的影响，因此性能上更稳定，且便于安装、维护，易于实现系统的模块化设计，便于管理、维护、降低