基于linux的实时图像采集系统设计与实现

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在Linux平台上基于QT的动态图像采集系统的设计

２２１图像处理与显示程序框架．．
本程序共由Ｑｐｌａｏ、Ｗｉｅ、ＢＳｏＡＣＤ摄像头将模拟图像送人图像采Ｃ集卡转换成数字图像信息，再送入图像采集终端，图像采集终端获得图像数据后进行处理并显示图像。本系统可应用于远程检测和远程监控等多个领域。系统总体方案如图１所示。
发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。
圈１系统总体方案
石油工业计算机应用２０年第１卷第３０８６期
１２图像采集卡．
２９
过程。其程序流程如图４所示。采集终端给串口发送命令后，Ｔ９２５开始初始化过程，Ａ８Ｃ０１然后，初始化图像采集卡模块，设定图像采集模式，启动采集过程。
０引言
随着信息技术的飞速发展，信息采集不再停留在
在计算机控制领域，经常需要实现计算机之间或计算机与其他设备之间的通信，串口通信作为一种灵活、、方便可靠的通信方式被广泛采用，Ｌｕ下的串在ｉｘｎ
行通信编程主要是依靠内核提供的ｔｎｓｅｉ结构对串ｎｏ口进行参数设置，并对串口对应的设备文件进行读写。
图像采集卡完成模拟图像信号的采集输入，并将模拟图像信号转换为数字图像信号，并传输给图像采集终端接口。其内部逻辑框图如图２所示。
接下来，系统将连续查询图像采集控制寄存器的值，
查询是否完成一幅图像的采集，如果没有完成，继续查询图像采集控制寄存器，直到查询到采集完成一幅图像，启动图像读取子程序，把图像数据从ＦＯ中读ＩＦ
于ＱＴ的动态图像
系统的设计

基于Linux的图像采集及通信系统

• 131•系统基于Linux 以树莓派3B+为开发平台，利用扫码枪扫描物品条码，USB 摄像头对物品进行拍照。

将物品的条形码编号与拍摄到的物品图片绑定，用网络编程实现图片传输。

条码信息和图片名称等利用JSON 格式传输到搭建好的RabbitMq 消息队列服务中间站，方便后台对数据的接收和处理，结合柜台、时间等信息，能够提高工作人员后续对物品的查找效率。

本项目是基于Linux 的图像采集及通信系统以树莓派3B+为开发平台，使用扫码枪对物品条形码进行扫描，用USB 摄像头对物品进行物品拍照，再利用socket 网络编程实现图片传输。

处理后的条码信息和图片名称等利用JSON 格式传输到搭建好的RabbitMq 消息队列服务中间站，方便后台对数据进行接收和处理，可以掌握物品的时间，位置，条码，图片等信息等，提高工作人员查找物品的效率。

1 系统总体设计1.1 系统框架本系统主要由三个模块组成：信息采集模块、数据传输模块和消息服务器模块。

系统框架如图1所示。

图1 系统框架结构图信息采集模块主要负责的是获取要利用的数据，作为系统的入口，并对这些数据进行相应的处理；数据传输模块将处理后的数据上传到服务器端，关键的数据和其他的基础信息利用JSON 字符串格式发送，较大文件通过TCP 协议存储在服务器端；消息服务器模块采用RabbitMq ，用于存储转发消息。

1.2 系统功能系统基本功能包括条形码扫描、相机拍照、图片的压缩、数据的网络传输以及消息队列服务器的消息控制等。

1.3 硬件平台硬件平台选用的是树莓派3B+，树莓派3B+是一款基于ARM 的64位嵌入式平台，具有1.4Ghz 的四核处理器，1G 内存，4个USB 接口，完善的音视频接口，可外接显示器，非常适用于本系统的开发与调试。

2 系统涉及的重要模块2.1 信息采集模块每个物品上都对应有一个条码，采用串口扫码对其进行扫描，扫码枪作为一种键盘输入设备，可直接读取键盘输入数据来获得对应的条码编号，并判断条码是否符合需要的格式（若条码编号格式错误，则需要再次扫码）。

基于Linux平台的图像采集系统的设计与实现

Ｗｉｄｗｓｎｏ操作系统的图像采集系统，其技术已相当成熟，
系统，而Ｌｎｘ系统作为一个开放的操作系统具有独立性、ｉｕ
创新性、可扩展性等优点，适合开发独立的具有创新性的
图像采集系统＿，但由于Ｌｎｘ系统是源码开放，没有一７。ｉｕ
－
７作模型并且设计实现了系统的硬件平台和软件平台，实验结果表明，该系统可以安全可靠的控制全方位转动的摄像机对－－
环境信息进行高清晰图像采集，有效的提高了图像采集速度和准确性。
关键词：Ｌｎｘ台；图像采集；视频处理；模块化；可扩展性ｉｕ平中图法分类号：３２１ＴＰ０．文献标识号：Ａ文章编号：１０ —０４（０２６２３ —４００７２２１）０ —３４０
后来随着计算机技术的发展，采集卡作为图像采集系统不可缺少的硬件逐渐被应用在图像采集系统中，利用图像采集卡可以轻松的将模拟摄像机的图像信号采集进来进行处
理，采集卡的软件界面也很轻松的应用在图像采集系统中，所以利用采集卡和模拟摄像机可轻松的完成图像采集系统的设计，模拟摄像机的图像采集技术成熟易实现，但图像采集的速度慢、抗干扰能力差，由于噪声多造成采集的图像不清晰，操作不方便，由于这些缺点这种技术已渐渐的
在早期的图像采集系统的研究中，由于硬件大多采用的是装有ＣＭＯＳ芯片的摄像机，由于ＣＳ芯片只能采集ＭＯ模拟信号，所以要使用模Байду номын сангаас摄像机进行图像采集系统的研究，还需要额外的对模拟信号进行处理以得到数字信号。

基于嵌入式Linux的图像采集系统研究的开题报告

基于嵌入式Linux的图像采集系统研究的开题报告一、研究背景图像采集系统广泛应用于工业自动化、视频监控、医疗影像等领域。

在图像处理的应用中，硬件平台的选择往往对系统的性能和成本产生巨大影响。

嵌入式Linux系统因其开源性、灵活性以及定制性等特点而被广泛应用于嵌入式系统和实时应用中。

目前，越来越多的嵌入式图像采集系统采用基于Linux的操作系统并集成开源的图像处理库，以提高系统的适应性和可升级性。

二、研究目的和意义本研究旨在探究基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计与实现，突破传统基于固定硬件平台的图像处理系统，开发出更灵活、更优化的图像采集系统实现嵌入式图像处理方案。

探索基于Linux系统的图像采集系统设计方法和实现方案，具有以下意义：1. 提高图像采集系统的性能和稳定性；2. 加深对嵌入式Linux系统的理解和应用；3. 推动嵌入式设备在图像处理领域的应用和发展；4. 探索嵌入式系统和实时应用的领域研究。

三、研究内容及技术路线1.研究内容（1）嵌入式Linux系统架构及应用设计原理分析；（2）图像采集系统基础架构设计，包括硬件平台、软件系统等；（3）图像采集模块的设计与实现，采用优化算法对采集到的图像数据进行预处理和滤波，提高图像质量；（4）利用开源的图像处理库，对采集到的图像数据进行后期处理，包括去噪、对比度、亮度等；（5）生成完整的硬件和软件开发文档，方便系统维护和升级。

2.技术路线（1）嵌入式Linux系统的配置和移植；（2）基于ARM Cortex-A 核心的嵌入式图像采集系统硬件设计；（3）采用C/C++语言开发图像采集系统应用程序；（4）应用开源的图像处理库进行图像处理；（5）结合Qt图形界面库开发人机交互界面。

四、预期成果和研究计划1.预期成果（1）实现基于嵌入式Linux的图像采集系统，内部集成优化算法和图像处理库，完成对采集到的图像数据的处理和优化；（2）研究出图像采集系统的整体设计、开发指南，包括硬件和软件方面的开发文档；（3）系统性能测试和性能分析，评估系统优化和改进效果。

基于ARM-Linux的图像采集和无线传输系统设计

ＸｃｌＰＡ７理器连接了一个６ＭｂｔＮＮｌ载程序和内核映像，并作为根文件系统，４ｙ６ＭｂｔｅＳＲＭ作为内存，ＳＩ接无线网卡，Ｓ２连接摄像头。系ＤＡＵＢ连ＵＢ
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１７ — ４．０００．１ｏ：０３６／．ｓ．６１１１２１．５０２ｓ０
基于ＡＭ－ｉｕＲＬｎｘ的图像采集和无线传输系统设计
田泽康，德华李
（中科技大学图像识别与人工智能研究所，汉４０７）华武３０４
图像采集和传输系统的硬件系统由开发板、ｂｙ３０ＷｅｅｅＶ００ＵＢ摄像头、Ｓ中兴ＭＦ７Ｕ无线网卡等构成，图２所示。６３如
ＤｅｉｎｏｓｇｆＡＲＭ－ｎｘ－ａｅｍａｅａｑｉｉｉｎ－ｕ－ｓｄｉｇｃｕｓｔｏＬｉｂａｄｒｌｓｒｎｍｉｓｏｓｓｅｎｗｉｅｅｓｔａｓｓｉｎｙｔｍ
摘要：绍了一种基于嵌入式ｌｕ介ｉｘ的实时图像监控系统的设计和实ｎ现方法。系统以ＸｃｌＰ２０处理器为核心，载ＵＳｓａｅＸＡ７搭Ｂ摄像头和无线网卡构成硬件平台。ＡｒＬｉｕ以ｍ－ｎｘ为软件平台。该平台上实现了在实时图像的采集，Ｅ４压缩和３无线传输。ＭＰＭＰＧ－ＧＥＧ－法的采４算用减小了网络的压力。节约了成本。随着３网络的不断发展，系又Ｇ本统将在３Ｇ时代有着广阔的应用前景。关键词：图像采集；入式系统；Ｃ嵌ＷＤＭＡ；Ａｍ－ｉｕｒＬｎｘ中图分类号：Ｔ２Ｐ７文献标志码：Ａ

基于嵌入式linux的视频图像采集

中国校外教育
计算机教学
基于嵌入式 li 林智
(闽江学院计算机科学系 )
本文主要介绍在 linux操作系统、ARM XSBase270平台上 ,利用 linux内核中已经植入 video4 linux函数库的数据结构和 AP I函数 , 通过 OV511摄像头实现视频采集的方案 ,本方案采用 Q t Designer为开发环境 ,以效率较高的 mmap (内存映射 )方式截取视频 ;可保存单张的图片 ,也可保存为视频。
四、视频采集的实现 1. 视频采集时一些参数的初始化定义的函数原型为 v4 l_grab_ init ( v4 l_device 3 vd, int w idth, int height) 参数 vd为自定义的数据结构 struct _v4 l_device,设置宽、高、帧使用情况的属性等。该函数的重点代码如下 : vd - > mmap. width = width; vd - > mmap. height = height; vd - > mmap. format = vd - > p icture. palette; vd - > frame = 0; vd - > framestat[ 0 ] = 0; vd - > framestat[ 1 ] = 0; vd - > frame为当前帧 , framestat[ ]标记该帧是否已被使用。 0 表示未被使用 2. 获取支持的帧数和基地址 v4 l_get_mbuf ( v4 l_device 3 vd ) v4 l_mmap ( v4 l_device 3 vd) 首先 ,使用 V ID IOCGMBUF命令将摄像头的帧缓存的大小映射到 vd >mbuf. size,正使用的帧 (0或 1)映射到 vd - > mbuf. frames中 ,执行完该命令后 ,就可以用 mmap函数将缓存映射到内存中了。 if ( ioctl( vd - > fd, V ID IOCGMBUF, & ( vd - >mbuf) ) < 0) { perror( " v4 l_get_mbuf: V ID IOCGMBUF" ) ; return - 1; } 其次 ,要将 mbuf获取的数据通过 mmap 函数映射到 vd - > map 中 ,这样才能对获取到的数据进行操作。在 mmap函数里 PROT_READ 表示可读取该内存页 , PROT_WR ITE 则是可写入 , MAP_SHARED 则是让这块 map2 p ing的区域和其它进程共享。第一个参数为 0 是启始位置 , vd - > mbuf. size则是长度 ( length) 。 vd - > fd则是设备的文件描述符 ,最后一个参数是 offset。 if ( ( vd - >map = ( unsigned char3 ) mmap ( 0, vd - >mbuf. size, PROT_READ | PROT_WR ITE,MAP_SHARED , vd - > fd, 0) ) < 0) 3. 视频帧的截取 v4 l_grab_start( v4 l_device 3 vd, int frame)是真正将影像放到 mmap 里的函数。参数 vd为自定义的数据结构 struct _v4 l_device, frame值为 0或 1, 意为第 0帧或第 1帧数据 ,成功返回 0,失败则为 1;实现代码如下 : vd - > mmap. frame = frame; if ( ioctl( vd - > fd, V ID IOCMCAPTURE, & ( vd - > mmap ) ) < 0) { perror( " v4 l_grab_start: V ID IOCMCAPTURE" ) ; return - 1;

基于嵌入式Linux平台的图像采集与传输设计

基于嵌入式Linux平台的图像采集与传输设计随着技术的迅猛进展和在信息行业中的广泛应用，视频采集与传输系统作为远程、可视电话会议和工业自动控制领域的一项核心技术，近年来已经得到了飞快的进展。

本文在基于嵌入式Linux系统平台上，采纳摄像头捕获视频信号，利用V4L内核应用编程接口函数，实现了视频延续帧图像的采集，并保存成文件的形式利用无线传输方式传输给接收端。

这里着重研究视频采集发送端的实现。

1 系统组成1．1 统的硬件构成本系统包括发送端和接收端2部分，两部分均采纳Samsung公司生产的处理器做硬件开发平台。

S3C2410在片上集成了丰盛的组件：分开的16 KB命令Cache和16 KB数据Cache、用于虚拟存储器管理的MMU、支持STN和TFT的控制器、NAND Flash启动装载器、具有片选规律和SDRAM 控制器的系统管理器、3通道UART、4通道DMA、4通道定时器、I／O 口、RTC、8通道10位和接口、I2C接口、I2S总线接口、USB主设备、USB从设备、SD卡和MMC卡接口、2通道的SPI以及PLL时钟发生器，还采纳了AMBA(advanced micrcocontroller bus architecture)新型总线结构。

应用S3C2410处理器平台搭建的发送端硬件结构1所示：包括S3C2410处理器、RS232接口、JTAG接口、RJ-45接口、SDRMA、Flash、电源、通过USB口衔接的视频采集模块和通过USB接口衔接的视频放射模块。

RS232串口用于人机交互及低速数据的收发，应用电平转换芯片MAX-323举行串口电平和TTL／电平的转换。

JTAG接口用于下载Bootloader。

RJ-45接口用于和以太网衔接，下载操作系统Linux内核、根文件系统和应用软件。

SDRMA用于系统的数据存储器、Flash用于系统的程序存储器。

应用S3C2410处理器平台搭建的接收端硬件2所示：与发送终端相比，多了SD卡和LCD。

基于嵌入式Linux的图像采集系统的开题报告

基于嵌入式Linux的图像采集系统的开题报告一、选题背景和意义随着数字技术的发展，数字图像的采集及处理技术越来越受到人们的关注，应用于许多领域，如医疗、安防、航空航天、交通等。

随着市场需求的增加，图像采集设备也不断地提高其需求，需要更高的分辨率、更高速的传输等优化，同时也对设备体积、功耗等有较高的要求，因此，采用嵌入式Linux作为系统核心开发图像采集系统可以成为很好的解决方案。

二、研究目标本文的目标在于，基于嵌入式Linux平台，设计一种简单、可靠、易扩展和高性能的图像采集系统，实现以下功能：1.支持多种图像传感器，如CCD、CMOS等；2.支持多种图像采集接口，如USB、SDIO、CSI等；3.支持远程图像采集和网络传输功能；4.支持图像处理和算法实现；5.支持图像存储和传输。

三、研究内容和方法1.嵌入式Linux系统的构建通过嵌入式Linux进行图像采集系统的开发，需要首先确定主板选型，并根据主板接口及资源情况进行嵌入式Linux系统的构建。

2.图像采集模块的实现根据需求确定采集模块的类型以及接口方式，对采集模块进行硬件接口设计、驱动开发等，以保证采集模块能够正常工作。

3.图像处理和算法实现采用C/C++和OpenCV等工具对图像进行处理和算法实现，如图像增强、边缘检测、图像分割等，并进行测试和优化。

4.图像存储和传输设计图像存储和传输模块，支持本地存储和远程传输功能，并进行测试和优化。

四、预期目标本研究计划达到以下预期目标：1.成功实现基于嵌入式Linux的图像采集系统，具有多种采集接口和多种图像传感器的兼容性；2.成功实现图像处理和算法实现，具有一定的图像分析能力；3.成功实现图像存储和传输，具有一定的远程图像采集和传输能力；4.完成系统的测试、验证和优化，使系统具有稳定性、可靠性和高性能等特点。

五、进度计划1-2月：文献研究和系统设计3-4月：嵌入式Linux系统构建和驱动开发5-6月：图像采集模块的实现和调试7-8月：图像处理和算法实现，系统整合和测试9-10月：图像存储和传输模块的实现和调试11-12月：系统的测试、验证和优化六、预计研究结果本文将构建一种简单、可靠、易扩展和高性能的图像采集系统，并实现多种采集接口和多种图像传感器的兼容性，具有一定的图像分析能力和远程图像采集和传输能力，同时达到了稳定性、可靠性和高性能等特点。

实时图像获取与显示系统基于嵌入式Linux设计说明书

International Conference on Information Sciences, Machinery, Materials and Energy (ICISMME 2015)Design of Real-time Image Acquisition and Display System Based onEmbedded LinuxXiaohan Guan, Wangyi ShiCollege of Electronic Information Engineering, North China University of Technology, Beijing,100041, ChinaKeywords: embedded system, linux, image acquisition, video4linux2, framebuffer, usb camera. Abstract. For the need of real-time fast image processing problems in the field of pattern recognition, this paper proposes an image acquisition and display method based on embedded technology. In order to solve the problem efficiently, we present a programming technology of Video4Linux2 (V4L2), and the technology of V4L2 video capture application program interface is used to write the image acquisition program, as a result, the image acquisition of USB camera based on Ipassion IP2977 DSP control chip is realized. In addition, the Libjpeg library is used to unzip the images collected, the real-time image is displayed by framebuffer. Because the system uses new video programming interface and standard library functions of Linux, the modular structure to realize the required function has the very strong practical significance to the subsequent image application development based on Linux kernel.1.IntroductionTraditional visual image system is based on the camera, image acquisition card and PC as a whole, this vision system can not meet the demand of real-time image processing in embedded environment. At present, the market has the general image system taking DSP as the data processing unit, but the cost is higher. With the development of domestic and international vision system, the visual image system based on embedded Linux is increasingly popular. Compared with the traditional system the embedded system not only has the advantages of small size, low cost, high stability, real time and so on, but also has practical value, so it has been widely used in intelligent transportation, computer vision, communication and other fields[1]. In terms of hardware, the USB interface camera which has high sampling rate, good versatility is favored in the embedded image acquisition applications. In terms of software, the embedded Linux is widely used in middle and low level embedded devices because of open source code, rich resources, powerful kernel function, stable performance. This paper uses the arm9-based S3C2440 processor hardware platform to achieve a better acquisition and display of digital image data in the Linux operating system.2.Structure of the hardware and operating systemThe system hardware structure is as shown in Fig.1, the core of hardware platform adopts embedded microprocessor S3C2440, outside is connected with a USB camera and LCD display device. S3C2440, the Samsung Corp production of low power consumption and high degree of integration is a 16/32 bit RISC embedded microprocessor. USB Host controller is directly connected with a video camera to get the image acquisition data which ultimately will be displayed on the LCD. In the S3C2440 and Linux operating system, the method of collecting and decoding a video image is different from traditional DSP system. In the past such as image compression, image synthesis operations involve a lot of calculation, so can only be handled by DSP, now since the ARM series processor has high performance to calculate and process, the coding and decoding of video image can be realized much better[2]. At the same time, ARM has a strong control function, the embedded Linux operating system also can be easily transplanted to ARM, so the embedded system that is composed of ARM and Linux has a great advantage.Fig.1: Structural diagram of the system hardware3.Image acquisition based on the v4l2V4L2 is Video For Linux Two, which provides a set of APIs for imaging equipment in the Linux kernel, it can realize image acquisition, AM / FM radio, image CODEC and channel switching function with the appropriate video acquisition device and the corresponding driver. At present, V4L2 is mainly applied to the video streaming system and embedded image system, which is widely used in teleconferencing, video telephone and video monitoring system.The application of image acquisition of USB camera under the framework of V4L2 is mainly divided into two steps that include the successful driver of USB camera and image collection.3.1Driver of USB cameraThe key to drive USB camera which is based on IP2977 chip is to ensure the successful loading of USB bus driver, V4L2 standard and IP2977 chip driver in the kernel[3]. Therefore, it is necessary to reconfigure and compile the kernel. Specific operation method is: run command “cp config_ok ./.config、make menuconfig” one after the other in the Linux-3.4.2 source file directory, enter the configuration options of system kernel, and then separately add the USB bus driver, V4L2 standard and the IP2972 driver.i) The addition of USB bus driverAfter running the command “make menuconfig”, select the following in the system configuration to support the USB bus driver.Device Drivers --->[*] USB support --->{*} Support for Host-side USB[*] USB device filesystem (DEPRECATED)[*] USB device class-devices (DEPRECATED)<*> OHCI HCD support<*> USB Mass Storage support[*] HID Devices --->{*} Generic HID support[*] /dev/hidraw raw HID device supportSCSI device support ---><*> SCSI device support[*] legacy /proc/scsi/ support<*> SCSI disk support<*> SCSI tape supportii) The addition of V4L2 and IP2977 device driverLoading the driver of IP2977 control chip has two ways which are static loading and dynamic loading[4].Static loading refers the drivers are compiled into the kernel directly, which can be called directly after the boot without requiring any loading or unloading command. Dynamic loading refers to the use of Linux module features, through the command “insmod or modprobe” to mount the .ko kernel object file and load the module after the boot, and through the command “rmmod” to unload the module when not needed. As the module itself has not been compiled into the kernel, once the module is loaded by the kernel, it is used flexibly the same as the kernel of other parts, but the shortage is that each call is required for loading and unloading module through the command, the operation is trouble.In view of hardware resources are adequate, for the convenience of using, this chip driver is loaded by static way, which is the IP2977 chip camera driver is compiled into the kernel, the specific configuration options are as follows:-> Device Drivers<*> Multimedia support ---><*> Video For Linux[*] Video capture adapters (NEW) --->[*] V4L USB devices (NEW) ---><*> USB Video Class (UVC)After completion of the above addition, exit the kernel configuration, save the configuration menu, successively run the command “make, make uImage” in the terminal, compile the kernel image file uImage, burn the generated uImage to development board, and reboot development board with the new kernel. At this point, you can see the camera driver has been successfully compiled into the kernel from the startup information, the information is as follows:ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Drivers3c2410-ohci s3c2410-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 1usbcore: registered new interface driver uvcvideoUSB Video Class driver (1.1.1)When the USB camera is inserted, the system can correctly identify the USB camera, and the output information in serial port is as follows:usb 1-1: new full-speed USB device number 2 using s3c2410-ohciuvcvideo: Found UVC 1.00 device <unnamed> (1b3b:2977)input: UVC Camera (1b3b:2977) as /devices/platform/s3c2410-ohci/usb1/1-1/1-1:1.0/input/input03.2The specific implementation of image acquisitionAfter development board recognizes camera successfully, images can be captured in the embedded Linux. For the image acquisition, there are two ways that are read()-based direct read mode and mmap()-based memory mapped mode[5]. The read()-based method is to read data from the kernel buffer to the user space memory, while in the method of mmap() process achieves shared memory each other by mapping the same file, which is that the image data buffer of camera and the image data area accessed by users share a memory region, thereby bypassing the kernel buffer district. The file is mapped into the user process address space, files can be accessed by the process the same as ordinary memory, without calling the operations of read()and write(). Because the process can directly read and write memory without copying any data, the use of shared memory approach accelerates I/O access, improves efficiency. In view of the above advantages, this paper adopts the way of mmap() to get image. Video capture process based on V4L2 is as shown in Fig.2.Fig.2: the video capture processThe concrete realization process of the image acquisition is as follows[6]:i) Open the camera equipmentAs the system equipment file is required to access the camera device in the Linux, we must create and set up the camera device file, before the file descriptor can be obtained by the following program code.iFd = open(strDevName, O_RDWR);ii) Get the camera equipment informationFirst of all, we can find the header file videodev2.h in the kernel source code, this header file defines all the data structure and function of the application that we will write. Of course, firstly we need to obtain the camera information, understand the camera performance through the v4l2_capability structure in the header file, and read out the unit according to the following program code.struct v4l2_capability tV4l2Cap;iError = ioctl(iFd, VIDIOC_QUERYCAP, &tV4l2Cap);iii) Set the image collection formatAfter modifying the last step camera equipment information obtained, the following function can be called to set the property of camera.iError = ioctl(iFd, VIDIOC_S_FMT, &tV4l2Fmt);In program testing this device cannot be initialized to the RGB format that can be shown directly by LCD, so in the subsequent image processing, converting JPEG format to RGB format is required.iv) Apply for cache spaceCompared with the original V4L application programming interface, the biggest change is that equipment driving cache numbers can be customized in the new interface, so the performance of the program is improved significantly in the practical application. With the following function to apply for a few pieces of cache space at the start of image acquisition, the image data collected will be firstly stored in the cache space which has been applied for.iError = ioctl(iFd, VIDIOC_REQBUFS, &tV4l2ReqBuffs);v) Start the camera equipmentFirst, use the order parameter VIDIOC_QUERYBUF IOCTL in ioctl function to define each cache offset and size, then use mmap () function to map the device cache into user space, and the starting address of application in the memory mapping will be returned. After the memory mapping is completed, it also cannot start the image acquisition, need to put the memory determined into the queue by the command parameter VIDIOC_QBUF in ioctl function, and finally the following function is used to start the camera to capture the image data.iError = ioctl(ptVideoDevice->iFd, VIDIOC_STREAMON, &iType);vi) Close the camera equipmentAfter the acquisition is completed, to turn off the device, recover the system resources is required, so as to avoid memory leaks. The details are as follows:iError = ioctl(ptVideoDevice->iFd, VIDIOC_STREAMOFF, &iType);4. Image decompression based on libjpegBecause the camera data collected based on the IP2977 control chip is JPEG coding format, the data cannot be shown directly in the Framebuffer equipment, extracting the RGB encoding format of the data is needed, before the data can be written to the Framebuffer device to display.Libjpeg is a widely used JPEG compression/decompression library[7], it can read/write the image file in accordance with the standard of JPEG compression, through the Libjpeg library, every time the application can read one or a plurality of scanning lines from the image of JPEG compression, such as color space conversion, down sampling/up sampling, color quantization andFig.3: Process of JPEG decompressionThe image data extracted by libjpeg is stored in the form of a scan line that is a row of pixels in the image. For color images, each component is composed of three bytes, three bytes constitute a pixel on scanning line according to the sequence of R, G, B. For the scanning line the reading is in accordance with the top-down order, that is to say, the scanning line at the top of the image is read into storage space firstly by the function jpeg_read_scanline () ,followed by the second scanning line, and finally the scan line of the bottom edge of the image is read into memory space.5.Image display based on the framebufferFrameBuffer, it serves as the basis for graphical facilities, is the basic function library of other senior graphics or graphical applications. This interface summarizes the display device to a frame buffer. The user can think of it as an image of display memory, but does not need to care about the physical memory location, form feed mechanism and other details, these are accomplished automatically by FrameBuffer device driver[8]. As long as it is mapped into the process address space, you can conduct read/write operation directly, and a write operation can be immediately reflected on the screen.The device file is /dev/fb* for Framebuffer, where the value is 0~31. The /dev/fb0 is often used in Framebufer equipment. Because the embedded system has only a frame buffer device in general, the method of operation is that the Framebuffer equipment is mapped to memory through memory mapping mechanism, which can improve the efficiency. If the function mmap() is called successfully, the memory space mapped can be used to read/write in the program, and all read / write operations will be converted to I/O operation by the operating system kernel, the simple use of the program is as follows:static struct fb_var_screeninfo g_tFBVar;static struct fb_fix_screeninfo g_tFBFix;g_fd = open(FB_DEVICE_NAME, O_RDWR);ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &g_tFBVar);ret = ioctl(g_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &g_tFBFix);It is necessary to obtain initial physical address of memory, resolution, color depth and other information from the variable g_tFBVar and g_tFBFix, before mapping memory size can be calculated according to these, the codes are as follows:g_dwScreenSize = g_tFBVar.xres * g_tFBVar.yres * g_tFBVar.bits_per_pixel / 8;g_pucFBMem = (unsigned char*)mmap(NULL, g_dwScreenSize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, g_fd, 0);So we can operate the memory space of the size of g_dwScreenSize, the starting address of g_pucFBMem. When the image data collected based on V4L2 which is decompressed by Libjpeg database is mapped to this area of memory, it can directly display in the LCD.6.System testAfter sending the executable file of application program to a ARM board through the super terminal tool, entering the ARM board through the super terminal tool, executing the command “./video2lcd /dev/video0”, continuous image data will be got, the test result is shown in Fig.4.Fig.4: System test chart7.ConclusionOn the S3C2440 embedded Linux platform this paper uses V4L2 programming interface to realize image acquisition of USB camera which is based on IP2972 DSP chip. Experiment shows that the image acquisition scheme used in this paper has good real time, in the practical application, the user can change the application according to the actual demand, so that real-time images can be displayed by LCD through the FrameBuffer equipment. In addition, the system adopts modular design in hardware and software, so it has good portability and function expansion, in practical application, users can also transfer the image data collected to the image processing algorithm for further processing with the help of OpenCV computer vision library.8.References[1] Weihua Ma. Embedded Systems Principles and Applications[M].Beijing University of Posts andTelecommunications Press, 2006.[2] Weihu Zhou, Chenliang Shi, and Jiayang He, Embedded system design and development guide,3th ed., vol. 2. Beijing: China Electric Power Press, 2009,pp.18-19.[3] Lihua Song, Ke Gao, Implementation of USB camera driver based on embedded Linux,Computer Engineering, vol. 36, May. 2010,pp.282-284.[4] Tianze Sun, Wenju Yuan and so on. Embedded Design and Linux Driver Develop Guidence[M].Beijing Electronic Industry Press, 2005.[5] Dirks B. Video for Linux Two API Specification Draft 0.24.http://v4l2spec.b/spec/book1.htm, 2008.[6] Yongqing Wang, Bo He, Image acquisition of USB camera based on ARM920T and Linux,Microcomputer Information, vol. 23, Jan. 2007, pp.17 6-177.[7] Shengfeng Gong, Xihuang Zang, Implementation of image capturing and decompressing basedon ARMLinux system, Computer Engineering and Design, 30 (6),pp.1397-1396, 2009.[8] Linag liu, Wanchang Lai, and Ming Li, Design and implementation of image transmissionsystem based on ARM9, Computer Engineering and Design,vol. 31, Apr.2010,pp.1477-1480.。

实时图像采集系统的设计与实现

实时图像采集系统的设计与实现引言随着数字多媒体技术的不断发展，数字图像处理技术被广泛应用于身份识别、电视会议、监控系统、工业检测等各种商用、民用及工业生产领域中。

这些数字图像处理系统中，一个共同的特点的就是数据量庞大，尤其是在图像帧率及分辨率要求比较高的场合下，以指纹识别系统为例，图像分辨率的高低直接影响系统的鲁棒性，一般来说，为了能够清晰的辨别指纹中的特征结构，指纹图像需要达到至少500DPI的分辨率。

通常，为了能够满足各类手指大小以及采集方式的要求，图像采集系统的尺寸都不可能做得太小（一般在2英寸以上），这就要求图像解析度至少达到1024×768，最好是1280×1024(1.3M)，如果要做到实时采集和处理（30F/s），数据量将达到1280×1024×30×8＝300Mbit/s。

伴随着超大规模集成电路和DSP处理技术的飞速发展，新的高速CPU和高性能DSP处理芯片不断推出市场，在这些技术的有力支持下，复杂的图像处理算法往往容易实现。

与此同时，图像数据采集部分由于缺乏专用芯片的支持，而且受限于系统总线带宽，已经成为数字图像系统中的主要瓶颈所在。

主流的图像采集方式目前数字图像采集主要采用两种方式：一种是以专用的数据采集卡，配合PC机的各种高速数据总线如PCI，USB2.0，firewire1394等采集数据。

PC机的优势是拥有大量的高速内存可以用作数据采集时的缓存，而且它的各种数据总线具有比较高的数据传输率，PCI总线的速率为32(Bit)×66＝2112Mbit/s，USB2.0的数据传输峰值可以达到480 Mbit/s，firewire也可以达到400Mbit/s的传输速率。

问题在于，PC机的体系结构决定了任何外设都只可能是从设备，只能请求总线资源，而不能主动占有。

在Windows(或是Linux)这些实时多任务操作系统的调度下，即使在系统不运行其它应用程序的情况下，系统时间片和系统资源也会被操作系统内核和各类外设分享。

嵌入式终端基于Linux V4L2的图像采集系统

22科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N信息技术随着嵌入式芯片和软件开发平台的飞速发展,嵌入式技术产品已在各个行业被广泛的应用。

就监控视频图像的采集而言,人们对移动终端采集图像的质量、传输的效果、设备的体积、功耗及维护成本等方面提出了更高的要求。

因此,研究和开发便携轻巧的视频传输终端设备具有广泛应用价值。

Linux以其开源、稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、对各种文件系统完备的支持等特点被广泛应用于各种嵌入式设备的开发中,包括视频监控设备和视频通信设备等。

本文主要研究基于Linux下的V4L2在嵌入式终端上实现图像采集的开发与实践。

1 V4L2简介1.1概述V4L(Video for Linux)是Linux内核中关于视频设备的子系统,它为Linux下的视频驱动提供统一接口,使应用程序可以使用统一API函数操作不同视频设备,极大简化了视频系统的开发和维护。

由于V4L有若干缺陷,Bill Dirks等人对其进行重新设计,并取名为Video for Linux Two(V4L2),其最早出现于Linux2.5.x版本。

V4L2相比于V4L 有更好的扩展性和灵活性,并且支持的硬件设备更多。

但需要注意的是V4L2对V4L进行了彻底的改造,因而两者并不兼容[1]。

Linux系统中,所有外部设备都被看成文件,称之为设备文件。

应用程序可以通过访问这些文件以实现对应设备的控制。

V4L2视频设备的设备文件为/dev目录下的videoN(N为0～63)文件,其主设备号为81,次设备号为N(N为0～63)。

1.2ioctl系统调用V4L2绝大部分功能通过ioctl函数调用完成,基本语法为:ioctl(int fd, int request,void*argp)其中fd为设备文件描述符,通过open()函数获得;request为系统调用类型,用于告诉系统要做什么;argp为用户数据指针,用于传递参数或接收数据。

基于ARM和Linux的图像采集与传输系统的开题报告

基于ARM和Linux的图像采集与传输系统的开题报告本文旨在介绍一种基于ARM和Linux的图像采集与传输系统的设计和实现方案，该系统适用于图像采集和传输的领域，如监控系统、医疗图像采集、视觉导航等。

一、系统设计1、硬件平台本系统所采用的硬件平台为单板计算机ODROID-XU4，该计算机采用Samsung Exynos5422 SoC，搭载四核Cortex-A15处理器和四核Cortex-A7处理器，具有强大的计算能力和低功耗的优势，可以满足实时处理和传输大量图像的要求。

2、软件平台本系统所采用的软件平台为基于Linux的操作系统Ubuntu 18.04，其具备良好的图像处理性能和丰富的开发资源，能够提供全面的支持和保障。

3、功能设计本系统的主要功能包括图像采集、图像处理、数据传输等。

其中，图像采集部分采用USB摄像头进行，图像处理部分采用OpenCV库进行，数据传输采用TCP/IP协议进行。

二、系统实现1、图像采集本系统所采用的USB摄像头为Logitech C720p，主要指标如下：分辨率：1280x720帧率：30fps接口：USB2.0通过V4L2接口进行配置和控制，可以获取图像数据并进行预处理。

2、图像处理图像处理主要采用OpenCV库进行，该库能够提供多种图像处理算法和模块，具备高效的图像处理和计算能力，可应用于不同的图像处理和分析场景中。

3、数据传输本系统采用TCP/IP协议进行数据传输，通过套接字进行数据发送和接收。

服务器端使用JAVA语言编写，客户端采用C++语言编写，能够实现高效的数据传输和处理。

三、系统测试本系统采用Ubuntu18.04操作系统和OpenCV库进行系统测试，采用Logitech C720p USB摄像头进行图像采集和传输，实现了基于ARM和Linux的图像采集与传输系统。

通过测试，本系统具备以下优点：1、具备良好的图像采集和处理能力，能够实现实时图像采集、传输和处理等功能。

基于linux系统下的视频信号实时采集系统

摘要摘要随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，自动化，智能化程度的不断的提高，家居安防技术正在不断发展。

基于ARM的嵌入式Linux系统以其强大的功能而倍受关注，目前在消费电子、工业控制等众多领域得到了广泛的应用。

传统的个人计算机的视频监控系统已经越来越不能满足现代人的需求。

消费者希望自己可以实时“看见”现场的情况，并且可以远程控制现场的一些自动化设备来处理紧急情况。

本文分析了前人的研究成果并在通过自己对个人计算机的视频监控系统的理解，研究了一种通过ARM的嵌入式Linux系统的视频监控系统设计与实现的方案，且实现了实时监控监控的目的。

这个项目的方案在硬件上采用的是三星上成熟的ARM体系Exynos 4412型号的Cortex-A9架构处理器平台，以USB摄像头作为视频采集设备；在软件上采用了嵌入式Linux开发环境以及应用程序的开发，包括交叉编译工具环境的建立，TFTP和NFS的配置，BootLoader配置，Linux 内核移植以及根文件系统的创建，并重点分析了在嵌入式Linux平台上进行USB 摄像头驱动的开发流程，介绍了基于Video4linux2（简称V4L2）的视频采集编程接口API以及基于RGB格式转化为JPEG格式的图像压缩理论实现的方法，实现了摄像头的图像采集。

此系统不但具有易维护性、可扩展性和安全性等这些嵌入式基本特点，而且充分融合了嵌入式和通信技术。

使得本系统的功能扩展性非常好，可以稍做定制就可以应用于很多其它场合。

关键字：微电子，嵌入式Linux，ARM（Cortex-A9），Exynos 4412，USB摄像头，Video4linux2，APIABSTRACTABSTRACTWith the rapid development of modern power electronic technology and microelectronics technology, automation, intelligent degree of continuous improvement, home security and technology are developing continuously. Based on ARM embedded Linux system with its powerful function and attention, in the consumer electronics, industrial control, and many other fields has been widely used. The traditional video monitoring system has been more and more of the personal computer cannot meet the needs of modern people. Consumers hope oneself can "see" the scene real-time, and can remote control the scene of some of the automation equipment to deal with an emergency.This paper analyzes the research achievements of predecessors and through his understanding of video monitoring system of the personal computer, study a through the ARM embedded Linux system, video monitoring system design and implementation scheme, and achieve the goal of the real-time monitoring.Scheme on the hardware used in this project is mature on samsung ARM system Exynos 4412 model A9 architecture processor architecture platform,with USB camera as the video acquisition device; Embedded Linux development environment has been used in the software and application development, including the establishment of the cross compile tools environment, TFTP configuration and NFS, BootLoader configuration, the Linux kernel transplantation and the creation of the root file system, And analyzed on the embedded Linux platform for USB camera driver development process, introduction based Video4linux2 (referred V4L2) video capture programming interface (API) and RGB format into JPEG format image compression method based on the theory of implementation, to achieve a camera image acquisition.This system not only has easy maintainability, scalability, and security such as embedded basic characteristics, and to fully mix the embedded and communication technology. Make the function expansibility of this system is very good, we could do a little customization can be applied in many other occasions.Keywords:Microelectronics, Embedded Linux, ARM (Cortex-A9), Exynos 4412, USB camera, Video4linux2, API目录目录第1章课题整体框架 (1)1.1 课题任务 (1)1.2 课题要求 (1)1.3 研究意义 (1)第2章设计方案 (3)2.1 嵌入式系统简介 (3)2.2 硬件部分 (3)2.2.1 硬件开发平台 (3)2.2.1 ARM微处理器 (4)2.2.3 摄像头选择 (5)2.3软件部分 (5)2.3.1linux操作系统 (5)2.3.2软件开发环境的创建 (6)第3章实现功能 (11)3.1 实现功能描述 (11)3.2 软件设计 (12)3.2.1 软件设计思路描述 (12)3.2.2 linux平台上进行USB摄像头驱动开发流程 (13)3.2.3 基于RGB格式转化为JPEG格式的图像压缩理论实现 (19)3.2.4 建立linux环境下的服务器 (20)第4章调试与实现 (22)4.1 调试中遇到的重点与难点 (22)4.2 解决方案 (22)4.3 实现展示（附上仿真图或实物照片） (23)第5章总结 (25)5.1 论文总结 (25)5.2 未来展望 (25)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)附录一：主函数main.c (29)附录二： camera下实现的接口功能函数 (30)1) camera_progress.c 负责采集图片 (30)2) camera.c 自己定义的接口描述 (36)3) convert.c RGB格式转化为JPEG格式的图像压缩理论实现 (44)附录三： linux环境下的服务器 socket.c (51)第1章课题整天框架第1章课题整体框架1.1课题任务本文是在电子科技大学成都学院课程设计的基础上自己实际进行实验开发实现了“基于linux的视频监控系统设计与实现”的方案，在深入研究了嵌入式Linux操作系统、视频数据采集与流媒体实时传输技术的基础上将上述三者结合起来设计了一套网络视频监控系统，并且成功的进行了视频的采集。

基于Video4Linux的视频图像采集实现

。…一＿一。
二、加载驱动模块
我们使用网眼Ｖ００的ＵＢ摄像头来采集视频图像，它３０Ｓ
使用了Ｏ５１芯片，Ｌｎｘ对它提供了很好的支持。在ＬｎｘＶＩｉｕｉｕ
下进行视频图像采集，首先必须加载ＶｄｏＬｎｘ模块和ＵＢｉｅ４ｉｕＳ
维普资讯
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ＶｄｏＬｎｘｉ４ｉ的视频囝像粟集实现ｅｕ
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三、ＶｄｏＬｎｘ程序设计ｉｅ４ｉｕ
下面编写视频图像采集程序，通过ＶｄｏＬｎｘ块提供ｉｅ４ｉｕ模
如果打开视频设备成功，则获取相应的文件描述符；若打
开失败，返回错误信息。
话、视频监控系统中有着广泛的应用。
～
在Ｌｕｘ下，所有外设都被看成是一种特殊的文件，之ｉｎ称
。誊＿＿核和外设之间的接口，它完成设备的初始化和释＿一量鼍则是序一．＊鼻动程内
０操作，实现高速视频采集，还可以利用多进程技术实现数据
共享。
ｓｒｃｉｅｂｆｉｂｆｔｕｔｄｏｍｕｄｕ；ｖｖｕｓｇｅｈｒ：ｇａｄｔ；ｎｉｎｄｃａ：ｒｂａａ：

基于嵌入式Linux视频图像采集系统的设计与实现

维普资讯
２００８年第７期
福建电
脑
１３５
基于嵌入式Ｌｎｘｉｕ视频图像采集系统的设计与实现
许明流，邓王国，刘智勇
（邑大学３４信箱广东江ｆ２００）五０１９２５【摘要Ｊ利用ＡＲ技术设计和实现了一种基于嵌入式Ｌｎｘ的视频采集系统。该系统通过ＵＢ摄像头采集视频图：ＭｉｕＳ像，用Ｌｎｘ的Ｖｄｏ调ｉｕｉｅ４接口模块进行视频截取和数字化处理，用嵌入式Ｑ使Ｔ完成图形界面的开发。系统测试结果表明：该
对Ｌｎｘ经过小型化裁减后．能够固化在容量只有几百Ｋ字节ｉｕ
（ｈｅ；ｃｏｙｓＩｏｆｕｅ－ｌｆｒｎｘｇｎｒ — ＋ｅｏｙｓｅｈｅ）．ｎｉｒｐａｏｍｌｕ— ｅｅｉｇ＋ｃ／ｃｇｔｉｃ
－
或几兆字节的储存器芯片中．于特定嵌入式场合的专用Ｌｎｘ用ｉｕ
无线系统等各类产品市场．于ＡＭ技术的微处理器应用占据用第～种方式所用ＳＣ４０基ＲＢ２１Ｘ开发板的ＵＢ主控器驱动程序Ｓ了３位ＲＳ２ＩＣ微处理器７％以上的市场份额．Ｒ技术正在逐模块为ＵＢＯＣ —ｓＣ４０在Ｌｎｘ要采集视频类数据．ＯＡＭＳ — ＨＩ３２１。ｉ下ｕ还
操作系统

农业环境多路图像采集系统设计与实现——基于ARM和Linux

L inux 内核是 L inux 操作系统的核心� 它主要包
�10 7�
2012 年 9 月括以下几个部分［13
- 14 ］
农机化研究 : 存储管理 � C P U 和进程管理 � 文 2.2 交叉编译工具安装
第 9期
件系统 � 设备管理和驱动 � 网络通信以及系统的初始化 ( 引导 ) 和系统调用等 � 本系统的软件部分包括系统初始化引导程序 boot l oade r� L inux2.6 .30.4 操作系统内核� y af f s 文件系 U SB 摄像头驱动� Fr ame buf f e r 设备驱动 � V 4L 2 AP I 统� ［ 4 ］和 U SB de vice 驱动等 �L inux 内核实现了系统内存管理 � 软件程序管理� 硬件管理和文件系统管理等功［8 ］ � 能随着内核的不断发展，内核的功能逐渐增强，但目录变动不大 � 本文要想实现图像的多路采集，首先需要移植内核 L inux2.6 .30.4，主要步骤如下: 因为需要用到 y af f s 2 文件系统，首先要为内核增加 y af f s2 补丁 ; 修改机器码，使之与 boot l oade r 的机器码一致 ; 指定目标板 � 编译器和编译器路径; 增加 de vf s 文件系 d 分区; 修改统管理器的支持 ; 修改晶振频率 ; 修改 mt ［13- 14 ］ N andFl as h 驱动， 8 的 N andFl ash; 把支持 K9F1G 0 s 3c2440 的默认配置写入 conf ig 文件 ; 配置内核� 配置 C P U 选项 : S3C 2440 M achine s -- -> ［ * ］ SM D K2440 ［ * ］ SM D K2440 w it h S3C 2440 C P U m odul e 配置 y af f s 2 文件系统选项: < * > Y AFFS2 f il e syst e m s upport - * - 512 by t e / page de vice s - * - 20 48 by t e ( or l ar ge r) / pag e de vice s ［ * ］ Aut os e l e ct y af f s2 f or mat ［ * ］ C ache s hort nam e s in R AM 1 U SB 摄像头的支持 : 增加对 ZC 30 ［ *］ V 4L U SB de vice s --- > < * > U SB V ide o C l as s ( U V C ) ［ *］ U V C input e ne nt s de vice s uppor t < * > G SP C A bas e d w e bcams - -- > < * > V C 032X U SB C ame r a D rive r < * > ZC 3X X U SB C ame r a D rive r < * > U SB ZC 0 301［ P ］I m age P roce s s orand C ont r ol C hip s upport 增加对 U SB gadge t 的支持: - -- U SB G adg e tSuppor t < * > G adge t Fil e s ys t em ( E X P E R I M E NT AL ) < * > Fil e - backe d St or ag e G adge t 当然也要选择上 Support f or Hos t- s ide U SB ， U SB de vice f il e sy s t em， U SB de vice cl as s - de vice s ， O HC IHC D s uppor t 等选项来支持 U SB hos t 接口 � 最后 m ak e zI mag e，生成内核映像 �

基于Linux内核framebuffer的图像采集与显示系统设计

基于Linux内核framebuffer的图像采集与显示系统设计李艳;吴浩;刘政科【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)003【摘要】针对工业控制领域的自动化生产需要,设计了一种基于 Linux 内核驱动framebuffer 和 UVC 类型摄像头的图像采集与显示系统;以三星公司的S5PV210微控制器为控制单元,基于Linux 内核移植了framebuffer驱动,调用Linux 内核提供的 V4L2编程接口,基于Epoll架构进行多路图像采集;对采集到 YUVU 格式图像进行编码,转化成BMP和JPEG 保存,以便后续对图片做相应的应用开发;最后调用libjpeg 库函数对jpeg图片进行解码,并显示在 TFTLCD屏幕上;实验结果显示:能够采集到图片数据,并能成功在 LCD屏幕上显示,framebuffer驱动能正常工作,满足工业自动化生产图象处理的需求.%According to the need of automatic production in the field of industrial control,an image acquisition and display system based on embedded Linux kernel framebuffer and USB Video Class type camera is designed.The system uses Samsung S5Pv210 as core controller, and transplated framebuffer driver based on Linux kernel.Calling V4L2 programming interface provided by the Linux kernel,using the UVC types of USB camera multi -channel images acquisition based on Epoll architecture.The image data collected YUVU format is enco-ded,saved as BMP and JPEG file formats for subsequent development and application.Libjpeg library called by the system to decode JPEG images,and make image displayed in the TFT LCD screen.Theresult of experiments show that the images can be collected,saved and dis-played in the LCD screen,and framebuffer driver can work so that can meet the needs of image process in automatic production.【总页数】5页(P124-128)【作者】李艳;吴浩;刘政科【作者单位】东华大学机械工程学院,上海 201620;东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TP302.1【相关文献】1.基于ARM9的嵌入式图像采集与显示系统设计 [J], 胡庆;杜小丹;陈辉2.基于FPGA的实时图像采集与显示系统设计 [J], 王涌;肖顺文;郑瑞;陈韵文;罗春梅3.基于FPGA的实时图像采集与显示系统设计 [J], 阳斌;谢亮;金湘亮4.基于LabVIEW的高速图像实时采集显示系统设计 [J], 刘明;张保贵;张原野;袁远5.基于FPGA的图像采集与实时显示系统设计 [J], 李营;吕兆承因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于Linux平台的图像采集系统的设计与实现

基于Linux平台的图像采集系统的设计与实现祝佳磊;于亚鹏【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2012(33)6【摘要】To acquire image of environment information reliably and safely in specific areas and other related fields, the image acquisition system based on Linux-platform is designed, through the comprehensive research and analysis of image acquisition system on windows-based platform, the working model of the image acquisition system under Linux platform is optimized, the hardware platforms and software platforms is designed, by capture the high-resolution image used the camera which can be turned on the full range safely and reliably, the speed and accuracy of image acquisition is effectively improved.%为了在相关特殊领域能稳定可靠并且安全的对环境信息进行图像采集,研究设计了一种基于Linux系统平台的图像采集系统,通过对基于windows系统平台上的图像采集系统进行综合研究和分析,优化了Linux平台下图像采集系统的工作模型并且设计实现了系统的硬件平台和软件平台,实验结果表明,该系统可以安全可靠的控制全方位转动的摄像机对环境信息进行高清晰图像采集,有效的提高了图像采集速度和准确性.【总页数】4页(P2334-2337)【作者】祝佳磊;于亚鹏【作者单位】清华大学计算机科学与技术系,北京100084;61541部队,北京100094;清华大学计算机科学与技术系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TP302.1【相关文献】1.在Linux平台上基于QT的动态图像采集系统的设计 [J], 毛军;杨国田2.基于Linux平台的多路视频采集系统的设计与实现 [J], 苏艳艳3.基于红外图像采集技术的车载预警记录系统设计与实现 [J], 许美珏;李庆;陈刚4.基于ARM11的视频图像采集系统的设计与实现 [J], 冯宁波; 周剑5.基于H.265的云机器人图像采集系统设计与实现 [J], 蔡增玉;王文倩;赵振宇;张建伟;冯媛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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伴随着多媒体技术的发展，数字化图像采集处理系统被广感器的ＩＣ动，２驱然后通过ＩＣ总线完成对底层传感器芯片的２泛地应用于视频监控、安全监测等领域中，图像采集的实时性探测与控制。如图ａｔｃｄｐｅｔａｈａａｔｒ实现Ｖ６０芯片在ＩＣ＿００９５２ｅａｈｃｉｎ（则实现了０９５Ｖ６０和质量被认为是判断采集系统是否优良的重要指标。而嵌入式总线上的探测与加载过程。ｄｔｃ— ｌｅｔ）ＬＮＸ和ＣＯ（ｏｐｌｍｎａｙＭｔｌＯｄ — ｅｉｏｄｃｏ）ＩＵＭＳＣｍｅｅｔｒｅａ — ｘｉｅＳｍｃｎｕｔｒ芯片从ＩＣ总线上的删除，并释放之前申请的内核内存空间。２（）ＶＬ设备驱动接口：实现Ｌｎｘ下ＶＬ接口的ＡＩ３４ｉｕ４Ｐ图像传感器的软硬件搭配便成为了当前开发图像系统的首选 “ 本文在基于ＰＡ７Ｘ２０处理器的ｌｎｘ系统平台上，利用函数，ｉｕ便于用户通过这些ＡＩ函数读取传感器信息，Ｐ设置传感０９５Ｖ６０摄像头采集数据，实现了连续静态图像的采集，并利器参数，读取采集到图像数据。从图中可以看到，ＶＬ设备驱４用ＪｅＬｂ库压缩了图像实现了实时传输功能。ｐｇｉ动接口通过ｏｅｐｎ０函数实现对关联设备的打开操作，并将设系统总体设计备初始化。Ｃｏｅｌｓ０函数则为ｏｅ０函数的逆操作，主要是让ｐｎ本系统硬件部分主要由ＰＡ７Ｘ２０控制单元、图像采集单元、传感器处于低功耗模式，取消硬件的初始化设置，释放申请的ｒａ０则主要是将采集的图像数据由内核空间拷贝网络传输单元和上位机处理单元（ｃ组成，Ｐ）软件部分则主要由内存空间。ｅｄｏｔ０函数则提供了传感ｌｎｘ统环境、ＣＯ摄像头驱动、图像采集和压缩程序、图到用户空间如文件或者系统内存。Ｉｃｌｉｕ系ＭＳ像收发程序和上位机解压缩显示程序组成。器控制命令，如ＶＤＯＧＡ、ＶＤＯＧＩＴＩＩＣＷＮＩＩＣＣＰＩＩＣＰＣ、ＶＤＯＧｌ、二、硬件平台设计ＶＤＯＳＩＴＩＩＣＷＮＩＩＣＣＰＵＥ等接口命令，实ＩＩＣＰＣ、ＶＤＯＳＩ、ＶＤＯＭＡＴＲ本系统的硬件平台采用嵌入式处理器ＰＡ７Ｘ２０作为核心控现对图像传感器的有效控制。制器，利用０９５Ｖ６０摄像头、网络芯片和存储器等来构建图像（）图像采集程序二采集和处理系统。摄像头采集图像数据后，将数据送至缓存区，在采集程序运行前，首先为视频设备建立结点，“ ｋｏｍｎｄ经过ＪＥＰＧ压缩后完成网络传输功能。硬件平台设计主要有４／ｅ／ｉｅＯ８０。系统图像采集程序可以通过ｄｖｖｄｏＣ１ ” 部分，分别为核心控制部分、图像采集部分、网络通讯部分和ＶｄｏＬｎｘ来执行打开、读写、关闭传感器操作。图像采集ｉｅ４ｉｕ上位机处理单元。流程如图１：系统的主控制器采用ＰＡ７，它是一款基于ＡＭＶＴＸ２０Ｒ５Ｅ的架构，内部工作频率可达５３Ｈ，３Ｍｚ系统外接两片Ｈ５Ｖ６６０Ｙ７５１２（塑） — 芯片和一片ＩＴＬ公司的２Ｆ２ＪＮＥ８１８３芯片。夕内存图像读取一图像采集模块主要由Ｏｎｖｓｏ公司的０９５摄像头完ｍｉｉｉｎＶ６０｝动程序加载驱成，该模块的时钟频率设为２Ｍｚ４Ｈ。
计算机光盘软件与应用
多媒体技术及应用
ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ
２１０２年第８期
基于ｌｕ的实时图像采集系统设计与实现ｉｘｎ
范锐 ’ 武胜丑
（北京航空航天大学，北京
１０９）０１１
摘要：为了满足移动机器人对图像采集的实时性需求，本文设计了一套图像采集系统，其核心是ＰＡ２０处理Ｘ７器，利用ＣＭＯＳ图像传感器采集视频数据并进行了静态图像的ＪＥＰＧ压缩编码，实现了网络传输功能。图像传感器的驱动程序是以ＶＬ口为基础，通过Ｉ４接作２Ｃ总线来完成对ＣＳ片寄存器的配置。ＭＯ芯关键词：嵌入式ｌｕ；图像采集；ＣＭＯＳ摄像头；ＪＥｉｘｎＰＧ中图分类号：Ｔ３５文献标识码：Ｐ１．１２Ａ文章编号：１０－５９（１）８０９－２０７９９２２０— １２００
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网络传输单元主要由Ｄ９ＯＥＭＯＯＰ模块及其外围电路组成，负责图像数据的发送。三、图像采集程序的实现本系统的开发环境为Ｒｄａ９０操作系统加ｅｈｔ．ａｍｌｎｘｇｃ３４６本的交叉编译工具链。ｒ — ｕ — ｃ．．版ｉ（）ＣＯ摄像头驱动一ＭＳ嵌入式图像传感器的开发一般可通过嵌入式Ｌｎｘ提供ｉｕ的ｖｄｏ１ｎｘ（ｉｅ４ｉｕ简称ＶＬ４）驱动接口和ＩＣ驱动来完成。２本系统采用的０９５Ｖ６０摄像头的驱动ＶＬ驱动接口为２层式架４构，最上层为ＶＬ驱动程序，最下层则是图像设备驱动程序。４本文将０９５Ｖ６０与ＰＡ７ＲＸ２０ＡＭ处理器的硬件平台相结合，从三个层次上介绍Ｌｎｘ下图像传感器驱动开发的实现过程：ｉｕ（）低层０９５１Ｖ６０寄存器的配置。在配置前需仔细检查传感器引脚中的ＭＬＣＫ和ＰＬ、Ｖｙｃｒｆ是输出正常，各数ＣＫｓｎ、Ｈｅ据引脚是否有波峰，然后再进行具体调试。根据供应商提供的参数进行配置，参考０９５Ｖ６０芯片的数据手册对具体寄存器设置使其输出图像格式符合本系统的要求。中，点关注两个其重寄存器，ＬＲＣＫＣ寄存器可以用来设置工作时钟频率，Ｏ７ＣＭ则用来设置芯片的软件复位和输出图像的格式大小。（）ＩＣ总线驱动接口。该接口实现了Ｌｎｘ下图像传２２ｉｕ