基于嵌入式平台的USB摄像头图像采集及显示

基于嵌入式平台的USB 摄像头图像采集及显示

钱鹰1，陈胜利

2

（1.重庆邮电大学软件学院，重庆400065；2.重庆邮电大学自动化学院，重庆400065）

摘要：基于嵌入式Linux 环境下图像采集及在嵌入式开发板上对图像显示的目的，本文研究了视频采集及显示的一般方法，并将飞凌公司OK6410开发板与嵌入式Linux 操作系统相结合，通过对内核的定制、交叉编译程序及基于Qt/

Embedded 设计图像显示GUI ，最终实现了嵌入式Linux 平台下USB 摄像头对图像的采集以及在开发板上的显示，并

且在开发板上实现了对显示图像的简单操作。关键词：ARM ；USB 摄像头；V4L ；嵌入式Linux 中图分类号：TP391.4

文献标识码：A

文章编号：1674－6236（2013）03-0140-03

Image acquisition and display with USB camera based on embedded platform

QIAN Ying 1，CHEN Sheng -li 2

（1.School of Software ，Chongqing University of Posts and Telecommunications ，Chongqing 400065，China ；

2.School of Automation ，Chongqing University of Posts and Telecommunications ，Chongqing 400065，China ）Abstract:For the purpose of image acquisition based on embedded Linux environment and image display in the embedded development board ，this paper studies the general method of video capture and display ，and combined the OK6410development board of Feiling company with embedded Linux operating system.Through customizing kernel ，cross -compiling procedure and designing image display GUI based on Qt/Embedded ，we ultimately achieve image acquisition in the embedded Linux platform and display in the development board by USB camera ，and simple operation in the development board of the displayed image.

Key words:ARM ；USB camera ；V4L ；embedded Linux

收稿日期：2012-09-29

稿件编号：201209217

基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金项目（教外司留[2009]1590号）；重庆邮电大学自然科学基金项目（A2011-07）作者简介：钱鹰（1968—），男，重庆人，博士，教授。研究方向：医学图像处理与分析、计算机软件仿真。

随着科技的进步和社会的发展，数字视频图像的采集、存储、处理及传输技术在最近几年得到了广泛的应用，与传统图像处理系统相比，嵌入式图像处理系统具有体积小、成本低、可靠性高等优点，在智能交通、远距离监控、计算机视觉等领域广泛运用。而嵌入式Linux 系统具有源代码开放、内核稳定、可裁减性、驱动丰富等特点，吸引着众多商业公司和自由软件开发者的目光，成为嵌入式系统领域不可或缺的操作系统之一。

文献[1]详细介绍了嵌入式中的交叉编译环境的搭建及移植技术，但该论文没有说明具体实际的应用。在文献[2]中介绍了ARM920T 的嵌入式Linux 下利用USB 摄像头采集图像的硬件、软件设计过程，但在设计图片显示的GUI 时只是简单的显示而没有设计对采集图片的操作。文献[3]分析了

V4L2的图像采集驱动和流程，然后在Qt 环境下设计并实现

采集终端软件设计，最后在Tiny6410平台上移植嵌入式视频采集终端，受该文献的启发，本文在完成V4L 图像采集驱动及内核的定制之后，直接利用Qt 库设计GUI 显示，并在设计

GUI 时考虑了对采集图像的放大、缩小等简单操作，最终在

Linux 环境下完成交叉编译，并将交叉编译所得的可执行文

件直接运行于OK6410开发板。

1系统架构

文中使用的系统架构如图1所示。该架构采用Samsung

公司的处理器S3C6410，该处理器是一款低功耗、高性价比的

RSIC 处理器，它基于ARM11内核（ARM1176JZF-S ），资源丰

富，执行ARMv6架构的指令，ARMv6指令包含了针对媒体处理的单指令流多数据流（SIMD ）扩展，采用特殊的设计，以改善视频处理性能，拥有强大的内部资源和视频处理能力，可稳定运行在667MHz 主频以上，支持Mobile DDR 和多种

NAND Flash 。

开发板硬件模块包括1个100M 网口、无线网卡、高速

SD 卡座、CMOS 摄像头接口、JTAG 接口。在处理器丰富的资

源基础上，还进行了相关配置和扩展，平台另外配置了128M 字节Mobile DDR 内存和1G 字节NAND Flash 。

2嵌入式Linux 内核的定制及摄像头驱动的加载

由于嵌入式Linux 具有成本低、代码开放、移植性好的特

电子设计工程

Electronic Design Engineering

第21卷

Vol.21

第3期No.32013年2月Feb.2013

－140－