基于嵌入式linux视频图像采集实现的论文

《基于嵌入式linux视频图像采集实现的论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于嵌入式linux视频图像采集实现的论文（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、硕，仁论文基于嵌入式L i n u x 的视频图像采集实现摘要目前，图像采集系统在工业生产、军事、医学等多个领域得到了广泛的应用。主流的图像采集系统由C C D 摄像头、采集卡和计算机组成，然而这类系统往往暴露出结构复杂、成本高、体积大等缺点。近年来，随着传感技术、半导体技术以及嵌入式系统的不断发展，一种新的图像采集系统基于嵌入式的图像采集系统得到广泛的关注和研究。嵌入式图像采集系统以其结构简单、成本低、体积小、灵活性好等众多优点有效地克服传统图像采集系统的缺点，具有广阔的发展前景。本论文把嵌入式系统与图像采集相结合的理念，研究与开发了一款由U S B 摄像头、嵌入式系统开发板以及P C 主机

2、三部分组成的嵌入式图像采集系统，达到了视频图像采集和监控的目的。本论文主要完成了以下任务：针对本论文所使用的$ 3 C 2 4 4 0 嵌入式系统以及内置0 x 3 0 5 b 芯片的U S B 摄像头，在研究L i n u x 内核体系结构和驱动程序结构的基础上，修改和优化了U S B 摄像头驱动程序源代码，解决了摄像头传感器不能被识别的问题；在分析各种网际协议适用场合的基础上，采用T C P I P 协议实现了服务器和客户端，解决了视频图像数据网络传输的问题。本论文的创新之处在于通过在不同平台上反复试验，解决了驱动程序不能识别传感器芯片的问题；修改了U S B 摄像头驱动程序，实现了帧速可

3、调的目的。关键字：嵌入式系统，图像采集，U S B 摄像头驱动程序，T C P I P 网络传输A b s t t a c t硕士论文A b s t r a c tN o w a d a y s ，t h ei m a g ec o l l e c t i o ns y s t e mh a sb e e nw i d e l yu s e di nm a n yf i e l d ss u c ha si n d u s t r i a lm a n u f a c t u r e m i l i t a r ya n dm e d i c i n e T h es y s t e mi s

4、c o m p o s e dw i t hC C Dc a m e r a ,c o l l e c t i o nc a r da n dc o m p u t e r , h o w e v e r ，t h e r ea r ea l w a y ss o m ed e f i c i t sc o m b i n e dw i t ht h es y s t e m ，f o re x a m p l e ，t h ec o m p l e xs t r u c t u r e ，h i g hc o s ta n dl a r g ev o l u m ee t c I nr e

5、c e n ty e a r s ，an e wi m a g ec o l l e c t i o ns y s t e m - as y s t e mb a s e do ne m b e d d e df u n c t i o nh a sr e c e i v e dw i d ea t t e n t i o na n dr e s e a r c hi np a c ew i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h es e n s i n g ，s e m i - c o n d u c t o rt e c h n o l o g y , a

6、 sw e l la st h ee m b e d d e ds y s t e m T h ee m b e d d e di m a g ec o l l e c t i o ns y s t e mh a st h ef e a t u r eo fs i m p l es t r u c t u r e ，l o wc o s ta n ds m a l lv o l u m e ，w h i c hm a k e si tc a na c h i e v eg r e a td e v e l o p m e n ti nt h ef u t u r e T h i st h e

7、s i sr e s e a r c h e da n dd e v e l o p e dan e we m b e d d e di m a g ec o l l e c t i o ns y s t e mb a s e do nt h et h e o r yo ft h ec o m b i n a t i o no fe m b e d d e ds y s t e ma n dt h ei m a g ec o l l e c t i o n ，w h i c hm a i n l yh a st h r e ep a n s _ c h eU S Bc a m e r a ,

8、e m b e d d e ds y s t e md e v e l o p i n gb o a r da n dt h eh o s t I ta c h i e v e st h ea i mo fm o n i t o r i n ga n dc o l l e c t i n gt h ev i d e oi m a g e T h ef o l l o w i n gt a s k sh a v eb e e na c c o m p l i s h e d ：t h es o u r c ec o d eo ft h ed r i v i n gp r o c e d u r

9、e so ft h eU S Bc a m e r ah a sb e e nm o d i f i e da n do p t i m i z e db a s e do nt h eb a s i c so ft h eL i n u xk e r n e la n dd r i v e ra r c h i t e c t u r es t r u c t u r e ，w h i c hs o l v e dt h ep r o b l e mo ft h eu n r e c o g n i t i o no ft h ec a m e r as e n s o r M e a n

10、w h i l e ，t h eT C P I Pp r o t o c o lh a sb e e na p p l i e dt or e a l i z et h es e r v e ra n dt h ec l i e n tb a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ea p p l y i n go c c a s i o no fa l lk i n d so ft h ei n t e m e tp r o t o c o l ，w h i c hs o l v e dt h ep r o b l e mo ft h et r a n s m

11、 i s s i o no ft h ev i d e oi m a g ed a t an e t w o r k T h ei n i t i m i o no ft h i st h e s i si s ：t h eu n - r e c o g n i t i o no ft h es e n s o rc h i ph a sb e e nc o n q u e r e db yl a r g ea m o u n te x p e r i m e n to nd i f f e r e n tp l a t f o r m s ；t h ef r a m es p e e dC

12、a nb ec h a n g e da ta n yt i m ea c c o r d i n gt ot h ei m a g eq u a l i t yb yc h a n g i n gt h ep a r a m e t e r si nt h ed r i v i n gp r o c e d u r e K e yw o r d s ：E m b e d d e ds y s t e m ，I m a g ec o l l e c t i o n ，U S Bc a m e r ad r i v i n gp r o c e d u r e ，T C P I Pn e t w

13、 o r kt r a n s m i s s i o n U声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：年月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：年月日

14、硕1 ：论文基于嵌入式L i n u x 的视频图像采集实现1 绪论1 1 引言嵌入式系统( E m b e d d e ds y s t e m ) ，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电机工程师协会的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。随着网络技术和集成电路技术的高速发展，嵌入式系统已经成为I T 的一个焦点。嵌入式图像采集系统大量的应用于自动控制、工业生产、军事技术和家用消费电子等各个领域。传统的图像采集方法是采用C C D 摄像机获取视频信息，这种方法易于实现，但成本较高。随着A R M 系列处理器应用的越来越广和基

15、于L i n u x 的嵌入式技术的迅速发展，利用L i n u x 自身带有的T C P I P 协议来实现远程监控和图像传输已成为可能【l 】。开发具有自主知识产权的嵌入式处理器，嵌入式操作系统和嵌入式高端产品，对我国的民族工业来讲，将有十分重要的战略意义。1 2 课题研究的意义本课题研究的是基于嵌入式L i n u x 的视频图像采集。利用市场上很常见的中星微系列的U S B 摄像头来得到现场的图像数据，利用L i n u x 内核中的V i d e 0 4 L i n u x 编程接口函数采集图像，并把得到的图像通过I n t e m e t 传输到宿主机P C 上，在P C 上实现图

16、像的保存和实时显示。此类视频图像采集系统对于各个领域都有重要的意义。军用方面，图像采集搜集的情报通过无线传输到监控指挥中心，为战场行动提供了重要的情报依据，在强大空中侦察下，敌方大规模行动难逃我军掌握，其部署和移动很容易暴露，灵活、机动、可靠的情报搜集，战时能起到很好侦察保障作用，为决策人员提供了有力的决策依据 2 1 。民用方面，在视频监控，智能交通和智能小区的发展，卫星遥感图像识别，生物医学学科中诸如X 射线成像、染色体分类技术，办公自动化中的手写识别、票据及人民币的识别以及工业视觉，虚拟现实等等领域，图像的采集都有着极其重要的应用1 3 】。也许以后我们在各种需要身份验证和识别的时候需要的不再是钥匙或密码而仅仅是一个摄像头的时候，就可以想象这项技术的发展将会给我们的生活带来多么深远的影响。因此，研究图像采集及其处理有着重大的意义。l 绪论硕 ：论文1 3 国内外研究现状目前国内外对图像采集系统的研究主要着重于基于P C 机的图像采集，利用P C 机上通用的接口和强大的处理能力，来实现图像的采集，各种基于P C 机的图像采集卡及