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基于嵌入式Linux的圖像采集系統的設計與實現

摘 要：本文介紹了在嵌入式Linux系統下開發USB攝像頭圖像采集系統的方法，給出了基于Intel Xscale PXA255處理器的嵌入式圖像采集系統的設計方案，并對如何編寫符合Video for Linux 標準的攝像頭圖像采集程序進行了討論。
關鍵詞：Video for Linux；USB攝像頭；USB驅動
引言
嵌入式Linux操作系統同目前廣泛應用的嵌入式操作系統如pSOS、VxWorks、winCE相比，具有可移植性好、網絡功能強、有優秀的GNU編譯工具支持等優點。更重要的是Linux的開放源代碼和免費的優點使得系統成本顯著降低。一流的程序設計和開發加上測試的開放性使得Linux系統非常可靠和穩定，因而越來越多的人開始使用Linux開發應用程序。Intel Xscale PXA255處理器是一款采用ARM結構，面向高性能、低功耗設備的嵌入式處理器，非常適用于手持移動設備的開發。USB攝像頭因具有低廉的價格，良好的性能，及方便使用的特性，因此很容易集成到嵌入式系統中。本文介紹的基于嵌入式Linux系統的USB攝像頭圖像采集系統使用采用OV511芯片的WEBEYE攝像頭，在基于PXA255處理器的開發板上實現了圖像的采集與壓縮，借助Mencoder編碼工具可以將多幅JPEG圖片合成AVI視頻流，并實現視頻回放。

圖1 硬件系統總體框圖

圖2 Linux下USB系統軟件結構

圖3獲得圖像過程

圖4 圖像采集程序的流程圖
系統硬件平臺
系統結構
系統硬件平臺如圖1所示。PXA255處理器主頻最高可達400MHz，內部集成了多種外設控制模塊，在實際使用時可以根據需要進行裁減。開發板上提供了64M SDRAM、32M Fla