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基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计与实现

摘 要：本文介绍了在嵌入式Linux系统下开发USB摄像头图像采集系统的方法，给出了基于Intel Xscale PXA255处理器的嵌入式图像采集系统的设计方案，并对如何编写符合Video for Linux 标准的摄像头图像采集程序进行了讨论。
关键词：Video for Linux；USB摄像头；USB驱动
引言
嵌入式Linux操作系统同目前广泛应用的嵌入式操作系统如pSOS、VxWorks、winCE相比，具有可移植性好、网络功能强、有优秀的GNU编译工具支持等优点。更重要的是Linux的开放源代码和免费的优点使得系统成本显著降低。一流的程序设计和开发加上测试的开放性使得Linux系统非常可靠和稳定，因而越来越多的人开始使用Linux开发应用程序。Intel Xscale PXA255处理器是一款采用ARM结构，面向高性能、低功耗设备的嵌入式处理器，非常适用于手持移动设备的开发。USB摄像头因具有低廉的价格，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统中。本文介绍的基于嵌入式Linux系统的USB摄像头图像采集系统使用采用OV511芯片的WEBEYE摄像头，在基于PXA255处理器的开发板上实现了图像的采集与压缩，借助Mencoder编码工具可以将多幅JPEG图片合成AVI视频流，并实现视频回放。

图1 硬件系统总体框图

图2 Linux下USB系统软件结构

图3获得图像过程

图4 图像采集程序的流程图
系统硬件平台
系统结构
系统硬件平台如图1所示。PXA255处理器主频最高可达400MHz，内部集成了多种外设控制模块，在实际使用时可以根据需要进行裁减。开发板上提供了64M SDRAM、32M Fla