基于嵌入式ARM-Linux的图像采集与传输系统的研究

发布时间：2020-05-17 05:42

【摘要】：图像采集技术应用范围十分广泛,如在工业检测,交通道路,医学,军事以及科研等领域中。传统的图像采集系统大多是由相机、图像采集卡和PC构成,通过组建专用网络来进行图像的采集和传输。基于PC的远程图像采集系统结构复杂等缺点,某些领域中已经不能满足应用需求。随着嵌入式系统技术和图像采集技术的迅速发展,特别是ARM处理器和Linux在嵌入式系统中的广泛应用,使图像采集系统的体积小、低功耗、低成本、具有数据预处理功能、将图像采集、处理、I/O控制及通信集于一体等成为可能。基于这种背景,本文提出一种基于ARM-Linux的图像采集与传输系统的设计方案。本文首先对图像采集系统的现状做个简单分析,并说明了嵌入式图像采集系统具有传统采集系统无法比拟的优势。然后基于嵌入式处理器、CMOS数字图像传感器和以太网网络,提出本系统的总体设计方案。围绕系统方案详细介绍了具体实现方法。第一阶段：系统硬件设计。主要包括SDRAM、NORFlash、NANDFlash、OV9560图像传感器、SD卡、DM900网卡等接口电路设计以及制作电路板。第二阶段：构建嵌入式软件平台。包括系统引导程序vivi、Linux内核和yaffs2文件系统的移植及根文件系统制件。第三阶段：设计了图像传感器驱动和外部触发驱动程序,并编写相应的应用程序进行测试；设计生成BMP图像的程序用于把采集到的数据生成图像。第四阶段：移植嵌入式WEB服务器,设计网页模板,设计用户验证、参数设置和图像采集与显示等CGI程序。最后给出了系统测试的结果。
【图文】：

结构图,图像采集系统,结构图,远程图像

(2)嵌入式图像采集系统目前图像采集系统，大都是采用基于PC机的图像采集卡，图像采集前端较复杂，稳定性和可靠性都不高，且价格较贵。另外也需有专人管理，操作不便。随着嵌入式技术发展，出现了一种新型的基于嵌入式的数字图像采集系统。基于嵌入式系统的网络远程图像采集系统主要的工作原理:系统内部有一个RTOS，并带有网络服务器。图像传感器获取的图像信息用压缩芯片压缩后，传送到网络服务器上。远程用户可以使用浏览器直接查看图像采集系统上的图像，特定的用户还可以配置系统等。用户还可以用其它方式如无线网络实现对远程图像采集系统上的图像进行操作、下载与实时查看[5]。由于把图像采集和网络传输集成于一体，直接接入网络实现即插即用，同时体积小安装调试方便。本文所要设计的就是这一类图像采集系统。1.2.2嵌入式技术现状及趋势

图像传感器,数据接口,像质,控制图

(128OX1024)摄像头和图像正理器封装成一个很小的区域。OV965O内部集成SCCB通过该控制接口设置OV9650的片内寄存器，并对其工作状态进行相关设置。OV965O图像传感器模块外观与数据接口如图2一1所示。CE入1仁R八CO\20图2一 1OV965O图像传感器模块外观与数据接口OV965O具有图像编排能力，，在SXGA模式下，完全同用户控制图像质量、格式及输出数据传送，处理速度高达每秒巧帧。所有必需的图像处理功能(包括曝光控制、伽马、白平衡、色彩饱和度、色度控制、白像素对消、消除噪声等等)均可以通过SCCB接口编程控制。另外，OV965O摄像头芯片使用专用传感器技术，通过降低或消除普通照明带来的影像噪声(如固定模式噪声，拖尾效应等等)来改善图像质量，以产生一个清晰的、完全稳定的彩色图像【‘4]。 2.1.20V9650原理OV965O内部主要包括图像传感器阵列、时序发生器、模拟信号处理器、AD转换器、数字信号处理器(DSP)、输出格
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP274.2;TP368.1

【参考文献】