基于嵌入式ARM-Linux的车载多路视频监控系统设计

发布时间：2017-04-10 14:16

  本文关键词：基于嵌入式ARM-Linux的车载多路视频监控系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着近年来技术的迅猛发展和人们生活水平的提高,车载视频监控系统由于给人们的生活带来的便利而得到越来越多的关注。在车载视频监控系统领域中,通过无线技术的应用,客服了传统监控系统布线麻烦的特点,同时采用高性能低功耗的嵌入式硬件开发平台,既可以满足视频监控的需要,又符合集成化的发展要求。本文通过对前人的车载视频监控系统设计方法及相关领域的研究进行分析,提出了新的设计方案。新方案实现了车载四路视频监控系统的设计,并搭建了无线环境,实现三路无线视频监控和一路Universal Serial Bus(USB)视频监控的结合。系统选择了以tiny4412开发板为核心硬件设计平台,同时设计了良好的用户交互界面。在系统开发过程中,首先对车载视频监控系统进行了需求分析和功能设计,详细设计了硬件开发体系和软件开发系统。通过对嵌入式开发平台、USB摄像头和无线网络摄像头的研究分析,最终确定了控制器芯片、摄像头型号以Liquid Crystal Display(LCD)屏的选型。在软件体系结构上,搭建了软件开发环境,对Linux内核进行了裁剪,完成了嵌入式Linux操作系统在Advanced RISC Machines(ARM)开发板上的移植。本车载多路视频监控系统包含摄像头采集端,控制端和显示终端。在视频的采集端,摄像头捕捉到的视频信息,一种通过USB线传输到控制端,通过算法将YUV数据格式转换成Red Green Blue(RGB)格式,另一种通过Open Network Video Interface Forum(ONVIF)视频网络传输协议,在wifi无线环境中传输到控制端,然后解码视频信息,最后都显示在LCD屏上。在显示终端,通过Qt图形界面开发工具,开发了视频播放界面,实现了多路视频同时在终端实时显示。在系统的具体设计过程中,进行了触摸屏的移植,以方便客户手动操作LCD显示终端。选择了无线网卡,通过设计无线网卡驱动,搭建无线wifi网络环境,使无线摄像头的视频监控信息在汽车上得以实时传输。移植了ffmpeg库,实现了视频监控数据的处理。在处理多路视频的显示时,采用多线程设计,实现了各路摄像头同时监控。本文通过对车载多路视频监控系统的分析,通过一些关键技术的应用,实现了车载多路视频监控系统的设计,并且该系统具有良好的扩展性。未来可以通过此类技术的发展使车载视频监控系统更加完善。
【关键词】：嵌入式系统 ARM平台 Linux操作系统 Qt软件 车载视频监控
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN948.6
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究意义10-11
• 1.2 车载视频监控系统的发展概况11-12
• 1.3 本文研究的主要内容和方法12-13
• 1.4 本文的结构安排13-14
• 第2章 系统的总体设计方案14-23
• 2.1 嵌入式系统的概况14-15
• 2.2 车载多路视频监控系统的硬件设计方案15-20
• 2.2.1 车载多路视频监控系统的框架设计15
• 2.2.2 ARM的概况15-16
• 2.2.3 控制器的选择16-18
• 2.2.4 LCD的选择和摄像头的选型18-20
• 2.3 车载多路视频监控系统的软件开发平台设计20-22
• 2.3.1 软件设计的总体框架20
• 2.3.2 嵌入式操作系统的选择20-21
• 2.3.3 文件系统的选择21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 系统软件开发平台的搭建23-34
• 3.1 嵌入式交叉编译器的环境搭建23-24
• 3.2 UBoot的移植24-27
• 3.2.1 Bootloader概况24-25
• 3.2.2 Uboot结构25-26
• 3.2.3 UBoot的移植26-27
• 3.3 嵌入式Linux操作系统的内核移植27-29
• 3.4 根文件系统的建立29-33
• 3.4.1 busyBox建立最小根文件系统29-30
• 3.4.2 完善根文件系统30-31
• 3.4.3 根文件系统挂载31-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 车载多路视频监控系统人机交互界面的设计34-41
• 4.1 触摸屏驱动设计34-35
• 4.2 Qt的介绍和移植35-37
• 4.2.1 Qt软件的介绍35-36
• 4.2.2 图形设计软件Qt的移植36-37
• 4.3 视频播放界面的设计37-40
• 4.3.1 Qt的信号与槽机制37-38
• 4.3.2 QPainter绘图原理38-39
• 4.3.3 视频播放人机交互界面的设计39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第5章 车载多路视频监控系统的USB有线视频监控设计41-49
• 5.1 ffmpeg的移植41-43
• 5.2 USB有线摄像头的视屏监控设计43-48
• 5.3 本章小结48-49
• 第6章 车载多路视频监控系统的无线视频监控设计49-61
• 6.1 无线网卡驱动的移植49-52
• 6.2 gSOAP的移植52-53
• 6.3 客户端获取URL地址53-54
• 6.4 无线视频监控系统的实现54-59
• 6.5 USB有线摄像头和无线摄像头的联合监控59-60
• 6.6 本章小结60-61
• 第7章 总结与展望61-63
• 7.1 系统设计总结61
• 7.2 工作展望61-63
• 参考文献63-67
• 附录67-82
• 致谢82

  本文关键词：基于嵌入式ARM-Linux的车载多路视频监控系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：296884