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目前国内外对图像采集系统的研究主要着重于基于PC机的图像采集,这样的系统有局限性,主要就是携带性差,很多特殊场合下采集不方便。在应用需求的牵引和IT技术的推动下,嵌入式系统的开发在图像采集处理领域的应用也日益增多。本课题的研究目标是设计出一个基于嵌入式技术的图像采集系统。
本文针对嵌入式系统的特点和现实中的应用需求,研究实现了一套基于Intel Xscale的PXA250处理器的图像采集终端处理系统,并具有基本的网络传输功能。以PAX250为核心,通过开发板板载的ISP1161 USB主控制器,将USB摄像头采集的图像信息传输到存储器中,再通过网络接口传送到远程PC机上,实现了图像采集及网络传输。该系统体积小巧,电路连接简单,移植了嵌入式操作系统,可以方便地进行后续开发增加用户所需功能。从而提高了设备的智能程度,具有一定的工程实用价值。
本文从软件和硬件两方面实现了嵌入式系统开发过程的相关模块。系统硬件控制平台的研究主要包括:ARM处理器及PXA250微处理的体系结构,USB控制器ISP1161的功能和结构,以及Sistang开发板的应用要求;系统软件运行平台的研究主要包括USB协议介绍,Linux下设备驱动程序开发机制,Linux环境下USB驱动程序的设计,图像采集系统设计,以及网络传输的实现等工作。嵌入式操作系统选用Linux,并根据系统的特点设计了具体的软硬件方案。介绍了嵌入式系统交叉编译环境的建立,系统引导程序Redboot、内核移植、Jffs2文件系统等嵌入式系统开发中所使用的主要相关技术。最后给出系统调试运行结果。
实验表明,该系统数据传输稳定,可靠性高,能满足系统的基本要求,而且移植了嵌入式操作系统,可以方便地进行后续开发,增加用户所需功能,具有广泛应用前景。