基于ARM的嵌入式图像采集系统设计

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目前，图像采集处理系统主要是以采集卡＋微机的方式进行工作。在这种方式中，系统存在图像品质不高、抗干扰能力差、不利于传输、价格昂贵且不便于携带的缺点；对于高端领域，多数采用基于DSP＋FPGA/CPLD方式的处理系统，其不能轻易满足高比特、高清晰的要求，高比特DSP开发过程耗时冗长，需要投入大量的资源和资金。

随着嵌入式技术的迅猛发展和视频图像技术的广泛应用，本论文在综述视频采集处理发展现状和趋势的基础上，提出了一种基于32位微处理器S3C2410的嵌入式图像采集和处理系统设计方案，旨在用最少的硬件，完成高质量的图像采集功能。

S3C2410处理器是一款采用ARM920T结构，内部资源非常丰富的32位嵌入式处理器。嵌入式Linux系统具有可移植性好、网络功能强、优秀的GNU编译工具、免费、开放源代码等优点。USB摄像头具有低廉的价格，良好的性能，并且Linux下有V4L支持对其编程，很容易集成到嵌入式系统中。综合考虑以上因素及嵌入式图像采集的研究现状及系统的功能、功耗以及成本，本设计采用了三星公司的32位ARM微处理器S3C2410作为核心处理器和ARMLinux作为嵌入式操作系统。

论文重点介绍了视频图像采集处理系统的总体设计及其具体实现。硬件部分，首先确定总体架构，选择微处理器ARM S3C2410，介绍其特点功能。然后结合图像采集所需要的硬件，对电源电路、晶振电路、串行接口以及存储器进行了介绍。最终选择了远峰公司的YF2410作为实际试验开发平台。图像采集部分利用网眼摄像头完成。软件部分，首先分析嵌入式系统的启动过程，建立交叉编译开发环境。然后在此环境中，按照图像采集应用程序的需求配置、编译嵌入式操作系统ARMLinux，建立根文件系统，编译成功后把内核镜像文件和Cramfs根文件系统下载到开发板上测试。图像采集的应用程序是利用C语言结合系统的API编写，最后是嵌入式图形用户界面的开发。

本设计在开发板上运行，采集的视频图像流畅，实现了预期的采集、显示和本地存储的功能。其优点是：图像质量无损、接口电路简单、可扩展性强，成本低，应用领域广泛，对视频图像采集相关的领域都有一定的参考价值。