arm的图像采集与处理技术
摘要：本文提出的一种基于ARM的图像采集系统，利用Cortex-A9处理器和Cortex-M0为硬件核心，采用OV3640作为图像采集模块，利用自己建立的嵌入式BoaWeb服务器与图像采集模块进行连接，构建了一种用于智能仓储监控的图像采集系统。我们这次是是以S5PC100开发板为硬件平台，系统选择了Linux系统，并将U-Boot、Linux内核和根文件等移植到了开发板上。同时分析S5PC100的Camif接口，对摄像头编辑了相应的驱动程序，自己建立BoaWeb服务器，与采集模块连接，以此来显示图像。关键词：图像采集；ARM；OV3640；BoaWeb服务器 目 录
1 绪论1
1.1 课题研究背景及意义1
1.2 需求分析1
1.3 课题研究内容2
2 系统的总体设计方案3
2.1系统的总体结构3
2,2 设计要求3
2.3 系统的硬件结构3
2.4 系统的软件架构4
3嵌入式Linux环境搭建4
3.1 嵌入式系统简介4
3.2 嵌入式系统硬件4
3.3 嵌入式软件平台5
3.3.1编译源码 5
3.3.2编译Linux内核源码 6
3.3.3 制作ext4文件系统镜像 7
3.3.4镜像烧写 7
3.3.5 启动参数设置8
4 系统功能模块设计10
4.1 嵌入式Boa Web服务器的设计.10
4.1.1 Web服务器10
4.1.2 TCP/IP协议 10
4.1.3 HTTP协议10
4.1.4 Boa Web服务器的工作原理11
4.1.5 Boa 服务的移植11
4.1.6 CGIC 库移植 12
4.1.7 Sqlite 移植 12
4.1.8 HTML 设计13
4.1.9 Sqlite与CGI交互13
4.2 OV3640 摄像头驱动程序设计14
4.3 JPEG 库移植15
4.4 MJPG-Stre
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4.1.5 Boa 服务的移植11
4.1.6 CGIC 库移植 12
4.1.7 Sqlite 移植 12
4.1.8 HTML 设计13
4.1.9 Sqlite与CGI交互13
4.2 OV3640 摄像头驱动程序设计14
4.3 JPEG 库移植15
4.4 MJPG-Streamer 移植17
5 调试结果17
总 结19
致 谢 20
参考文献.21
附 录 23
1 绪论
课题研究背景及意义
进入互联网时代以来，随着互联网技术的迅猛发展、电信业的加速发展和带动，网络产业和视频图像采集技术得到了迅猛的发展和进步，时至今日嵌入式技术与网络、通信等技术的一体化趋势日益明显[1]。而当这个时代人们提高了生活水平和文化素养，对于生活质量和工作环境有了越来越高的需求。同时为了管理大量的物品，仓库应运而生，但是随着出现的问题就是如何管理这些日益变大的仓库。
在过去，一般的仓库管理是一个非自动化的，在纸质的手工系统中记录和跟踪进货、出货，全手动实施仓库管理，因此仓库管理的效率极低。为了降低人力资源的浪费，我们需要优化仓库的管理，于是我们构建了一种用于智能仓储监控的图像采集系统，以此来代替人工检查仓库。利用图像采集系统来实施对仓储的监控，远比以往的传统人工实施仓库管理更大限度的减少成本。
需求分析
在不同应用的时间段里，针对不同的需求，图像采集也经历了不同的阶段，由最初的模拟图像采集系统到后来的数字图像采集的半模拟化，都有着采集图像质量差、布线繁琐等缺点，如今为了应对现代日益增长的高需求以及弥补往昔图像采集系统的缺点，以嵌入式为基础的图像采集系统应运而生[2]。
模拟视频监控系统是一个早期的图像采集系统，由于是第一阶段，这样的通信系统为传输模拟信号，将信号转化为模拟信号进行图像处理，保证了数据的可靠性，当然它的缺点是明显的，连接成本大，布局繁琐。随着计算机图像处理能力的提高，作为图像采集系统的第二阶段，半模拟半数字视频监控系统以数字硬盘录像机为核心，利用计算机数处理数据和图像，使图像采集的质量提高很多，但是跟前者的系统相似，布线依旧繁琐。所以基于嵌入式的数字化视频图像监控 系统必然是大势所趋，时代进步所需要的产物。
对于这种基于嵌入式的视频图像监控系统来讲，系统的整体性能、应用效果、成本和性价比都要进行严格控制，也就是说是专门为视频图像监控专门定制的系统。嵌入式实时操作系统是一种支持嵌入式应用软件的操作系统，嵌入式系统可 以由多种类型的协议、内核、驱动程序、上层应用、通用设备接口和面向对象的图形用户界面组件组成。系统在实时性、硬件的稳定性及软件固态性等方面有着很大的优点。这种系统所具备的优点是：1.该系统很小，指令集简洁；2.信息呼叫快速，不易改变，稳定性够好；3.能够处理大量的视频信息数据；4.有良好的处理效果 ，性能相当好；[3]
嵌入式Web网络服务器中的视频图像监控系统，支持以太网接口。图像采集模块的信息除了可以被存储之外，同时也是可以在互联网上进行读取和搜索。和之前两种系统相比，该视频采集系统具有很大的优点：系统扩展能力更强，设备控制范围更广，能够增加新的监控点使得设备可调范围变大，通过监测点可以调节设备，摒弃了范围的概念，可以监控网络组成，嵌入式网络服务器系统，可以将信号转换为数字视频，这一步可以在服务器端完成，服务器可以对远端设备的交互，它有多种网络传输协议，硬件集成度很高，支持多种外围设备和接口，所以它不会被其他软件干扰影响软件和硬件。
在过去，一般的仓库管理是一个非自动化的，在纸质的手工系统中记录和跟踪进货、出货，全手动实施仓库管理，因此仓库管理的效率极低。随着计算机的普及，大多数企业数据仓库管理已经开始使用计算机进行数据管理，但数据仍在使用纸质记录，然后手工输入用于计算机收集和统计。这不仅造成了大量的人力资源浪费，而且人为因素影响十分之大，数据录入速度和准确率都很低。
随着智能化仓库的不断发展，不同资源的仓库管理的增加，在物资不断增加的数字面前，使得仓库的使用频率急剧增加，仓库管理操作复杂多样，传统的手工仓库操作和数据收集已经难以满足快速准确的仓库管理的要求，严重影响了仓库的管理。因此我们可以利用视频图像监控系统来代替传统的仓库管理方式，以此来减轻人工的劳作负担，减少人力资源的浪费，提高仓库的管理效率。
1.3课题研究内容
随着计算机网络技术和物联网技术快速发展，智能家居、远程控制仓储等都已经进入人们的工作生活。
1 绪论1
1.1 课题研究背景及意义1
1.2 需求分析1
1.3 课题研究内容2
2 系统的总体设计方案3
2.1系统的总体结构3
2,2 设计要求3
2.3 系统的硬件结构3
2.4 系统的软件架构4
3嵌入式Linux环境搭建4
3.1 嵌入式系统简介4
3.2 嵌入式系统硬件4
3.3 嵌入式软件平台5
3.3.1编译源码 5
3.3.2编译Linux内核源码 6
3.3.3 制作ext4文件系统镜像 7
3.3.4镜像烧写 7
3.3.5 启动参数设置8
4 系统功能模块设计10
4.1 嵌入式Boa Web服务器的设计.10
4.1.1 Web服务器10
4.1.2 TCP/IP协议 10
4.1.3 HTTP协议10
4.1.4 Boa Web服务器的工作原理11
4.1.5 Boa 服务的移植11
4.1.6 CGIC 库移植 12
4.1.7 Sqlite 移植 12
4.1.8 HTML 设计13
4.1.9 Sqlite与CGI交互13
4.2 OV3640 摄像头驱动程序设计14
4.3 JPEG 库移植15
4.4 MJPG-Stre
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
4.1.5 Boa 服务的移植11
4.1.6 CGIC 库移植 12
4.1.7 Sqlite 移植 12
4.1.8 HTML 设计13
4.1.9 Sqlite与CGI交互13
4.2 OV3640 摄像头驱动程序设计14
4.3 JPEG 库移植15
4.4 MJPG-Streamer 移植17
5 调试结果17
总 结19
致 谢 20
参考文献.21
附 录 23
1 绪论
课题研究背景及意义
进入互联网时代以来，随着互联网技术的迅猛发展、电信业的加速发展和带动，网络产业和视频图像采集技术得到了迅猛的发展和进步，时至今日嵌入式技术与网络、通信等技术的一体化趋势日益明显[1]。而当这个时代人们提高了生活水平和文化素养，对于生活质量和工作环境有了越来越高的需求。同时为了管理大量的物品，仓库应运而生，但是随着出现的问题就是如何管理这些日益变大的仓库。
在过去，一般的仓库管理是一个非自动化的，在纸质的手工系统中记录和跟踪进货、出货，全手动实施仓库管理，因此仓库管理的效率极低。为了降低人力资源的浪费，我们需要优化仓库的管理，于是我们构建了一种用于智能仓储监控的图像采集系统，以此来代替人工检查仓库。利用图像采集系统来实施对仓储的监控，远比以往的传统人工实施仓库管理更大限度的减少成本。
需求分析
在不同应用的时间段里，针对不同的需求，图像采集也经历了不同的阶段，由最初的模拟图像采集系统到后来的数字图像采集的半模拟化，都有着采集图像质量差、布线繁琐等缺点，如今为了应对现代日益增长的高需求以及弥补往昔图像采集系统的缺点，以嵌入式为基础的图像采集系统应运而生[2]。
模拟视频监控系统是一个早期的图像采集系统，由于是第一阶段，这样的通信系统为传输模拟信号，将信号转化为模拟信号进行图像处理，保证了数据的可靠性，当然它的缺点是明显的，连接成本大，布局繁琐。随着计算机图像处理能力的提高，作为图像采集系统的第二阶段，半模拟半数字视频监控系统以数字硬盘录像机为核心，利用计算机数处理数据和图像，使图像采集的质量提高很多，但是跟前者的系统相似，布线依旧繁琐。所以基于嵌入式的数字化视频图像监控 系统必然是大势所趋，时代进步所需要的产物。
对于这种基于嵌入式的视频图像监控系统来讲，系统的整体性能、应用效果、成本和性价比都要进行严格控制，也就是说是专门为视频图像监控专门定制的系统。嵌入式实时操作系统是一种支持嵌入式应用软件的操作系统，嵌入式系统可 以由多种类型的协议、内核、驱动程序、上层应用、通用设备接口和面向对象的图形用户界面组件组成。系统在实时性、硬件的稳定性及软件固态性等方面有着很大的优点。这种系统所具备的优点是：1.该系统很小，指令集简洁；2.信息呼叫快速，不易改变，稳定性够好；3.能够处理大量的视频信息数据；4.有良好的处理效果 ，性能相当好；[3]
嵌入式Web网络服务器中的视频图像监控系统，支持以太网接口。图像采集模块的信息除了可以被存储之外，同时也是可以在互联网上进行读取和搜索。和之前两种系统相比，该视频采集系统具有很大的优点：系统扩展能力更强，设备控制范围更广，能够增加新的监控点使得设备可调范围变大，通过监测点可以调节设备，摒弃了范围的概念，可以监控网络组成，嵌入式网络服务器系统，可以将信号转换为数字视频，这一步可以在服务器端完成，服务器可以对远端设备的交互，它有多种网络传输协议，硬件集成度很高，支持多种外围设备和接口，所以它不会被其他软件干扰影响软件和硬件。
在过去，一般的仓库管理是一个非自动化的，在纸质的手工系统中记录和跟踪进货、出货，全手动实施仓库管理，因此仓库管理的效率极低。随着计算机的普及，大多数企业数据仓库管理已经开始使用计算机进行数据管理，但数据仍在使用纸质记录，然后手工输入用于计算机收集和统计。这不仅造成了大量的人力资源浪费，而且人为因素影响十分之大，数据录入速度和准确率都很低。
随着智能化仓库的不断发展，不同资源的仓库管理的增加，在物资不断增加的数字面前，使得仓库的使用频率急剧增加，仓库管理操作复杂多样，传统的手工仓库操作和数据收集已经难以满足快速准确的仓库管理的要求，严重影响了仓库的管理。因此我们可以利用视频图像监控系统来代替传统的仓库管理方式，以此来减轻人工的劳作负担，减少人力资源的浪费，提高仓库的管理效率。
1.3课题研究内容
随着计算机网络技术和物联网技术快速发展，智能家居、远程控制仓储等都已经进入人们的工作生活。
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