基于AT91RM9200的图像采集系统设计

技术分类: 嵌入式系统  | 2007-06-20
来源:微计算机信息 徐伟 谭树人 黄浩亮

  内存映射函数static int gfkd_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)实现内核空间与用户空间的内存映射。先通过函数vmalloc()申请分配足够大的内核态内存作为图像帧缓冲区,并能存储两个URB采集的图像;然后用函数remap_page_range()将其映射到用户空间中。这样提高了用户程序获取内核态图像帧缓冲区数据的速度。

  读函数static long gfkd_read(struct video_device *dev, char *buf, unsigned long count, int noblock)通过调用函数copy_to_user()将图像数据从内核态的帧缓冲区拷贝到用户态的数据缓冲区。

  IO控制函数static int gfkd_ioctl(struct video_device *vdev, unsigned int cmd, void *arg)的功能是接收应用程序的各种命令,实现对摄像头的控制操作,如获得摄像头的参数、设置摄像头的分辨率

、开始采集图图像和设置帧同步。

  由于Linux中任何USB传输都是通过URB实现的,每次URB传输都包括URB的建立、发出、回收、数据整理等阶段不产生有效数据,因此在具体实现中采用等时传输方式,通过建立两个URB,使用双URB轮流通信的方法来提高图像的采集速度。

  本驱动程序开发是基于ATMEL最新版Linux-2.4.27-vrs1-Atmel,在驱动程序开发完后需重新配置内核,让内核支持usb-ohci 和video for linux,再把驱动程序配置成module,然后重新编译内核生成.o文件。将编译好的驱动放入文件系统,建立设备文件,然后将文件系统烧入flash,再连接USB摄像头(如内置中芯微Zc301P DSP),把模块加载进内核并注册就可以找到该摄像头并显示:

  gfkd _core.c: USB gfkd camera found. Type Vimicro Zc301P 0x301b

  gfkd _core.c: gfkd driver 00.57.06LE registered

  (4)  图像采集的实现与性能分析

  服务端应用程序的实现是基于C/S模式,使用了3个线程,其中一个主线程,一个图像采集线程负责从驱动程序获取图像,可根据变量grabMethod选择采用read方式或内存映射方式获取图像;另有一个图像发送线程负责图像发送,程序通过建立带共享锁的4帧图像循环队列做为图像采集线程和图像发送线程进行数据交换的公共缓冲区。服务端还使用了两个socket,一个用于和服务端口绑定后侦听是否有服务请求,另外一个用于发送图像数据,主线程流程如图3所示。

  程序首先设置采集图像的相关参数(如设备号、图像大小、初始化图像帧缓冲区等),然后通过函数 int init_videoIn()获取摄像头参数,设置采集图像宽度、高度、格式、采集方式等参数,并分配4帧采集图像缓存vd->ptframe[i] =(unsigned char *) realloc (vd->ptframe[i], sizeof(struct frame_t) + (size_t) vd->framesizeIn ),再启动图像采集线程 pthread_create (&w1, NULL, (void *) grab, NULL)进行图像采集;创建服务端socket,与服务端口绑定后侦听服务请求;如果有新连接进来,函数accept()返回一个新的发送socket,并启动新的图像发送线程,pthread_create(&server_th, NULL, (void *)service, &new_sock); 如果采集结束或连接产生错误,调用pthread_join (w1, NULL)和close(serv_sock)关闭图像采集线程和图像发送线程,释放有关资源后退出。

  

USB驱动程序系统框架

图3.主程序流程

实验结果

  使用奥尼银色天使S900摄像头分别对640×480和320×240两种分辨率用read方式和内存映射方式进行了图像采集和发送,实验结果如表1所示,应用程序采用内存映射方式图像获取的实时性较高,达到实时视频的要求。

1】【2】【3】【4
加载中

对文章的评论

剩余字数:  

浏览该文章的用户还看过...

  • 文 章

  • 论 坛

  • 博 客

  • 小 组

设计资源与分销