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基于QTE的Linux下的USB接口开发图像采集
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2017-11-06
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摘要：本文主要介绍了利用QTE在嵌入式Linux下通过USB接口开发图像采集和打印，详细给出了在Samsung公司ARM9处理器S3C2410开发板上硬件、软件的设计和构建过程，并对如何控制摄像头和处理打印机信息，以及图形界面的编写、开发和移植进行了具体讨论。
关键词：Qt/Embedded；嵌入式Linux；图像采集；打印机
1引言
随着计算机与信息技术迅猛发展，嵌入式系统产品已经成为现在市场的热点。而在嵌入式操作系统方面，Linux同目前广泛的嵌入式系统如Vxwork、UC/OS、Palm OS和Windows CE等相比，具有可移植性好、网络性强、编译工具多、开放源码等优点，逐渐成为嵌入式系统的研究热点和广泛使用的平台。
Qt/Embedded 是著名的Qt 库开发商 Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt 版本，开发人员多为K D E 项目的核心开发人员。许多基于Qt 的X Window 程序可以非常方便地移植到Qt/Embedded 上，延续了在X 上的强大功能，在底层摒弃了X lib而采用了framebuffer 作为底层图形接口。Qt/Embedded 类库完全采用C++ 封装。丰富的控件资源和良好的可移植性是Qt/Embedded的优势，使用X 下的开发工具Qt Designer可以直接开发基于Qt/Embedded 的UI(用户操作接口)界面。本文便是在嵌入式Linux系统的s3c2410平台上，主要是基于QTE而通过控制USB设备，实现可视化图像图片处理和打印。
2 可视化打印的硬件系统
硬件结构原理图如图1所示:
图1硬件结构原理图
本系统采用的嵌入式微处理器是Samsung公司的S3C2410是一种集成了ARM公司ARM920T处理器核的16/32位微控制器。Flash存储器采用Samsung公司的K9F1208U0M Nand Flash存储器,存储容量为64MB；SDRAM存储器采用HY57V561620CT,大小为32MB；USB集线器芯片采用ALCOR MICRO公司AU9254A21型号的USB集线器芯片；触摸屏采用Sharp公司的3.5寸LCD液晶屏, 320×240的分辨率。
3 可视化打印的具体实现
3.1 可视化打印的图像采集实现
在可视化视频采集QTE编程中，需要对内存进行读写，过程如下：首先打开视频设备，摄像头在系统中对应的设备文件为/dev/video0，采用系统调用函数video_fd =open("/dev/ov51l/video0", O_RDWR)，video_fd是设备打开后返回的文件描述符（打开错误返回-1），以后的系统调用函数就可使用它来对设备文件进行操作了。利用ioctl (video_fd, VIDIOCGMBUF, &vid_buf)函数读取有关摄像头的信息，该函数成功返回后，这些信息从内核空间拷贝到用户程序空间vid_buf各成员分量中。在这里我们采用mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一文件实现共享内存，各进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，访问时只需要使用指针而不用调用文件操作函数。最后通过使用QTE的时间函数QTimerEvent()和点操作函数QPoint()来进行实时显示，相关代码如下：
Void Video::timerEvent( QTimerEvent * ){
. . . . . . . . . . .
int X_off;//定义屏幕上的横坐标
int Y_off;//定义屏幕上的纵坐标
FrameBuffer *fb;Video *v;QFrame frame;//定义需要的参数
QPoint p = frame->mapToGlobal(QPoint(X_off, Y_off));//找到屏幕的相应点
unsigned char *Map = v->Getmap24(width, height); //获得视频信息
fb->Drawmap(Map, p.x(), p.y(), width, height);//视频显示
. . . . . . . . . . .}
打印请求
这样在我们的LCD显示器的相应位置便可以看到摄像头的显示了，如果想要对图片进行存储，同样地可直接对内存数据进行读取。
关键词：Qt/Embedded；嵌入式Linux；图像采集；打印机
1引言
随着计算机与信息技术迅猛发展，嵌入式系统产品已经成为现在市场的热点。而在嵌入式操作系统方面，Linux同目前广泛的嵌入式系统如Vxwork、UC/OS、Palm OS和Windows CE等相比，具有可移植性好、网络性强、编译工具多、开放源码等优点，逐渐成为嵌入式系统的研究热点和广泛使用的平台。
Qt/Embedded 是著名的Qt 库开发商 Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt 版本，开发人员多为K D E 项目的核心开发人员。许多基于Qt 的X Window 程序可以非常方便地移植到Qt/Embedded 上，延续了在X 上的强大功能，在底层摒弃了X lib而采用了framebuffer 作为底层图形接口。Qt/Embedded 类库完全采用C++ 封装。丰富的控件资源和良好的可移植性是Qt/Embedded的优势，使用X 下的开发工具Qt Designer可以直接开发基于Qt/Embedded 的UI(用户操作接口)界面。本文便是在嵌入式Linux系统的s3c2410平台上，主要是基于QTE而通过控制USB设备，实现可视化图像图片处理和打印。
2 可视化打印的硬件系统
硬件结构原理图如图1所示:
图1硬件结构原理图
本系统采用的嵌入式微处理器是Samsung公司的S3C2410是一种集成了ARM公司ARM920T处理器核的16/32位微控制器。Flash存储器采用Samsung公司的K9F1208U0M Nand Flash存储器,存储容量为64MB；SDRAM存储器采用HY57V561620CT,大小为32MB；USB集线器芯片采用ALCOR MICRO公司AU9254A21型号的USB集线器芯片；触摸屏采用Sharp公司的3.5寸LCD液晶屏, 320×240的分辨率。
3 可视化打印的具体实现
3.1 可视化打印的图像采集实现
在可视化视频采集QTE编程中，需要对内存进行读写，过程如下：首先打开视频设备，摄像头在系统中对应的设备文件为/dev/video0，采用系统调用函数video_fd =open("/dev/ov51l/video0", O_RDWR)，video_fd是设备打开后返回的文件描述符（打开错误返回-1），以后的系统调用函数就可使用它来对设备文件进行操作了。利用ioctl (video_fd, VIDIOCGMBUF, &vid_buf)函数读取有关摄像头的信息，该函数成功返回后，这些信息从内核空间拷贝到用户程序空间vid_buf各成员分量中。在这里我们采用mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一文件实现共享内存，各进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，访问时只需要使用指针而不用调用文件操作函数。最后通过使用QTE的时间函数QTimerEvent()和点操作函数QPoint()来进行实时显示，相关代码如下：
Void Video::timerEvent( QTimerEvent * ){
. . . . . . . . . . .
int X_off;//定义屏幕上的横坐标
int Y_off;//定义屏幕上的纵坐标
FrameBuffer *fb;Video *v;QFrame frame;//定义需要的参数
QPoint p = frame->mapToGlobal(QPoint(X_off, Y_off));//找到屏幕的相应点
unsigned char *Map = v->Getmap24(width, height); //获得视频信息
fb->Drawmap(Map, p.x(), p.y(), width, height);//视频显示
. . . . . . . . . . .}
打印请求
这样在我们的LCD显示器的相应位置便可以看到摄像头的显示了，如果想要对图片进行存储，同样地可直接对内存数据进行读取。
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