嵌入式Linux系統(tǒng)的圖像采集與顯示

首先，必須聲明包含2個(gè)頭文件：

在獲取圖像信息后，還可根據(jù)需要改變這些信息，例如對(duì)比度、亮度、調(diào)色板等，具體做法是先給video_picture中相應(yīng)變量賦新值，再利用VIDIOCSPICT ioct1函數(shù)。

第2部分，使用mmap方式的單幀圖象采集：

然后調(diào)用ioct1（grab_fd，VIDIOCSYNC，＆frame）函數(shù)，該函數(shù)成功返回則表示采集完畢，采集到的圖像數(shù)據(jù)放到以data為起始地址，長度為240×320×3的內(nèi)存區(qū)域中，讀取該內(nèi)存中的數(shù)據(jù)便可得到圖像數(shù)據(jù)。

在此基礎(chǔ)上同樣可實(shí)現(xiàn)連續(xù)幀的采集，即一次采集連續(xù)多幀圖像的數(shù)據(jù)，Video4Linux最多支持一次采集32幀，此時(shí)首先要設(shè)置 grab_buf.frame為要采集的幀數(shù)，而每一幀的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置為data＋grab_vm.offsets[frame]，其中 grab_vm為video_mbuf結(jié)構(gòu)體變量的一個(gè)聲明，利用ioct1（fd，VIDIOCGMBUF，＆grab_vm）便可獲得grab_vm 的信息。

4 基于FrameBuffer的圖象顯示

當(dāng)Video4Linux使用mmap方式采集圖像時(shí)，他總是盡最大努力將圖像直接顯示在屏幕上，但并不一定能夠完成，因此一個(gè)完整的設(shè)備應(yīng)該具有圖像顯示的功能，一般來講，嵌入式Linux下顯示一幅圖像總共有以下幾種方法：

（1）在利用Video4Linux采集圖像時(shí)，將采集到的圖象數(shù)據(jù)直接放到FrameBuffer的內(nèi)存映射區(qū)中，而 Video4Linux也支持這種功能，利用VIDIOCSFBUF和VIDIOCGFBUF這兩個(gè)ioct1函數(shù)，可設(shè)置和獲得struct video_buffer。但該方法并不是每個(gè)圖像采集設(shè)備都支持。

（2）進(jìn)圖像數(shù)據(jù)存成各種格式（例如bmp），在各種GUI軟件中，均會(huì)直接顯示不同格式的圖像的函數(shù)，如MiniGui中的FillBoxWithBitmap函數(shù)。

（3）直接將圖像數(shù)據(jù)寫入FrameBuffer中。

在這里主要介紹第3種。FrameBuffer設(shè)備是運(yùn)行在Linux控制臺(tái)上的一個(gè)優(yōu)秀的圖形接口，他幾乎支持所有的硬件，提供了統(tǒng)一的 API接口，很好地實(shí)現(xiàn)了硬件無關(guān)性，他可以直接操作顯存，而且還留有提供圖形加速功能的接口，運(yùn)行時(shí)不需要root權(quán)限；FrameBuffer的設(shè)備節(jié)點(diǎn)是/dev/fb＊，用戶若要使用他，需要在編譯內(nèi)核時(shí)選中FrameBuffer，其簡單的使用程序如下：

從vinfo和finfo中取得顯存起始地址、分辨率、色深等信息，然后根據(jù)這些計(jì)算出需映射顯存的大小。

由此便可直接操作大小為screensize，起始地址為fbp的內(nèi)存區(qū)域，在LCD上直接顯示圖像、圖形、文字等，例如執(zhí)行memset（fbp，0，screensize）將進(jìn)行清屏操作。

需要注意的是，對(duì)于色深為8位或8位以下的設(shè)備，在進(jìn)行繪圖操作前還需要設(shè)置合適的調(diào)色板，操作調(diào)色板要用到fb_camp結(jié)構(gòu)，執(zhí)行 ioctl（fd，F(xiàn)BIOGETCMAP，＆old_cmap）將保存調(diào)色板信息，執(zhí)行 ioctl（fd，F(xiàn)BIO－PUTCMAP，＆new_cmap）將設(shè)置新的調(diào)色板。以下介紹如何顯示一個(gè)象素，這里假設(shè)LCD為24位色的。

由此便可逐一顯示每個(gè)象素，進(jìn)而顯示整幅圖像。

5 結(jié)語

由于Linux的驅(qū)動(dòng)模型支持模塊堆疊技術(shù)，內(nèi)核開發(fā)者已提供了一些通用模塊，因此，雖然文中是以USB攝像頭為例，但只要針對(duì)自己的圖像采集設(shè)備編寫基于Video4 Linux的驅(qū)動(dòng)程序，針對(duì)自己的LCD編寫基于FrameBuffer的驅(qū)動(dòng)程序，以上的程序便可成為通用的圖像采集與顯示程序。應(yīng)用本文所述方法完成圖像采集與顯示工作，再加上相關(guān)的處理并接入網(wǎng)絡(luò)，就構(gòu)成了一個(gè)智能終端設(shè)備，可用于工廠、銀行等場(chǎng)合全天候的智能監(jiān)控，圖像的網(wǎng)絡(luò)通信等，具有廣闊的是市場(chǎng)和應(yīng)用前景。