基于OMAP3530的图像采集系统软件设计

论文摘要

近年来，随着科学仪器的数字化、智能化、网络化的要求不断提高，以光学电子学和计算机技术为核心的图像采集处理系统广泛地应用于人们的日常生活，在国民经济发展中发挥着重要作用。当今仪器在便携性、功耗以及数据处理能力方面比传统仪器有了巨大进步，各种与图像采集相关的仪器更是有了飞速的发展。本论文结合课题需求以及仪器在便携式低功耗方面的要求，分析比较了常见的图像采集解决方案，选用TI（Texas Instruments）公司生产的OMAP3530，依托实验室硬件平台，着重对OMAP3530图像采集硬件接口及特点进行分析，并在此基础上依托Linux设计图像采集驱动程序以及应用程序。带有操作系统的嵌入式系统应用越来越广泛，开发流程也与之前方式大为不同，本论文从开发环境搭建，硬件平台介绍以及Linux驱动程序和应用程序设计等几个方面进行描述，其中驱动程序和应用程序的设计是本论文的重点和核心，前者包括V4L2（video for Linux2）和I2C（Inter－Integrated Circuit）驱动部分，后者是一个基于父子进程通信的采集程序，既验证了驱动的正确性，又为人机交互实现提供基础。本论文利用OMAP3530的并行图像接口对CCD（Charge-coupledDevice）图像信号采集板、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器以及非制冷红外图像传感器的图像数据进行采集、显示并实现拍照功能；最后结合实验中遇到的问题以及嵌入式系统开发的特点，详述调试过程及手段。经测试，系统工作良好，满足设计的各项指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外研究概况及发展趋势
• 1.3 本论文组织结构
• 1.4 本章小结
• 2 便携式低功耗图像采集系统总体方案论证
• 2.1 系统设计要求及芯片选型
• 2.2 系统总体方案论证
• 2.3 软硬件平台搭建
• 2.4 本章小结
• 3 OMAP3530 图像处理子系统分析
• 3.1 硬件接口分析
• 3.2 模块功能及数据通路分析
• 3.3 图像显示部分说明
• 3.4 本章小结
• 4 基于 Linux 2.6 的驱动程序设计
• 4.1 Linux 驱动程序设计介绍
• 4.2 图像采集系统驱动程序设计
• 4.3 图像采集驱动程序实现
• 4.4 本章小结
• 5 系统调试及应用程序设计
• 5.1 硬件调试
• 5.2 软件调试及应用程序设计
• 5.3 总体调试及结果
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 1 部分源代码