專利名稱：基于arm的高速圖像采集傳輸平臺的制作方法
技術領域：
本發明屬于圖像采集與傳輸技術領域，尤其涉及一種基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺。
背景技術：
基于ARM的嵌入式系統由ARM、系統的外圍硬件設備(例如CMOS攝像頭)、嵌入式操作系統(例如嵌入式Linux)和系統應用軟件等四部分組成，是一個以微處理器為核心的數字系統，涉及到硬件和軟件兩方面的技術。ARMll系列微處理器是ARM公司近年推出的新一代RISC處理器，它是ARM新指令架構——ARMv6的第一代發明實現。ARMv6架構是根據下一代的消費類電子、無線設備、網絡應用和汽車電子產品等需求而制定的。ARMll的媒體處理能力和低功耗特點，特別適用于無線和消費類電子產品；其高數據吞吐量和高性能的結合非常適合網絡處理應用；現有的基于DSP的圖像采集方案沒有圖像的緩存，DSP的處理速度成為傳輸瓶頸。 而基于FPGA+SRAM的傳輸方案可完成圖像緩存，但需要USB控制器來完成數據傳輸，成本大大增加，對于USB驅動程序的開發大大延長了產品研發時間。
發明內容
針對上述背景技術中提到現有基于DSP的圖像采集方案沒有圖像緩存等不足，本發明提出了一種基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺。本發明的技術方案是，基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是該平臺包括電源、攝像頭、CIF接口、DDR內存、FLASH存儲器、微處理器ARM、JTAC接口、調試串口、USB 接口和電腦；所述電源分別與DDR內存、FLASH存儲器、微處理器ARM和USB接口連接；攝像頭和CIF接口連接；USB接口和電腦連接；微處理器ARM分別與CIF接口、DDR內存、FLASH存儲器、JTAC接口、調試串口和USB接口連接；所述CIF接口用于連接攝像頭和微處理器ARM ；所述微處理器ARM用于數據處理；所述JTAC接口用于接仿真器。所述攝像頭為美光的MT9P111，分辨率為2592*1944。所述CIF接口支持的最大分辨率為4096*4096。所述DDR內存由兩片16位的U8M Byte mobile DDR組成。所述FLASH存儲器為容量為IG的MLC型NandFlash K9G8G08。所述微處理器ARM為三星公司的S3C6410的ARMl 1。所述平臺運行Linux 2. 6操作系統。本發明可實現高分辨率CMOS圖像的采集和傳輸，有較大的圖像處理緩存，圖像處理速度快；本發明可在低成本的情況下完成高分辨率CMOS圖像的采集和傳輸，通過USB的 CDC協議將USB設備轉換成網絡設備來進行數據傳輸，大大縮短研發時間。
圖1為高速圖像采集傳輸系統硬件框圖；圖2為高速圖像采集傳輸系統框圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。基于ARM (Advanced RISC Machines)的高速圖像采集傳輸平臺的核心由集成高速 USB client 2. 0接口和高分辨率CMOS攝像頭采集接口的ARM處理器構成。ARM處理器通過自身IIC總線控制高分辨率的CMOS攝像頭輸出圖像，通過Camera Interface(CIF)接口采集圖像并進行緩存。軟件上運行Linux 2. 6操作系統，實現USB通訊設備類(⑶C)協議的機制，在⑶C的以太網控制模型(ECM)基礎上實現USB虛擬以太網接口。基于ARM的高速圖像采集傳輸系統平臺通過虛擬網絡傳輸將采集的高分辨率圖像傳輸到PC機，實現圖像采集傳輸功能。1.本系統ARM處理器選擇Sumsung公司的ARMll處理器S3C6410，它集成的Camera Interface(CIF)接口支持的最大分辨率為4096*4096，內存由兩片16位的U8M Byte mobile DDR 組成、Flash 存儲器選用 IG Byte 的 MLC 型 NandFlash K9G8G08。CMOS 攝像頭的傳感器采用的是美光的MT9P111，分辨率為2592*1944，全像素輸出最大幀率可到15幀每秒。系統框圖如圖1所示，RS232為調試串口，電源是單向連接，JTAG是調試接口，接仿真器的，DDR內存，ARMll和Flash是系統的核心部分。2.采集高分辨率CMOS攝像頭的圖像數據，并在自身的RAM區緩存幾幀數據，通過 ARM平臺上的USB從接口與PC機連接。3.在ARM平臺上運行Linux 2. 6操作系統，在S3C6410 ARMll平臺上移植高版本的Linux內核及攝像頭驅動程序，實現USB通訊設備類(⑶C)協議的機制，在⑶C的以太網控制模型(ECM)基礎上實現USB虛擬以太網接口。PC機端安裝Linux內核自帶的linux. inf驅動后可將ARM平臺識別成網絡設備，采用網絡編程與ARM平臺進行圖像傳輸。說明硬件中的ARM平臺框圖如圖1所示，軟件部分由bootloader、攝像頭驅動、 文件系統、應用程序構成，其中，bootloader完成對DDR的初始化，嵌入式Linux系統的引導，攝像頭驅動完成的是對CMOS攝像頭的初始化及圖像采集，應用程序完成的是對圖像的傳輸。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是該平臺包括電源、攝像頭、CIF接口、 DDR內存、FLASH存儲器、微處理器ARM、JTAC接口、調試串口、USB接口和電腦；所述電源分別與DDR內存、FLASH存儲器、微處理器ARM和USB接口連接；攝像頭和CIF 接口連接；USB接口和電腦連接；微處理器ARM分別與CIF接口、DDR內存、FLASH存儲器、 JTAC接口、調試串口和USB接口連接；所述CIF接口用于連接攝像頭和微處理器ARM ；所述微處理器ARM用于數據處理；所述JTAC接口用于接仿真器。
2.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述攝像頭為美光的MT9P111，分辨率為2592*1944。
3.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述CIF接口支持的最大分辨率為4096*4096。
4.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述DDR內存由兩片16位的U8M Byte mobile DDR組成。
5.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述FLASH存儲器為容量為IG的MLC型Nand Flash K9G8G08。
6.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述微處理器 ARM為三星公司的S3C6410的ARMll。
7.根據權利要求1所述的基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺，其特征是所述平臺運行 Linux 2. 6操作系統。
全文摘要
本發明公開了圖像采集與傳輸技術領域中的一種基于ARM的高速圖像采集傳輸平臺。該平臺包括電源、攝像頭、CIF接口、DDR內存、FLASH存儲器、微處理器ARM、JTAC接口、調試串口、USB接口和電腦。本發明實現了在低成本的情況下實現了高分辨率CMOS圖像的采集和傳輸。
文檔編號H04N5/225GK102497538SQ20111041679
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者付曉玲, 曾凡鋒, 王景中, 童立靖, 肖珂, 魯遠耀 申請人:北方工業大學