嵌入式Linux系統具有可移植性好、網絡功能強、優秀的GNU編譯工具、免費的開放源代碼等優點。S3C2410處理器是一款采用ARM920T結構，內部資源非常豐富的32位嵌入式處理器。USB攝像頭具有低廉的價格，良好的性能，加上Linux下有V4L支持對其編程，很容易集成到嵌入式系統中。藍牙技術是目前被認可的短距離無線通信技術，廣泛應用于手機、電腦以及汽車免提系統。

　　本文介紹基于嵌入式Linux的USB圖像采集系統，并通過構建好的嵌入式Linux下的藍牙環境將采集到的圖片傳送到藍牙手機上，實現監控功能。

　　1 軟硬件平臺概述

　　系統硬件平臺如圖1所示。該平臺軟件上采用嵌入式Linux操作系統；硬件上采用Samsung公司的S3C2410處理器，另外配置了64 MB的NAND Flash存儲器和64MB的SDRAM，通過以太網控制芯片CS8900擴展一個10M以太網接口。引出兩個USB主口，一個接USB攝像頭，一個接USB藍牙適配器；將通過USB攝像頭采集到的圖像數據輸出到緩沖區中，保存成文件，并通過藍牙傳輸到藍牙手機上。

　　2 攝像頭驅動

　　在Linux下已經支持的攝像頭驅動是采用ov511芯片的攝像頭。使用這款芯片的攝像頭有網眼2000／3000等系列，而現在市面上常見的攝像頭芯片大多采用中芯微的zc0301、zc0302和zc0303等。Linux內核中并沒有相關的驅動支持，但可以從網上下載到相關的spca5xx驅動。

　　本系統就采用市面上最常用的zc0301p1芯片的攝像頭。由于是用于ARM開發板上，可以下載專用于嵌入式Linux的spca5xx-LE驅動，LE版的驅動最大限度地減少了內存的使用，符合嵌入式的需要。將下載的驅動加入到內核中，修改Makefile和Kconfig文件，在內核中選中USB_SPCA5XX，編譯后就將攝像頭的驅動加入到內核映像中了。

　　3 Video4Linux簡介

　　Video4Linux（簡稱“V4L”）是Linux下用于獲取視頻和音頻數據的API接口，配合適當的視頻采集設備和相應的驅動程序，可以實現影像／圖片采集、AM／FM廣播、頻道切換等功能，在遠程會議、可視電話、視頻監控系統中都有廣泛的應用。

　　在Linux下，所有外設都被看成是一種特殊文件，稱為“設備文件”，可以像訪問普通文件一樣對其進行讀寫。一般來說，采用V4L驅動的攝像頭設備文件是／dev／v4l／video0。為了通用，可建立一個到／dev／video0的連接。

　　V4L支持兩種方式來捕獲圖像：mmap（內存映射方式）和read（直接讀取方式）。

　　V4L在include／linux／videodev.h文件中定義了一些重要的數據結構，在進行圖像的采集過程中，就是通過對這些數據的操作來獲得最終的圖像數據。

　　4 圖像采集

　　在圖像采集過程中，采用V4L的read方式直接讀取設備來獲取JPEG格式的圖像數據，具體流程如圖2所示。

　　4.1 初始化攝像頭設備

　　指定要操作的攝像頭設備文件／dev／video0，調用open（）打開該設備文件，將自定義的數據結構vdIn中的成員初始化，包括設備名稱（vd-》videodevice）、要采集圖像的寬度（vd-》hdrwidth）和高度（vd-》hdrheight）、像素位數（vd-》bppIn）、幀大小（vd-》framesizeIn），為幀數據分配存儲空間（vd-》pFramebuffer）。