基于ARM的嵌入式移動圖像監控系統研究

劉浩森

摘 要：當今社會，監控是一種非常常見而且重要的裝置，但是現在很多監控都需要有人一直堅守，既浪費了大量的資源，也難取得良好的效果。隨著嵌入式系統技術的發展為我們解決這一難題提供了幫助。本文設計了一種基于S3C2440的ARM嵌入式Linux移動圖像監控系統，通過中星微ZC301攝像頭來捕捉運動圖像，實現當檢測到有物體移動時自動報警的功能。

關鍵詞：ARM9；linux；ZC301；移動圖像監控系統

1 移動圖像監控系統框架介紹

整個系統是基于TQ2440開發板來實現的，基本思路就是：通過USB攝像頭來捕捉移動圖像，然后將拍攝到的圖像保存并通過音響來報警，同時可以遠程登錄網頁來查看所拍攝到的圖像。整個系統由圖像采集模塊、報警模塊、傳輸模塊和相關服務器組成。

2 移動圖像監控系統開發

2.1 系統前期準備

因為整個系統都是基于linux，所以系統開發之前首先要搭建好正確的linux系統開發環境，比如虛擬機安裝、linux操作系統安裝，搭建好samba服務器、tftp服務器、NFS服務器等。

2.2 Uboot、內核以及文件系統的制作與移植

2.2.1 Uboot制作與移植

（1）運行命令：tar xvzf uboot_tq2440.tar.gz解壓；（2）運行命令：make TQ2440_config對uboot進行配置；（3）運行命令：make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-得到u-boot.bin文件。

2.2.2 Linux內核文件的制作與移植

（1）運行命令：tar xvzflinux-tq2440.tar.gz解壓；（2）運行命令：make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-得到映像文件。

2.2.3 文件系統的制作與移植

（1）運行命令：mkdirrootfs創建文件系統目錄；（2）然后在rootf目錄下依次創建bin dev etc lib/modules proc sbin sys usr/bin usr/sbinusr/lib mnttmpvar目錄；（3）創建設備文件：在rootfs/dev目錄下分別運行命令：mknod–m 666 console c 5 1和mknod–m 666 null c 1 3；（4）加入設備文件：將etc.tar.gz解壓，然后將解壓之后的所有內容拷貝到rootfs/etc目錄下；（5）添加內核模塊；（6）編譯/安裝busybox；運行命令make menuconfig配置busybox，注意選中“Build busybox as a static binary”和“Dont use /usr”，然后運行make和make install命令；（7）根文件系統的掛載：這里選擇NFS即網絡文件系統。

2.3 聲卡驅動移植

（1）將目錄切換到linux內核目錄；（2）保證SoC Audio for the Samsung S3C24XX chips和SoC I2S Audio support UDA134X wired to a S3C24XX被選中，同時保證OSS Mixer API、OSS PCM（digital audio）API、OSS PCM（digital audio）API-Include plugin system和Support old ALSA API 4項被選中；（3）運行命令：make uImage ARCH=armCROSS_COMPILE=arm-linux-scripts/kconfig/conf–s arch/arm/Kconfig重新編譯內核；（4）加載內核并運行。

2.4 嵌入式播放器移植

（1）嵌入式播放器的移植需要用到4個文件，依次為：libid3tag-0.15.1b.tar.gz、libmad-0.15.1b.tar.gz、madplay-0.15.2b.tar.gz、zlib-1.1.4.tar.gz。將這4個文件依次解壓、配置、修改、編譯和安裝；（2）將madplay應用程序拷貝到/rootfs/sbin目錄下；（3）添加4個庫文件，依次為：libmad.so.0、libid3tag.so.0、libm.so.6、libc.so.6；（4）madplay haojiubujian.mp3即可播放音樂。

2.5 攝像頭驅動移植

（1）進入到內核目錄，選中Video For Linux，然后將選中ZC3XX USB Camera Driver；（2）編譯內核并下載，并插上USB攝像頭；（3）查看ls dev/目錄下USB攝像頭在系統里創建的設備文件，比如video0，然后將camera.c里面的內容改成“char*dev_name=″/dev/video0″”；（4）拷貝camera應用程序到rootfs根文件系統里面去；（5）運行命令：./camera即可啟動攝像頭。

2.6 移動監控系統主系統設計與開發

（1）運行命令：tar xvzf motion-3.2.12.tar.gz解壓；（2）運行命令：tar xvzfffmpeg-0.5.1.tar.gz解壓；（3）運行命令來完成ffmpeg配置；（4）拷貝_install/bin/目錄下的motion應用程序到rootfs根文件系統目錄下；（5）拷貝_install/etc/目錄下的motion-dist.conf文件到rootfs根文件系統目錄下；（6）通過Samba打開motion-dist.conf文件，完成相關內容的設置；（7）運行命令：make，make install來完成motion編譯和安裝；（8）運行命令：motion–c motion-dist.conf來啟動motion進程。

3 遠程監控開發

3.1 BOA嵌入式服務器移植

（1）運行命令：tar xvzfboa-0.94.13.tar.gz解壓；（2）修改Makefile文件，將里面的gcc全部改成arm-linux-gcc；（3）運行命令：make完成編譯工作；（4）拷貝boa應用程序到rootfs/sbin目錄下；（5）拷貝boa.conf文件到rootfs/etc/boa目錄下；（6）修改boa.conf文件；（7）運行命令：make完成編譯；（8）運行命令boa來啟動boa服務器。

3.2 HTML網頁界面設計

該系統要求通過網頁登錄系統IP地址來查看攝像頭拍攝到的圖像。本次設計的網頁界面的標題是：基于ARM的嵌入式移動圖像監控系統研究，包括兩個標簽頁，分別是查看監控圖片和監控視頻。

4 網頁登錄

在CRT中通過運行命令ifconfig命令查看到板子上linux系統的IP地址，然后打開瀏覽器，在搜索欄中直接輸入IP地址，即可打開網頁。

參考文獻

[1]孫戈.基于S3C2440的嵌入式Linux開發實例[M].西安電子科技大學出版社，2010.

[2]宋寶華.Linux設備驅動開發詳解[M].北京人民郵電出版社，2010.

（作者單位：電子科技大學成都學院）