本发明专利技术公开了一种嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，该方法采用内设有高速USB?OTG控制器的嵌入式主机，所述嵌入式主机采用如下的图像捕捉处理过程，包括以下步骤：(A1)在高速USB?OTG控制器的USB高速模式下，嵌入式主机间隔时间段地发送SOF同步信号给与USB接口连接的外置摄像头设备，并接收外置摄像头设备发回的数据包；(A2)嵌入式主机接收到数据包后，对数据包进行解析，提取出有效的YUV数据存入帧缓存，然后判断是否收齐一帧，如果收齐一帧就刷新显示，否则继续收下一个数据包。本方法主要解决了嵌入式平台上硬件接口有限，不能同时使用多个摄像头捕捉图像的问题，既不需要过多的硬件资源，又提升了系统的扩展性，使嵌入式主机设备系统功能更加强大，且使用者能够根据自己的实际需要更加灵活地选择和使用摄像头。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
摄像头作为一种视频输入设备，被广泛运用于视频会议、远程医疗及实时监控等。 近年来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上电荷耦合器件(CCD)/互补金属氧化物半导体组件(CM0Q成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，这使得它的价格降到普通人都可以接受。一般的用户彼此通过摄像头在网络上能进行有影像、有声音的交谈和沟通。目前市面上应用摄像头实现视频传输主要使用两种方案1、基于并行接口的图像采集方案；2、基于USB接口的摄像头(PC Camera)方案，即UVC接口方案；下面分别对两种方案进行介绍1、并行接口方案该方案如图1所示，通过片选(CS)、数据线(SDA)、时钟线(SCL) 三线串行控制对Camera进行初始化及控制，图像传感器(Image Sensor)采集到的帧数据以YUV格式通过D数据线传送给主机芯片进行处理。视频传输过程中，主机芯片的Camera接口还将通过时钟(PCLK)、横向场同步(HSYNC)、纵向场同步(VSYNC)引脚接收 Image knsor发送过来时钟信号及扫描信号，以控制数据接收的时序。图2是遵循ITO601 标准的时序图，有效数据序列为Cb、Y、Cr、Y、Cb、Y、Cr、Y，该数据序列即YCbCr4:2:2，即每 8个数据有4个是Y分量，Cb和Cr各占两个。YCbCr为YUV的别称，Cb表示蓝色分量与亮度的差值，Cr表示红色分量与亮度的差值。YUV为图像格式的一种，Y表示明亮度，U，V是色度。图3为Camera接口(也就是并行接口)内部的工作模型，Image Sensor负责采集图像，主机芯片通过Camera接口获取图像，Camera接口从外部Image knsor采集到 YCbCr4:2:2格式的图像，根据用户的需要，可以变换图像的尺寸、改变YCbCr的格式、还可以将YCbCr格式转变为RGB格式，最后将变换后的图像保存进输出缓冲区(OutputBuf fer)， 应用软件通过直接内存访问(DMA)取走图像并显示。RGB格式为图像格式的一种，RGB代表三原色红、绿、蓝。2、PC Camera方案该方案采用USB视频设备类(UVC)协议，在物理连接上仅仅是采用USB总线连接，连接非常简单，无需耗费大量资源的并行接口，更具灵活性和可扩展性。视频数据被封装成USB数据包，按照USB协议规定的传输方式进行传输。综上所述，现有技术存在以下缺点第一、由于并行接口引脚多、硬件开销大，而且嵌入式平台的并行接口数量往往非常有限，不可能接多个并行接口的摄像头；第二、与外置USB摄像头相比，并行接口的摄像头往往效果欠佳；第三、采用并行接口的摄像头不易插拔，系统扩展性比较差，使用不灵活；第四、目前使用UVC接口的摄像头往往只适用于PC机器，难以满足嵌入式产品的移动性、便携性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的，就在于提供， 本方法主要解决了嵌入式平台上硬件接口有限，不能同时使用多个摄像头捕捉图像的问题，既不需要过多的硬件资源，又提升了系统的扩展性，使嵌入式主机设备系统功能更加强大，且使用者能够根据自己的实际需要更加灵活地选择和使用摄像头。本专利技术的目的可通过以下的技术措施来实现，其特征在于采用内设有高速USB OTG控制器的嵌入式主机，所述嵌入式主机采用如下的图像捕捉处理过程，包括以下步骤(Al)在高速USB OTG控制器的USB高速模式下，嵌入式主机间隔时间段地发送SOF 同步信号给与USB接口连接的外置摄像头设备，并接收外置摄像头设备发回的数据包；(A2)嵌入式主机接收到数据包后，对数据包进行解析，提取出有效的YUV数据存入帧缓存，然后判断是否收齐一帧，如果收齐一帧就刷新显示，否则继续收下一个数据包。所述步骤(Al)中的SOF同步信号以及数据包的传输过程采用传输音频或视频信号的同步传输模式，所述传输模式采用USB协议和UVC协议的传输模式。所述SOF同步信号是每一个桢在USB传输过程中开始时发送的起始数据包，所述嵌入式主机每间隔125us发送一个SOF同步信号。所述步骤(A2)中每当一个数据包来到时，高速USB OTG控制器产生一个中断通知嵌入式主机接收数据包，且嵌入式主机的系统进入中断处理过程，在中断处理过程中完成数据接收。本专利技术的目的还可通过以下的技术措施来实现采用内设有并行接口和至少一个高速USB OTG控制器的嵌入式主机，所述嵌入式主机的图像捕捉处理过程包括以下步骤(Bi)启动嵌入式主机内部的摄像头控制器，向与并行接口连接的内置摄像头发送命令并获取所述内置摄像头的设备号，设置内置摄像头参数；(B2)启动嵌入式芯片内部的高速USB OTG控制器，并读取与USB接口连接的外置摄像头的描述符信息，并设置外置摄像头在USB总线上的地址，选择外置摄像头提供的一种配置信息；(B3)根据外置摄像头的配置信息启动同步传输，定时地向外置摄像头发送获取数据包的请求；每当一个外置摄像头设备发送过来的数据包到达时，高速USB OTG控制器产生一个中断并启动DMA接受所述数据包；(B4)根据上层应用对(Β； )接收到的数据包进行处理所述上层应用需求如果是预览需求，则对数据包进行显示处理；如果上层应用是录像需求，则对数据包进行编码处理；如果上层应用是监控需求，则对数据包进行图像处理。所述步骤(Bi)中摄像头参数包括=Camera的图像大小、亮度、对比度参数。所述步骤(B4)中的编码处理包括=MJPEG编码和MPEG4编码。所述嵌入式主机内设有UVC HOST驱动模块，所述UVC HOST驱动模块用于操纵高速USB OTG控制器、控制与USB接口相连的外置摄像头以及图像的捕捉处理。本方法现对与现有技术来说，具有以下有益效果1、本专利技术方法采用嵌入式主机的USB接口连接外置摄像头进行图像捕捉，相比一般嵌入式主机的内置摄像头，采用外置摄像头具有更好的摄像效果，以及更便携的特点，当不需要使用摄像头的时候，可以随时取下来，方便使用；2、本专利技术方法将嵌入式主机的内置摄像头和与USB接口连接外置摄像头同时工作，进行图像捕捉，实现了多个摄像头同时工作。与现有嵌入式主机上的多摄像头，比如某些手机，是不同的，由于这些嵌入式主机的多摄像头使用时是采用总线复用方式，即同一时间只能由一个摄像头工作，而本专利技术方法采用嵌入式主机的外置摄像头则可以与该主机本身的并行接口的内置摄像头同时工作，进行图像捕捉。附图说明图1是嵌入式设备的并行接口连接图；图2是嵌入式设备采用并行接口时视频/图像数据接收时序图；图3是嵌入式设备并行摄像头接口的工作模型图；图4是本专利技术嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法中采用的UVC接口的工作模型图；图5是本专利技术方法采用的UVC接口的图像数据同步传输流程图；图6是本专利技术方法中采用的UVC主机接收数据时的流程图。图7是本专利技术方法同时采用并行接口以及UVC接口进行图像捕捉的工作示意图。具体实施例方式图4至图7示出了本专利技术嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法的具体实现过程。由于在普通的PC平台上，例如操作系统为Windows XP的操作系统内部集成了 UVC 嵌入式主机协议，插入摄像头后无需安装外部驱动即可直接使用，而嵌入式平台上则需要实现整个嵌入式主机协议，本专利技术即本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于：采用内设有高速ＵＳＢ ＯＴＧ控制器的嵌入式主机，所述嵌入式主机采用如下的图像捕捉处理过程，包括以下步骤：（Ａ１）在高速ＵＳＢ ＯＴＧ控制器的ＵＳＢ高速模式下，嵌入式主机间隔时间段地发送ＳＯＦ同步信号给与ＵＳＢ接口连接的外置摄像头设备，并接收外置摄像头设备发回的数据包；（Ａ２）嵌入式主机接收到数据包后，对数据包进行解析，提取出有效的ＹＵＶ数据存入帧缓存，然后判断是否收齐一帧，如果收齐一帧就刷新显示，否则继续收下一个数据包。
【技术特征摘要】
1.一种嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于采用内设有高速 USB OTG控制器的嵌入式主机，所述嵌入式主机采用如下的图像捕捉处理过程，包括以下步骤(Al)在高速USB OTG控制器的USB高速模式下，嵌入式主机间隔时间段地发送SOF同步信号给与USB接口连接的外置摄像头设备，并接收外置摄像头设备发回的数据包；(A2)嵌入式主机接收到数据包后，对数据包进行解析，提取出有效的YUV数据存入帧缓存，然后判断是否收齐一帧，如果收齐一帧就刷新显示，否则继续收下一个数据包。2.根据权利要求1所述的嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于所述步骤(Al)中的SOF同步信号以及数据包的传输过程采用传输音频或视频信号的同步传输模式，所述传输模式采用USB协议和UVC协议的传输模式。3.根据权利要求1所述的嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于所述SOF同步信号是每一个桢在USB传输过程中开始时发送的起始数据包，所述嵌入式主机每间隔125us发送一个SOF同步信号。4.根据权利要求1所述的嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于所述步骤(A》中每当一个数据包来到时，高速USB OTG控制器产生一个中断通知嵌入式主机接收数据包，且嵌入式主机的系统进入中断处理过程，在中断处理过程中完成数据接收。5.一种嵌入式平台上使用多个摄像头捕捉图像的方法，其特征在于采用内设有并行接口和至少一个高速USB OTG控制器的嵌入式主机，所述嵌...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖志军，黄歆，胡胜发，
申请(专利权)人：安凯广州微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：81
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