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基于ZedBoard的Webcam设计(二):USB摄像头图片采集+QT显示(转帖)

专家
2014-11-17 15:53:20    评分

(基于ZedBoard的Webcam设计(一)中,我们完成了ZedBoard上USB摄像头的单幅图片采集,采集到的图片是存储在文件系统中的“image_bmp.bmp”中的。这一小节将完成的是QT界面显示,将采集到的图像数据通过QT显示到HDMI显示器上。采集到图像数据存在QPixmap类的对象中,并通过QLabel显示出来。内容包括Qt Creator和Qt Embedded的安装、Qt工程的建立、摄像头采集实现、Qt运行库的生成以及使用方法。

这个真心可以运行的,我之前玩zed的时候是验证过的。

硬件平台:Digilent ZedBoard + USB 摄像头+HDMI显示器

开发环境:Windows XP 32 bit + Wmare 8.0 + Ubuntu 10.04 +Qt Creator+ arm-linux-xilinx-gnueabi交叉编译环境

Zedboard linux: Digilent OOB Design

一、Qt的下载和的安装

关于Qt的安装,网络上有很详细的介绍。这里只做简单介绍。

需要的安装包一共有两个:Qt Creator 和QTE。

1)QT Creator

下载地址:qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin

官方下载:http://get.qt.nokia.com/qtsdk/qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin

这是直接下载的编译好的二进制SDK包,不需要再配置和编译,直接运行就可以下载。之所以把官方的链接放在下面,是因为我找这个安装包找了很久,网络上很多链接均已经失效。我提供的第一个下载地址是使用百度的云盘,最近使用,感觉效果很不错。推荐第一个地址进行下载。

下载完成后,直接运行即可完成安装。

2)Qt Embedded for Linux:

下载地址:qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz

官方下载:http://download.xilinx.com/kits/qt_build_src.tar

此为4.7.3版本的源代码包,下载后需要配置和编译。同样推荐使用第一个地址进行下载。

解压之后,把Xilinx公司提供的Zynq的Qt配置文件qmake.conf复制到qt-everywhere-opensource-src-4.7.3/mkspecs/qws/linux-arm-gnueabi-g++目录下,使用命令


./configure -embedded arm -xplatform qws/linux-arm-gnueabi-g++ -little-endian -opensource -host-little-endian -confirm-license -nomake demos -nomake examples 

进行配置,配置完成后进行编译:


make    

编译结束后再使用命令


make install

安装,默认是会安装到


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

路径下。之后将Xilinx交叉编译器中的基础C++库复制到安装目录的lib目录下:


cp -P /path/to/cross/compiler/arm-xilinx-linux-gnueabi/libc/usr/lib/libstdc++.so* /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/lib

这样就完成了Zynq的Qt Embedded for Linux的安装。

二、软件代码

1、新建Qt工程

启动Qt Creator,新建一个Qt Gui应用

之后选择好工程路径和工程明,其他默认,一直点下一步直道工程建立结束。

2、修改ui界面

打开mainwindow.ui,进入可视化设计界面。默认情况中间的主设计区下已经有一个QMainWindow和QWidget的对象。我们需要将采集到图像显示到一个QLabel的部件上,从右侧的部件列表的“DisplayWidget”中选择“Label”部件拖动到中间,并将大小设置为640*480,起点坐标为(5,5)。

并将原有的文本text取消。

这个时候这个Label部件已经把MainWindow遮蔽了,再把MainWindow的大小调整合适。

3、添加摄像采集代码

由于在(原创)基于ZedBoard的Webcam设计(一):Zedboard上的USB摄像头(V4L2接口)的图片采集中我们已经实现了图片的采集,只需要工程中的v4l2grab.c和v4l2grab.h源文件添加到这个新工程中,并作相应修改即可。

修改mainwindow.cpp

复制代码 //@超群天晴 http://www.cnblogs.com/surpassal/
2 #include "mainwindow.h"
3 #include "ui_mainwindow.h"
4 #include <QTimer>
5 #include <QPixmap>
6 #include <QImage>
7 #include <QPainter>
8 #include <image.h>
9 #include <v4l2grab.h>
10 
11 MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
12     QMainWindow(parent),
13     ui(new Ui::MainWindow)
14 {
15     ui->setupUi(this);
16     
17     QPixmap pix;
18     QByteArray aa ;
19     
20     BITMAPFILEHEADER   bf;
21     BITMAPINFOHEADER   bi;
22     //Set BITMAPINFOHEADER
23     bi.biSize = 40;
24     bi.biWidth = IMAGEWIDTH;
25     bi.biHeight = IMAGEHEIGHT;
26     bi.biPlanes = 1;
27     bi.biBitCount = 24;
28     bi.biCompression = 0;
29     bi.biSizeImage = IMAGEWIDTH*IMAGEHEIGHT*3;
30     bi.biXPelsPerMeter = 0;
31     bi.biYPelsPerMeter = 0;
32     bi.biClrUsed = 0;
33     bi.biClrImportant = 0;
34 
35 
36     //Set BITMAPFILEHEADER
37     bf.bfType = 0x4d42;
38     bf.bfSize = 54 + bi.biSizeImage;
39     bf.bfReserved = 0;
40     bf.bfOffBits = 54;
41 
42     if(init_v4l2() == FALSE)
43     {
44     }
45 
46     v4l2_grab();
47     yuyv_2_rgb888();
48     aa.append((char *)&bf,14);
49     aa.append((char *)&bi,40);
50     aa.append((char *)frame_buffer,640*480*3);
51     pix.loadFromData(aa);
52     ui->label->setPixmap(pix);
53     close_v4l2();
54 }
55 
56 MainWindow::~MainWindow()
57 {
58     delete ui;
59 }

复制代码

其中17~18行:


17     QPixmap pix;
18     QByteArray aa ;

定义了一个QPixmap类的对象pix,用来显示图片;由于调用QPixmap类的loadFromData()函数来获取传递图像数据,关于loadFromData()函数的详细信息可以在Qt的help->index中搜索到,或者从http://doc.qt.digia.com/4.7-snapshot/index.html中查询到:


bool QPixmap::loadFromData ( const QByteArray & data, const char * format = 0, Qt::ImageConversionFlags flags = Qt::AutoColor )

可以知道,loadFromData()要求输入参数为QByteArray类型,因而定义QByteArray的对象aa,用来存储图片数据。

同时,loadFromData()要求指定数据的格式。如果不指定,默认能支持的格式有:

是一个48~50行:


48     aa.append((char *)&bf,14);
49     aa.append((char *)&bi,40);
50     aa.append((char *)frame_buffer,640*480*3);

调用QByteArray类的append函数将图像数据存入aa中。需要注意的是,由于loadFromData函数需要输入的图像符合标准图片格式,因而需要把数据的BMP头信息也存入aa中。

52~53行:


51 pix.loadFromData(aa); 52 ui->label->setPixmap(pix);

实现了图片数据(包含头信息)向pix的传递和pix在label上的显示。

4、编译工程

在工程路径下,使用命令


qmake -project

生成新的工程文件lab2_qt_camera.pro。再使用


qmake

生成makefile文件,打开makefile文件可以看到

复制代码 #############################################################################
  2 # Makefile for building: lab2_qt_camera
  3 # Generated by qmake (2.01a) (Qt 4.7.3) on: Sun Dec 23 02:24:47 2012
  4 # Project:  lab2_qt_camera.pro
  5 # Template: app
  6 # Command: /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/bin/qmake -o Makefile lab2_qt_camera.pro
  7 #############################################################################
  8 
  9 ####### Compiler, tools and options
10 
11 CC            = ${CROSS_COMPILE}gcc
12 CXX           = ${CROSS_COMPILE}g++
13 DEFINES       = -DQT_NO_DEBUG -DQT_GUI_LIB -DQT_NETWORK_LIB -DQT_CORE_LIB -DQT_SHARED
14 CFLAGS        = ${CROSS_COMPILE_CFLAGS} -I$(ZYNQ_QT_INSTALL)/include -DZYNQ -O2 -Wall -W -D_REENTRANT $(DEFINES)
15 CXXFLAGS      = ${CROSS_COMPILE_CPPFLAGS} -I$(ZYNQ_QT_INSTALL)/include -DZYNQ -O2 -Wall -W -D_REENTRANT $(DEFINES)
16 INCPATH       = -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/mkspecs/default -I. -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtCore -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtNetwork -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtGui -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include -I. -I. -I.
17 LINK          = ${CROSS_COMPILE}g++
18 LFLAGS        = -L$(ZYNQ_QT_INSTALL)/lib -Wl,-O1 -Wl,-rpath,/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/lib
19 LIBS          = $(SUBLIBS)  -L/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3//lib -lQtGui -L/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3//lib -lQtNetwork -lQtCore -lpthread 
20 AR            = ${CROSS_COMPILE}ar cqs
21 RANLIB        = 
22 QMAKE         = /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/bin/qmake
23 TAR           = tar -cf
24 COMPRESS      = gzip -9f
25 COPY          = cp -f
26 SED           = sed
27 COPY_FILE     = $(COPY)
28 COPY_DIR      = $(COPY) -r
29 STRIP         = ${CROSS_COMPILE}strip
30 INSTALL_FILE  = install -m 644 -p
31 INSTALL_DIR   = $(COPY_DIR)
32 INSTALL_PROGRAM = install -m 755 -p
33 DEL_FILE      = rm -f
34 SYMLINK       = ln -f -s
35 DEL_DIR       = rmdir
36 MOVE          = mv -f
37 CHK_DIR_EXISTS= test -d
38 MKDIR         = mkdir -p
39 
40 ####### Output directory
41 
42 OBJECTS_DIR   = ./
43 
44 ####### Files
45 
46 SOURCES       = main.cpp \
47         mainwindow.cpp \
48         v4l2grab.c moc_mainwindow.cpp
49 OBJECTS       = main.o \
50         mainwindow.o \
51         v4l2grab.o \
52         moc_mainwindow.o
#之后省略

复制代码

使用的gcc是 ${CROSS_COMPILE}gcc,也就是arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc,g++是${CROSS_COMPILE}g++,也就是arm-xilinx-linux-gnueabi-g++;因而编译后的可执行文件是可以再Zed上运行的。再使用


make

生成可执行文件lab2_qt_camera。

三、制作运行库

由于ubuntu的Qt运行库在/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/下,由makefile可以看到引用运行库是


 INCPATH = -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/mkspecs/default -I. -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtCore -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtNetwork -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include/QtGui -I/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/include -I. -I. -I.

因此如果将编译后的可执行文件在ZedBoard上运行,也许早在相应的路径下找到运行库文件。Xilinx给出了Qt运行库镜像的制作方法:切换到qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz的解压路径,在控制台中输入

复制代码 dd if=/dev/zero of=qt_lib_ext4.img bs=1M count=80
mkfs.ext4 -F qt_lib_ext4.img
chmod go+w qt_lib_ext4.img
mount qt_lib_ext4.img -o loop /mnt
cp -rf /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/* /mnt
chmod go-w qt_lib_ext4.img
umount /mnt

复制代码

即可。能找到生成的库文件镜像文件qt_lib_ext4.img,使用时将其挂载到


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

即可。

四、ZedBoard测试

1、硬件连接

需要使用USB摄像头、U盘、鼠标,因而使用了一个USB HUB;同时为了支持HDMI输出,需要连接一个HDMI的显示器(可以使DVI,需要使用HDMI转DVI,这个性价比比较高;或者普通VGA,需要使用HDMI转VGA,这个性价比比较低)。ZedBoard的硬件连接图:

2、挂载Qt运行库

在ZedBoard的linux文件系统中,创建目录


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

使用


mkdir

命令一层一层建立目录。并将qt_lib_ext4.img挂载到


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

下。

切换到


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

路径查看挂载的结果

3、运行

使用命令


./lab2_qt_camera -qws

运行可执行文件,可以看到输出信息:

同时从HDMI的显示器上看到执行结果:

这样,我们的摄像头集到的图像数据通过QT显示到HDMI显示器上。

===========================




关键词: ZedBoard     Webcam     摄像头     图片    

菜鸟
2015-04-25 16:16:30    评分
2楼
哥们,你在板子上运行qt程序,会不会出现两个鼠标光标,用手触摸屏,出现界面凌乱的现象啊,我现在就遇到这种问题,求解决....

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