15、USB攝像頭圖片采集+QT顯示


一、Qt的下載和的安裝

關於Qt的安裝,網絡上有很詳細的介紹。這里只做簡單介紹。

需要的安裝包一共有兩個:Qt Creator 和QTE。

1)QT Creator

下載地址:qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin 

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

這是直接下載的編譯好的二進制SDK包,不需要再配置和編譯,直接運行就可以下載。之所以把官方的鏈接放在下面,是因為我找這個安裝包找了很久,網絡上很多鏈接均已經失效。我提供的第一個下載地址是使用百度的雲盤,最近使用,感覺效果很不錯。推薦第一個地址進行下載。

下載完成后,直接運行即可完成安裝。

2)Qt Embedded for Linux:

下載地址:qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz

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

此為4.7.3版本的源代碼包,下載后需要配置和編譯。同樣推薦使用第一個地址進行下載。

解壓之后,把Xilinx公司提供的Zynq的Qt配置文件qmake.conf復制到qt-everywhere-opensource-src-4.7.3/mkspecs/qws/linux-arm-gnueabi-g++目錄下,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 

進行配置,配置完成后進行編譯:

make    

編譯結束后再使用命令

make install

安裝,默認是會安裝到

/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

路徑下。之后將Xilinx交叉編譯器中的基礎C++庫復制到安裝目錄的lib目錄下:

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

 這樣就完成了Zynq的Qt Embedded for Linux的安裝。

 

二、軟件代碼

1、新建Qt工程

啟動Qt Creator,新建一個Qt Gui應用

之后選擇好工程路徑和工程明,其他默認,一直點下一步直道工程建立結束。

2、修改ui界面

打開mainwindow.ui,進入可視化設計界面。默認情況中間的主設計區下已經有一個QMainWindow和QWidget的對象。我們需要將采集到圖像顯示到一個QLabel的部件上,從右側的部件列表的“DisplayWidget”中選擇“Label”部件拖動到中間,並將大小設置為640*480,起點坐標為(5,5)。

並將原有的文本text取消。

這個時候這個Label部件已經把MainWindow遮蔽了,再把MainWindow的大小調整合適。

3、添加攝像采集代碼

由於在(原創)基於ZedBoard的Webcam設計(一):Zedboard上的USB攝像頭(V4L2接口)的圖片采集中我們已經實現了圖片的采集,只需要工程中的v4l2grab.c和v4l2grab.h源文件添加到這個新工程中,並作相應修改即可。

修改mainwindow.cpp

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

其中17~18行:

17     QPixmap pix;
18     QByteArray aa ;

定義了一個QPixmap類的對象pix,用來顯示圖片;由於調用QPixmap類的loadFromData()函數來獲取傳遞圖像數據,關於loadFromData()函數的詳細信息可以在Qt的help->index中搜索到,或者從http://doc.qt.digia.com/4.7-snapshot/index.html中查詢到:

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

可以知道,loadFromData()要求輸入參數為QByteArray類型,因而定義QByteArray的對象aa,用來存儲圖片數據。

同時,loadFromData()要求指定數據的格式。如果不指定,默認能支持的格式有:

是一個48~50行:

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

調用QByteArray類的append函數將圖像數據存入aa中。需要注意的是,由於loadFromData函數需要輸入的圖像符合標准圖片格式,因而需要把數據的BMP頭信息也存入aa中。

52~53行:

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

實現了圖片數據(包含頭信息)向pix的傳遞和pix在label上的顯示。 

4、編譯工程

在工程路徑下,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,打開makefile文件可以看到

 1 #############################################################################
 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

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++;因而編譯后的可執行文件是可以再Zed上運行的。再使用

make

生成可執行文件lab2_qt_camera。

三、制作運行庫

由於ubuntu的Qt運行庫在/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/下,由makefile可以看到引用運行庫是

 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.

因此如果將編譯后的可執行文件在ZedBoard上運行,也許早在相應的路徑下找到運行庫文件。Xilinx給出了Qt運行庫鏡像的制作方法:切換到qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz的解壓路徑,在控制台中輸入

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

即可。能找到生成的庫文件鏡像文件qt_lib_ext4.img,使用時將其掛載到

/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

即可。

四、ARM測試測試

 1、硬件連接

需要使用USB攝像頭、U盤、鼠標,因而使用了一個USB HUB;同時為了支持HDMI輸出,需要連接一個HDMI的顯示器(可以使DVI,需要使用HDMI轉DVI,這個性價比比較高;或者普通VGA,需要使用HDMI轉VGA,這個性價比比較低)。ZedBoard的硬件連接圖:

 2、掛載Qt運行庫

在ZedBoard的linux文件系統中,創建目錄

/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

使用

mkdir

命令一層一層建立目錄。並將qt_lib_ext4.img掛載到

/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

下。

切換到


/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

路徑查看掛載的結果

3、運行

使用命令

./lab2_qt_camera -qws

運行可執行文件,可以看到輸出信息:

同時從HDMI的顯示器上看到執行結果:

這樣,我們的攝像頭集到的圖像數據通過QT顯示到HDMI顯示器上。

 

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Qt運行庫下載:https://pan.baidu.com/share/link?shareid=168043&uk=1879203302&third=0

可執行文件下載:http://files.cnblogs.com/surpassal/lab2_qt_camera.rar


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