USB摄像头图片采集+QT显示(二)

梦里梦外; 2021-12-14 10:51 710阅读 0赞

**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 ][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][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][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

![22205731-d89ba6f5c8904a098db529497042c023.jpg][]

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）。

![22211339-d83d771e1c6b4e1eade6cd7b3e85146b.jpg][]

并将原有的文本text取消。

![22211439-0c891a6c195f43f2b1dbdc8d5ca08db3.jpg][]

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。

![22205757-a81caee6cb91467291004604455cd6a0.jpg][]

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][ZedBoard_Webcam_Zedboard_USB_V4L2]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。

![22211910-f709d6b968e94154b142e38e1c81cabe.jpg][]

修改mainwindow.cpp

![复制代码][copycode.gif]

1 //@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][copycode.gif]

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][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：

![22214425-e59012a802df4d76aa293f9665deac09.jpg][]

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][copycode.gif]

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

![复制代码][copycode.gif]

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][copycode.gif]

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][copycode.gif]

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：

![23004516-429e5b0d8a734fe5a9e12c837ac41d10.jpg][]

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。

![22215155-3fdcbc1ae6fc46eb83bfab1c3afcdb88.jpg][]

切换到

/usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

路径查看挂载的结果

![22215204-8b865cbd60914a05b9b0e064f7c0b66a.jpg][]

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：

![22215209-f3b10c971f254993ba5dcfcdbc7d936b.jpg][]

同时从HDMI的显示器上看到执行结果：

![22215226-28ffa86437a04751bc61d9c75e4ae289.jpg][]

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。

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

Qt运行库下载：[qt\_lib\_ext4.img][qt_lib_ext4.img]

可执行文件下载：[lab2\_qt\_camera.rar][lab2_qt_camera.rar]

[qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin]: http://pan.baidu.com/share/link?shareid=167878&uk=1879203302
[http_get.qt.nokia.com_qtsdk_qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin]: http://get.qt.nokia.com/qtsdk/qt-sdk-linux-x86-opensource-2010.05.1.bin
[qt-everywhere-opensource-src-4.7.3.tar.gz]: http://pan.baidu.com/share/link?shareid=167887&uk=1879203302&third=0
[http_download.xilinx.com_kits_qt_build_src.tar]: http://www.eefocus.com/blog/link2url.php?link=http%3A%2F%2Fdownload.xilinx.com%2Fkits%2Fqt_build_src.tar
[22205731-d89ba6f5c8904a098db529497042c023.jpg]: /images/20211214/aef82f02621c4ed094ba5b5831b7bd0f.png
[22211339-d83d771e1c6b4e1eade6cd7b3e85146b.jpg]: /images/20211214/868f6a144f5b41d5867b1c7f43f875a9.png
[22211439-0c891a6c195f43f2b1dbdc8d5ca08db3.jpg]: /images/20211214/be0afb79d09b4ed0b688a090e20a5893.png
[22205757-a81caee6cb91467291004604455cd6a0.jpg]: /images/20211214/fb0ace0b21f1462985364738f27f7011.png
[ZedBoard_Webcam_Zedboard_USB_V4L2]: http://www.cnblogs.com/surpassal/archive/2012/12/19/zed_webcam_lab1.html
[22211910-f709d6b968e94154b142e38e1c81cabe.jpg]: /images/20211214/bd1c0679787c43ee8b74f893e78347a3.png
[copycode.gif]: /images/20211214/33ff5ada23134dbdb3a23958e593517c.png
[http_doc.qt.digia.com_4.7-snapshot_index.html]: http://doc.qt.digia.com/4.7-snapshot/index.html
[22214425-e59012a802df4d76aa293f9665deac09.jpg]: /images/20211214/62ab9cf2330e4c4abe63b1c01d8834ad.png
[23004516-429e5b0d8a734fe5a9e12c837ac41d10.jpg]: /images/20211214/ff89d61e5e7f41b0ba9463bf15ff1f95.png
[22215155-3fdcbc1ae6fc46eb83bfab1c3afcdb88.jpg]: /images/20211214/6ef52b7e0be64986bd5cbd6d2a0b99fb.png
[22215204-8b865cbd60914a05b9b0e064f7c0b66a.jpg]: /images/20211214/3442f84048604ef7bcade786b5af1e9d.png
[22215209-f3b10c971f254993ba5dcfcdbc7d936b.jpg]: /images/20211214/6dc5b7fcce03463d8c4e2b5788863072.png
[22215226-28ffa86437a04751bc61d9c75e4ae289.jpg]: /images/20211214/8b32ff638b0e4fd3917ac5b000a81c5a.png
[qt_lib_ext4.img]: http://pan.baidu.com/share/link?shareid=168043&uk=1879203302&third=0
[lab2_qt_camera.rar]: http://files.cnblogs.com/surpassal/lab2_qt_camera.rar