煤矿开采不但使原有地层结构形成断层,而且由浅至深各岩层内产生裂隙。瓦斯气体的聚集、地下水的运动、煤岩层垮断、采动应力场都与裂隙有关,老矿区或裂缝发育区极易发生重、特大事故特别是瓦斯事故或地下突水害事故。煤系地层裂隙可视化探测将为原生裂隙场和裂隙场的时空演化规律研究提供基础资料。嵌入式裂隙窥镜以照片或视频图像的方式直接提供钻孔孔壁原始图像,用于定性识别钻孔内的情况、定量分析钻孔中的地质现象,诸如裂隙宽度、倾角和产状等,其优越的特性可以弥补常规的地质勘探技术不足,为在采动裂隙场条件下瓦斯和水体的流动特性的研究提供最基础可信资料。基于对能源的有效回收利用考虑,特殊技术开采、千米深井开采和多层跨采技术已经普遍应用。为解决与之同生的地质复杂度变化而引起的重大事故,研制嵌入式、质优低廉的便携式钻孔裂隙成像设备对快速、及时预测预报矿压动态变化,减少瓦斯、矿压、透水事故发生具有重大现实意义。本课题中以32位的ARM芯片PXA300为核心,以Linux操作系统,QT图形化界面,Xvid开放源代码的MPEG-4视频编解码库完成煤矿岩层裂隙窥镜研究设计。第一介绍了国内外发展情况确立了研究的目标和主要内容。第二介绍了系统的整体结构设计,通过对CPU芯片,嵌入式操作系统,图形化界面,MPEG-4视频编解码库的方案对比研究,最终确定了嵌入式系统平台。第三根据研究目标进行了硬件组成平台设计和系统开发环境搭建。第四详细介绍了整个软件运行平台的建立,其中包括BootLoader, Linux内核的移植,Linux根文件系统的制作,图形化界面QT开发环境的定制、移植,摄像头驱动的移植,Xvid库的移植,触摸屏的移植等。第五在搭建的系统基础上,进行了嵌入式系统的编程。第六对各模块进行了模拟测试,测试表明各模块达到了设计要求,实现了图像实时显示,拍照,录像,存储等功能。系统实现：探头CCD图像分辨率为752×582(CCD有效像素)；显示屏5.6寸TFT LCD;16位真彩色(1600万色)；显示分辨率800×480；录制分辨率720×576；视频格式MPEG-4格式(高清)；一秒钟完成25帧的压缩,最大录制时间(4G存储)180分钟。