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摘要：本文提出了一种可应用于遥控机器人影像采集的无线网络影像传输系统，该系统由usb接口摄像头、s3c2410开发板、8686WiFi模块、AP节点、pc机组成，系统可完成影像数据的快速传输。
关键词：ccd影像传感器 wifi模块 s3c2410开发板 遥控机器人的影像采集系统
遥控机器人的影像采集及传输系统是遥控机器人的重要组成部分。影像采集及传输系统不好回影响操控人员对机器人当前状态和机器周边情况的实时掌握，对于反恐、排爆机器人这会产生巨大的隐患。
本文提出了一种可应用于机器人视觉系统的无线快速影像传输系统，在本系统保证采集影像清晰的前提下，有较快的影像的传输速度，为反恐、排爆机器的影像采集与传输系统提供了选择。
一、系统结构及工作原理
系统的硬件总体结构如下图所示，主要硬件有友善之臂的s3c6410开发板、极速Q5-V摄像头、marvel公司的8686wifi模块、笔记本电脑几部分组成。
极速Q5-V摄像头负责视频图像的采集，并通过usb接口把采集到的视频数据传输给s3c6410开发板。s3c6410对传过来的数据进行压缩，同时在系统中担负流媒体与web服务器的作用。WiFi模块负责把s3c6410开发板传来的视频数据以射频的形式向外部传播，AP节点负责接收WiFi模块发射出的射频数据并可把pc机的数据以射频的形式发出。
系统工作时候pc端以网页的形式登录到web服务器（Web服务器的主要作用是为用户提供网上信息浏览功能，本文采用B/S 模式下的系统设计），web服务器端的视频数据以流媒体的形式传输至pc端，用户只需要通过网页浏览器就可以实现视频的监控和查看。
二、监控系统硬件开发
监控系统硬件开发包括了usb摄像头的选型、嵌入式系统开发板的选型、无线通信模块的选型几部分内容。
嵌入式系统开发板选择了S3c64106410开发板，作为系统的核心板。
S3c64106410开发板开发板是由广州友善之臂公司设计、生产和发行销售的一款高品质的ARM11系列微处理器开发板，是本系统硬件的核心部分。提供了丰富的内部设备资源和外部接口资源，本文主要用到的资源有电源接口插座、串口、USB接口和SDIO-II/SD-WiFi接口。
S3c64106410开发板具有两种USB接口，一个是USB Host（1.1），另外一种是miniUSB（2.0），它同时具备OTG功能。在系统中，摄像头是通过USB Host（1.1）口与处理器连接的。 SamsungS3C6410有2路SDIO接口，其中一路SDIO接口通过CON9座引出，在系统设计中wifi就是通过这个接口与处理器连接的。
无线通信模块的选择了marvel 8686wifi模块，作为系统的无线通信模块。
wifi技术就是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术。它具有覆盖范围广、数据传输速度快、wifi技术比较安全等特点。
本文采用的wifi模块为Marvel8686wifi模块，它的资源特性为：双排插针式接口，与S3c64106410开发板的SDIO-II口连接；支持IEEE802.11b/g无线标准；支持2.412～2.484 GHz频率范围；支持基础网和自组网；支持多种ICMP、DHCP、DNS和HTTP等；支持自动和命令两种工作模式；支持串口透明传输模式；支持AT控制指令集；支持多种参数配置方式，包括串口、WEB服务器和无线连接等。
摄像头的选择了极速Q5-V摄像头作为系统的视频采集单元。
摄像头是视频信号的采集设备，本监控系统视频信息采集所使用的设备为极速Q5-V摄像头，核心芯片为使用中星微最新301V芯片技术，完全兼容 vimacro的UVC1.0接口标准。该摄像头采用CMOS传感器，输出格式为RGB24，最大分辨率为800*600，帧速可达到30帧/秒；另外，接口类型为USB1.1口。
三、监控系统软件开发
监控系统软件开发包括了监控系统软件开发平台选择、Linux 操作系统移植、设备驱动程序的开发与移植、嵌入式流媒体服务器的实现、嵌入式WEB 服务器的实现等部分内容。
监控系统软件开发平台选择
监控系统的软件开发平台，是指开发应用程序所需要的软件环境，主要包括嵌入式操作系统和交叉编译环境。本文采用嵌入式Linux 操作系统和广州友善之臂公司提供的交叉编译工具链arm-linux-gcc4.5.1。
1、Linux 操作系统移植
在一个新的硬件平台上开发应用程序，必须首先进行操作系统移植。我们根据不同的设计需求对Linux 内核源代码进行修改、裁剪然后再重新编译后再移植。嵌入式Linux 系统通常可以分为Bootloader、内核、文件系统和用户应用程序4个层次。本文的Linux 操作系统的剪裁和移植也是围绕这几个部分来进行的。
2、设备驱动程序的开发与移植
当硬件与软件平台设计完成后，我们还需要完成设备驱动程序的开发与移植。设备驱动程序充当了硬件和软件之间的桥梁，它使软件和硬件很好的结合起来，软件通过调用驱动程序中的接口就可以很好操作硬件，使硬件去完成相应的工作。
本文用到的主要设备驱动有网络设备marvell 8686wifi 模块的驱动，字符设备极速Q5-V摄像头驱动等。由于本文所使用的操作系统内核Linux2.6.36 已经具备了上述设备的驱动源程序，只需要在编译内核时，在原有内核功能的基础上选择将它们编译进内核，然后把內核移植到开发板就行了。
3、嵌入式流媒体服务器的实现
流媒体是指以流的方式，在网络中传输音频、视频和多媒体文件的媒体形式。嵌入式流媒体服务器是本监控系统应用程序中最重要的部分，其主要功能是对视频进行采集，缓存，压缩和传输播放。本文通过使用基于V4L2 接口实现视频采集，通过JPEG 压缩标准现实视频压缩，通过TCP/IP 协议实现视频网络传输。
4、嵌入式Web 服务器的实现
网络视频监控系统的实现，除了需要完成流媒体服务器的设计外，还需要现实网页（Web）服务器的设计。Web 服务器的主要作用是为用户提供网上信息浏览功能，本文采用B/S 模式下用户视频端的设计，用户只需要通过浏览器就可以实现视频的监控和查看。
本文使用Boa作为简单的web服务器，它不仅能够满足项目功能要求需要，具有占用资源少，移植简单等优点，开发板已经自带了boa 服务器，我们只需要修改其中的设置就可以了。
系统搭接好硬件系统与编写好软件系统之后，进行了运行调试，实验结果表明本文设计的无线影像采集系统实现了设计目的。
结束语
本文所设计的无线影像传输系统为遥控机器人的影像采集提供了很好的选择。
参考文献
[1]伍俭，罗桂娥. 基于B/S 模式的嵌入式视频监控系设计. 微型机与应用，2010：75～76
[2]杜春雷.ARM 体系结构与编程[M].北京：清华大学出版社，2003
[3]广州友善之臂科技有限公司.s3c6410使用手册.
关键词：ccd影像传感器 wifi模块 s3c2410开发板 遥控机器人的影像采集系统
遥控机器人的影像采集及传输系统是遥控机器人的重要组成部分。影像采集及传输系统不好回影响操控人员对机器人当前状态和机器周边情况的实时掌握，对于反恐、排爆机器人这会产生巨大的隐患。
本文提出了一种可应用于机器人视觉系统的无线快速影像传输系统，在本系统保证采集影像清晰的前提下，有较快的影像的传输速度，为反恐、排爆机器的影像采集与传输系统提供了选择。
一、系统结构及工作原理
系统的硬件总体结构如下图所示，主要硬件有友善之臂的s3c6410开发板、极速Q5-V摄像头、marvel公司的8686wifi模块、笔记本电脑几部分组成。
极速Q5-V摄像头负责视频图像的采集，并通过usb接口把采集到的视频数据传输给s3c6410开发板。s3c6410对传过来的数据进行压缩，同时在系统中担负流媒体与web服务器的作用。WiFi模块负责把s3c6410开发板传来的视频数据以射频的形式向外部传播，AP节点负责接收WiFi模块发射出的射频数据并可把pc机的数据以射频的形式发出。
系统工作时候pc端以网页的形式登录到web服务器（Web服务器的主要作用是为用户提供网上信息浏览功能，本文采用B/S 模式下的系统设计），web服务器端的视频数据以流媒体的形式传输至pc端，用户只需要通过网页浏览器就可以实现视频的监控和查看。
二、监控系统硬件开发
监控系统硬件开发包括了usb摄像头的选型、嵌入式系统开发板的选型、无线通信模块的选型几部分内容。
嵌入式系统开发板选择了S3c64106410开发板，作为系统的核心板。
S3c64106410开发板开发板是由广州友善之臂公司设计、生产和发行销售的一款高品质的ARM11系列微处理器开发板，是本系统硬件的核心部分。提供了丰富的内部设备资源和外部接口资源，本文主要用到的资源有电源接口插座、串口、USB接口和SDIO-II/SD-WiFi接口。
S3c64106410开发板具有两种USB接口，一个是USB Host（1.1），另外一种是miniUSB（2.0），它同时具备OTG功能。在系统中，摄像头是通过USB Host（1.1）口与处理器连接的。 SamsungS3C6410有2路SDIO接口，其中一路SDIO接口通过CON9座引出，在系统设计中wifi就是通过这个接口与处理器连接的。
无线通信模块的选择了marvel 8686wifi模块，作为系统的无线通信模块。
wifi技术就是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术。它具有覆盖范围广、数据传输速度快、wifi技术比较安全等特点。
本文采用的wifi模块为Marvel8686wifi模块，它的资源特性为：双排插针式接口，与S3c64106410开发板的SDIO-II口连接；支持IEEE802.11b/g无线标准；支持2.412～2.484 GHz频率范围；支持基础网和自组网；支持多种ICMP、DHCP、DNS和HTTP等；支持自动和命令两种工作模式；支持串口透明传输模式；支持AT控制指令集；支持多种参数配置方式，包括串口、WEB服务器和无线连接等。
摄像头的选择了极速Q5-V摄像头作为系统的视频采集单元。
摄像头是视频信号的采集设备，本监控系统视频信息采集所使用的设备为极速Q5-V摄像头，核心芯片为使用中星微最新301V芯片技术，完全兼容 vimacro的UVC1.0接口标准。该摄像头采用CMOS传感器，输出格式为RGB24，最大分辨率为800*600，帧速可达到30帧/秒；另外，接口类型为USB1.1口。
三、监控系统软件开发
监控系统软件开发包括了监控系统软件开发平台选择、Linux 操作系统移植、设备驱动程序的开发与移植、嵌入式流媒体服务器的实现、嵌入式WEB 服务器的实现等部分内容。
监控系统软件开发平台选择
监控系统的软件开发平台，是指开发应用程序所需要的软件环境，主要包括嵌入式操作系统和交叉编译环境。本文采用嵌入式Linux 操作系统和广州友善之臂公司提供的交叉编译工具链arm-linux-gcc4.5.1。
1、Linux 操作系统移植
在一个新的硬件平台上开发应用程序，必须首先进行操作系统移植。我们根据不同的设计需求对Linux 内核源代码进行修改、裁剪然后再重新编译后再移植。嵌入式Linux 系统通常可以分为Bootloader、内核、文件系统和用户应用程序4个层次。本文的Linux 操作系统的剪裁和移植也是围绕这几个部分来进行的。
2、设备驱动程序的开发与移植
当硬件与软件平台设计完成后，我们还需要完成设备驱动程序的开发与移植。设备驱动程序充当了硬件和软件之间的桥梁，它使软件和硬件很好的结合起来，软件通过调用驱动程序中的接口就可以很好操作硬件，使硬件去完成相应的工作。
本文用到的主要设备驱动有网络设备marvell 8686wifi 模块的驱动，字符设备极速Q5-V摄像头驱动等。由于本文所使用的操作系统内核Linux2.6.36 已经具备了上述设备的驱动源程序，只需要在编译内核时，在原有内核功能的基础上选择将它们编译进内核，然后把內核移植到开发板就行了。
3、嵌入式流媒体服务器的实现
流媒体是指以流的方式，在网络中传输音频、视频和多媒体文件的媒体形式。嵌入式流媒体服务器是本监控系统应用程序中最重要的部分，其主要功能是对视频进行采集，缓存，压缩和传输播放。本文通过使用基于V4L2 接口实现视频采集，通过JPEG 压缩标准现实视频压缩，通过TCP/IP 协议实现视频网络传输。
4、嵌入式Web 服务器的实现
网络视频监控系统的实现，除了需要完成流媒体服务器的设计外，还需要现实网页（Web）服务器的设计。Web 服务器的主要作用是为用户提供网上信息浏览功能，本文采用B/S 模式下用户视频端的设计，用户只需要通过浏览器就可以实现视频的监控和查看。
本文使用Boa作为简单的web服务器，它不仅能够满足项目功能要求需要，具有占用资源少，移植简单等优点，开发板已经自带了boa 服务器，我们只需要修改其中的设置就可以了。
系统搭接好硬件系统与编写好软件系统之后，进行了运行调试，实验结果表明本文设计的无线影像采集系统实现了设计目的。
结束语
本文所设计的无线影像传输系统为遥控机器人的影像采集提供了很好的选择。
参考文献
[1]伍俭，罗桂娥. 基于B/S 模式的嵌入式视频监控系设计. 微型机与应用，2010：75～76
[2]杜春雷.ARM 体系结构与编程[M].北京：清华大学出版社，2003
[3]广州友善之臂科技有限公司.s3c6410使用手册.