嵌入式Linux系统usb摄像头图像采集及图片处理毕业设计论文

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嵌入式Linux下的视频和图像采集

嵌入式Linux下的视频和图像采集

( ieD v e设 备 描 述 类 ,把 设 备 封 装 为 一 个 对 象 ,将 : do ei V c
V oLnxA 1 ie4 iu P 分解 为一个个 小 的模块 ,作 为它私 有 函数 , E J
只为外部保 留相应 的访 问接 口( 公有 函数 ) 。另外 ,设备 向外输 出的是 图像 ,同样 ,为 了访问的方便 ,将摄像头采集刮 的原始 数据 处理后再 输 出。结合 Q 的类 ,将 R B数据 转化 为 Q m ‘ G I— a 对 象 ,保 存 在 ・ Q m g 个 I ae图 像 向 【 , 该 向量 设 为 1 1 c ieD v e的私有 成 。外 部 通过 Ql ae G tG (n i V do ei c m g e B it ) R
号虑到模块有二个较明显的操作层次 :底层的设备操作 ,中问
层的数据流动 ,上层的视频 显示 与快照等操作。各个层次有 … ・ 定 的独立性 。所 以程序设计面 向对象 ,各个层次用类封装 ,类 中提供外部访 问的接 n。
底 层的设 备可作 为一个 独立 的对象 , 与设备操 作高 度相
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到来 ,利用嵌入式系统实现远程视频崎挖 、町视电话 和视 频会 议等应用 已成为可能。为 r实现这 应崩 ,实时获得 视频 数据
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支持 隐藏 和显示 . .
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引言

《基于QT-Embedded嵌入式数据采集系统》范文

《基于QT-Embedded嵌入式数据采集系统》范文

《基于QT-Embedded嵌入式数据采集系统》篇一基于QT-Embedded嵌入式数据采集系统一、引言随着科技的不断发展,嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛。

其中,基于QT/Embedded的嵌入式数据采集系统以其强大的功能、友好的界面以及高效的性能,受到了广泛关注。

本文将详细介绍基于QT/Embedded嵌入式数据采集系统的设计、实现及其应用,并探讨其高质量的实现方法和优势。

二、QT/Embedded嵌入式数据采集系统概述QT/Embedded是一种用于嵌入式系统的C++图形界面开发工具包,具有跨平台、高效率、易扩展等优点。

基于QT/Embedded 的嵌入式数据采集系统,可以实现对各种传感器数据的实时采集、传输、处理和存储。

系统采用模块化设计,具有良好的可扩展性和可维护性。

三、系统设计1. 硬件设计:系统硬件包括传感器、微处理器、存储器等部分。

传感器负责采集数据,微处理器对数据进行处理,存储器用于存储数据。

硬件设计应考虑到系统的实时性、稳定性和功耗等因素。

2. 软件设计:软件设计包括操作系统、QT/Embedded开发环境以及应用程序设计。

操作系统采用嵌入式Linux,QT/Embedded用于开发界面和应用程序,实现数据的采集、传输、处理和存储等功能。

四、系统实现1. 数据采集:系统通过传感器实时采集各种数据,如温度、湿度、压力等。

数据采集应具有高精度、实时性和可靠性。

2. 数据传输:采集到的数据通过串口、网络等方式传输到微处理器。

传输过程中应保证数据的完整性和安全性。

3. 数据处理:微处理器对接收到的数据进行处理,如滤波、标定、计算等。

处理后的数据可进行存储或通过QT/Embedded界面进行显示。

4. 数据存储:处理后的数据可存储在本地存储器或云端服务器中,以便后续分析和应用。

五、系统优势及应用1. 高质量界面:基于QT/Embedded的界面具有友好的用户交互体验,可实现数据的实时显示和监控。

基于ARM的嵌入式USB图像采集与显示.

基于ARM的嵌入式USB图像采集与显示.

基于ARM的嵌入式USB图像采集与显示引言目前市场上大部分的图像采集与处理系统是基于DSP 芯片的,这种图像采集与处理系统成本高、功耗高、体积约束等特点并不适用于一些简单的应用。

随着USB 摄像头的普及和基于ARM 的嵌入式芯片的快速发展,将二者结合的便携性越来越受人们欢迎。

本文介绍了一种基于三星S3C2440A 芯片的嵌入式USB 摄像头图像采集与显示方案,该方案具有良好的可移植性和扩展性,并且成本、大小和实时处理都能够满足市场需求。

1 系统架构系统通过当前市场上应用最广泛的中芯微公司生产的zc301p 芯片的USB 摄像头进行图像采集,然后将图像信息传送到ARM 芯片中进行处理,最终通过基于Qt/Embedded 编写的图形显示程序在LCD 上实时显示。

系统的整体架构如图1 所示。

2 视频图像采集系统采用中芯微公司生产的zc301p 芯片的USB 摄像头作为图像采集设备,并介绍了基于Video4Linux 编程协议进行视频图像采集的一般过程。

2.1 USB 摄像头驱动Linux 内核能够很好地支持OHCI(开放式主机控制接口协议),并且能够很好地支持包括OV511系列摄像头在内的各种各样的USB 设备,但是并不包括zc301pUSB 摄像头。

直到后来2.6.27 版本左右的内核中才增加了针对zc301 系列芯片的驱动,统称为Linux UVC.本文采用的是Linux2.6.32.2 版本内核,只需要对内核进行简单的配置,就可以实现功能了。

在配置菜单选项中,设备驱动是最重要的配置项。

选择的配置项如下:Device Drivers - - - >Multimedia devices - - - >Video For LinuxEnable Video For Linux API 1(DEPRECAteD)Video capture adapters - - - >V4L USB devices - - - >USB Video Class (UVC)UVC input events device supportGSPCA based webcams - - - >ZC3XXX USB CAMEra DriverUSB ZC0301 [P]Image Processor and ControlChip support现在,内核被配置成可以支持Video4Linux 的视频接口,并且加入了支持zc301pUSB 摄像头的驱动程序。

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》一、引言随着信息技术的飞速发展,数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。

基于嵌入式Linux的数据采集系统,以其高稳定性、低功耗、高效率等优点,在工业控制、智能家居、环境监测等领域得到了广泛应用。

本文将详细介绍基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现过程。

二、系统需求分析在系统设计之前,我们需要对需求进行详细的分析。

本数据采集系统需要实现以下功能:1. 能够实时采集各种传感器数据;2. 数据传输要具有实时性和可靠性;3. 系统要具有高稳定性和低功耗特性;4. 用户界面要友好,操作简便。

三、系统设计1. 硬件设计硬件设计是数据采集系统的基石。

本系统采用嵌入式Linux 开发板作为核心硬件,包括处理器、内存、存储器等。

同时,根据实际需求,需要配置相应的传感器、通信模块等。

传感器负责采集各种数据,通信模块负责数据的传输。

2. 软件设计软件设计包括操作系统、驱动程序、应用程序等。

本系统采用Linux操作系统,具有高稳定性和良好的兼容性。

驱动程序负责与硬件设备进行通信,应用程序负责数据的处理和展示。

四、系统实现1. 传感器数据采集传感器数据采集是本系统的核心功能之一。

通过与传感器设备进行通信,实时采集各种数据。

数据的采集可以通过轮询、中断等方式实现。

在数据采集过程中,需要考虑数据的精度和实时性。

2. 数据传输数据传输是本系统的另一个重要功能。

本系统采用TCP/IP协议进行数据传输,具有实时性和可靠性。

在数据传输过程中,需要考虑数据的加密和防丢包等问题。

3. 用户界面设计用户界面是本系统的另一个重要组成部分。

本系统采用图形化界面,用户可以通过界面进行数据的实时监控和操作。

界面的设计要尽可能简单易懂,方便用户使用。

五、系统测试与优化在系统实现后,需要进行测试和优化。

测试包括功能测试、性能测试、稳定性测试等。

通过测试发现的问题需要及时修复。

同时,还需要对系统进行优化,提高系统的性能和稳定性。

基于Linux平台的图像采集系统的设计与实现

基于Linux平台的图像采集系统的设计与实现
Wid ws n o 操作 系统 的 图像 采集 系统 ,其 技术 已相 当成 熟 ,
系统 ,而 Ln x系统作为一个开放 的操作 系统具有 独立性 、 iu
创新性 、可扩展性 等优点 ,适合 开发 独立 的具有创 新性 的
图像采集系统_ ,但 由于 Ln x系统是源码开放 ,没有 一 7 。 iu

7作模 型并且设计 实现 了系统 的硬件平 台和软件平 台,实验 结果表 明,该 系统可 以安全 可靠的控制全 方位 转动的摄像机 对 - -
环境信 息进行 高清晰 图像采集 ,有效的提 高了图像采集速 度和准确 性。
关 键 词 :Ln x 台 ; 图像 采 集 ;视 频 处 理 ;模 块 化 ;可扩 展 性 iu 平 中 图法 分 类 号 : 3 2 1 TP 0 . 文献 标 识 号 :A 文章 编 号 :10 —0 4 (0 2 62 3 —4 0 07 2 2 1 )0 —3 40
后来 随着计算机 技术 的发展 ,采 集卡作 为 图像 采集 系统不 可缺少 的硬件逐 渐被应 用在 图像采集 系统 中 ,利用 图像采 集 卡可以轻松 的将模 拟摄像 机 的图像信 号采集 进来 进行处
理 ,采集卡 的软件界 面也很轻松 的应用 在图像采集 系统 中, 所以利用采 集卡 和模 拟摄像 机可 轻松 的完成 图像采 集 系统 的设计 ,模 拟摄 像机 的 图像 采集技 术成熟 易实 现 ,但 图像 采集的速度慢 、抗干扰 能力 差 ,由于 噪声多 造成采 集 的图 像不清晰 ,操作 不方便 ,由于这 些缺 点这种技 术 已渐渐 的
在早期的 图像采集 系统 的研究 中,由于 硬件大 多采 用 的是装有 C MOS芯片的摄像机 ,由于 C S芯 片只能采集 MO 模拟信号 ,所 以要使 用模Байду номын сангаас摄 像机 进行 图像采 集系统 的研 究 ,还需要额 外 的对模 拟 信号 进行 处 理 以得 到 数 字信 号 。

基于VideoforLinux内核的USB摄像头视频信号采集实现

基于VideoforLinux内核的USB摄像头视频信号采集实现

价值工程0引言Video for Linux (简称V4L )是Linux 中关于视频设备的内核驱动,它为针对视频设备的应用程序编程提供一系列接口函数,包括现今市场上流行的TV 卡、视频捕捉卡和USB 摄像头等。

同时也提供无线电通信和文字电视广播解码和垂直消隐的数据接口。

在Linux 下,USB 摄像头视频采集的正常使用依赖于对Video for Linux 内核标准的支持,对于USB 摄像头,提供其驱动程序中需要的基本I/O 操作接口函数open 、read 、write 、close 的实现。

并定义了在设备驱动程序中所使用的一些通用的数据结构及内核接口符号。

1Video for Linux 接口函数和数据结构在内核中的drivers/media/video/videodev.c 文件,是内核开发者提供的一个Video for Linux 设备驱动程序模块,它向外提供了一些内核接口符号和一些通用的数据结构,以便供驱动程序开发者在该模块的基础上堆叠出自己的特定设备的驱动程序。

Video for Linux 设备在内核中的注册int video_device_register (struct video_device*vfd ,int type ,int nr)各变量含义如下:vfd :想要注册的video_device 结构;type :注册的设备的类型,共有以下四种:VFL_TYPE —GRABBER_A frame grabber VFL_TYPE_VTX-A teletext device VFL_JYPE_VBI-Vertical blank data (undecoded )VFL_TYPE_RADIO-A radio card这几个宏在vidcodev.h 中都有相关定义;Video for Linux 支持的主要结构体为video_device ,其结构定义在videodev.h 文件中,定义如下:struct video_device {struct module*owner;//指明该模块的拥有者,一般为THIS_MODULEchar name[32];//设备名称int type;//设备类型int hardware;int(*open)(struct video_device*,int mode);//设备的打开函数void(*close)(struct video_device*);//设备的关闭函数long (*read)(struct video_device*,char*,unsigned long ,int noblock);//设备的读函数long (*write)(struct video_device*,const char*,unsigned long ,int noblock);//设备的写函数unsigned int(*poll)(struct video_device*,struct file*,poll_table*);int(*ioctl)(struct video_device*,unsigned int ,void*);//设备的I/O 控制函数int (*mmap)(struct video_device*,const char*,unsigned long);//设备的内存映射函数};程序中用到的主要系统调用函数有:open (“/dev/video0”,int flags)、close(fd)、mmap(void *start ,size_length ,int prot ,int flags ,int fd ,off_t offset)、munmap(void *start ,size_t length)和ioctl(int fd ,int cmd ,……)。

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》

《基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现》一、引言随着信息技术的飞速发展,数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。

嵌入式Linux作为一种轻量级、高效率的操作系统,在数据采集系统中得到了广泛应用。

本文将介绍基于嵌入式Linux的数据采集系统的设计与实现,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。

二、系统需求分析在系统需求分析阶段,我们首先需要明确数据采集系统的功能需求和性能需求。

功能需求主要包括:能够实时采集各种类型的数据,如温度、湿度、压力等;能够实时传输数据至服务器或本地存储设备;具备数据预处理功能,如滤波、去噪等。

性能需求主要包括:系统应具备高稳定性、低功耗、快速响应等特点。

此外,还需考虑系统的可扩展性和可维护性。

三、系统设计1. 硬件设计硬件设计是数据采集系统的基础。

我们选用一款具有高性能、低功耗特点的嵌入式处理器作为核心部件,同时配备必要的传感器、通信模块等。

传感器负责采集各种类型的数据,通信模块负责将数据传输至服务器或本地存储设备。

此外,还需设计合理的电源模块,以保证系统的稳定性和续航能力。

2. 软件设计软件设计包括操作系统选择、驱动程序开发、应用程序开发等方面。

我们选择嵌入式Linux作为操作系统,具有轻量级、高效率、高稳定性等特点。

驱动程序负责与硬件设备进行通信,实现数据的采集和传输。

应用程序负责实现数据预处理、存储、传输等功能。

四、系统实现1. 驱动程序开发驱动程序是连接硬件和软件的桥梁,我们根据硬件设备的接口和协议,编写相应的驱动程序,实现数据的实时采集和传输。

2. 应用程序开发应用程序负责实现数据预处理、存储、传输等功能。

我们采用C/C++语言进行开发,利用Linux系统的多线程、多进程等特性,实现系统的并发处理能力。

同时,我们利用数据库技术实现数据的存储和管理,方便后续的数据分析和处理。

3. 系统集成与测试在系统集成与测试阶段,我们将硬件和软件进行集成,进行系统测试和性能评估。

基于嵌入式Linux的图像采集系统研究的开题报告

基于嵌入式Linux的图像采集系统研究的开题报告

基于嵌入式Linux的图像采集系统研究的开题报告一、研究背景图像采集系统广泛应用于工业自动化、视频监控、医疗影像等领域。

在图像处理的应用中,硬件平台的选择往往对系统的性能和成本产生巨大影响。

嵌入式Linux系统因其开源性、灵活性以及定制性等特点而被广泛应用于嵌入式系统和实时应用中。

目前,越来越多的嵌入式图像采集系统采用基于Linux的操作系统并集成开源的图像处理库,以提高系统的适应性和可升级性。

二、研究目的和意义本研究旨在探究基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计与实现,突破传统基于固定硬件平台的图像处理系统,开发出更灵活、更优化的图像采集系统实现嵌入式图像处理方案。

探索基于Linux系统的图像采集系统设计方法和实现方案,具有以下意义:1. 提高图像采集系统的性能和稳定性;2. 加深对嵌入式Linux系统的理解和应用;3. 推动嵌入式设备在图像处理领域的应用和发展;4. 探索嵌入式系统和实时应用的领域研究。

三、研究内容及技术路线1.研究内容(1)嵌入式Linux系统架构及应用设计原理分析;(2)图像采集系统基础架构设计,包括硬件平台、软件系统等;(3)图像采集模块的设计与实现,采用优化算法对采集到的图像数据进行预处理和滤波,提高图像质量;(4)利用开源的图像处理库,对采集到的图像数据进行后期处理,包括去噪、对比度、亮度等;(5)生成完整的硬件和软件开发文档,方便系统维护和升级。

2.技术路线(1)嵌入式Linux系统的配置和移植;(2)基于ARM Cortex-A 核心的嵌入式图像采集系统硬件设计;(3)采用C/C++语言开发图像采集系统应用程序;(4)应用开源的图像处理库进行图像处理;(5)结合Qt图形界面库开发人机交互界面。

四、预期成果和研究计划1.预期成果(1)实现基于嵌入式Linux的图像采集系统,内部集成优化算法和图像处理库,完成对采集到的图像数据的处理和优化;(2)研究出图像采集系统的整体设计、开发指南,包括硬件和软件方面的开发文档;(3)系统性能测试和性能分析,评估系统优化和改进效果。

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嵌入式Linux系统usb摄像头图像采集及图片处理毕业设计论文……………………. ………………. …………………山东农业大学毕业论文嵌入式Linux系统摄像头图像采集及处理装订线……………….……. …………. …………. ………目录摘要IAsbtract II引言 11.硬件开发平台环境 11.1 ARM920T简介 11.2硬件平台是min2440开发板简介 21.3 353摄像头简介 22.嵌入式系统和相关实现 32.1 嵌入式系统组成简介 32.2 USB设备基础 32.3 USB 驱动加载 42.4 UVC设备驱动 52.5 API接口V4l2介绍: 63.图像采集及处理 103.1 应用程序采集数据103.2图像格式简介103.2.1YUV格式详解 103.2.2 RGB格式详解113.2.3YUV格式转换成RGB格式123.3保存bmp文件格式134 TFT液晶屏显示驱动程序144.1 LCD驱动简介144.2 LCD驱动分析174.3用户程序图像在液晶屏上显示25 4.4s3c2440 lcd移植步骤: 25结论29参考文献30致谢31ContentsAbstract IIPerface 11. Hardware development platform environment 11.1 ARM920TProfile 11.2The hardware platform introduces 21.3 353camera profile 22. The embedded system and realizes related 32.1 Embedded system composition synopsis 32.2 USBdevices are built 32.3 USB actuation load 42.4 UVC equipment 52.5 APIinterface V4l2 profile 63. Image acuisition and actuation 103.1 Application data collected 103.2Image on the format 103.2.1YUV Format to labour 103.2.2 RGB Format to labour 113.2.3YUV format conversion RGB format 123.3Preserves the bmp document format 134 TFT Liquid crystal box demonstration driver 14 4.1 LCD driver profile 144.2 LCD Driver analysis 174.3 The user program image demonstrated 254.4 s3c2440 lcd Transplant steps 25Conclusion 29References 30Acknowledgement 31嵌入式linux系统摄像头图像采集及处理作者:华耀军,指导教师:侯加林(山东农业大学机电学院教授)【摘要】本文的研究内容是设计开发一个基于USB摄像头的嵌入式图像采集系统。

这个图像采集系统由USB摄像头驱动程序模块、上层图像采集程序模块、bmp文件生成程序模块构成,及在TFT液晶屏上面显示。

采用的嵌入式摄像头是中星微的353摄像头,并网上下载UVC摄像头驱动达到采集图片信息的效果,并将图片保存在NandFlash里,用BMP图片格式,最后将图片在LCD液晶上面显示,本文设计开发的嵌入式图像采集系统能够在基于S3C2440微处理器和linux 操作系统的平台下稳定运行,并能达到预期的目标。

关键词:S3C2440微处理器; USB摄像头;linuxEmbedded Linux System Camera Image Acquisition And ProcessingAuthor:Hua Yaojun,Supervisor:Hou Jialin(Shandong Agricultural University Position:professor)Abstract ln recent years the high performance, the low power loss's ARM processor became the embedded application the mainstream; Opens thesource the embedded Linux operating system, because the system is stable, the compatibility and the portability are good, the network function strong and so on merits also become one of first choice embedded operating systems, the use existing USB camera must develop the related driver, because uses the core micro company's USB camera's to be very high in market percentage, but compresses after highly effective, outputs the JPEG image, therefore this article designed in view of this kind of USB camera has processed the platform based on microprocessor S3C2440A0 processor's image gathering, has realized JPEG image gathering and the network transmission. This article research content is the design develops one based on the USB camera's embedded image gathering system. This image gathering system by USBKeywords: S3C2440 microcontroller; usb Cameras;Linux;引言USB2.0摄像头微处理器支持高速USB2.0接口,内嵌强劲的图像后处理单元,JPEG高速编译码器,支持高达200万像素的CMOS传感器接口和CCD传感器接口,处理器设计的产品可以实现独特的运动监测功能与脸部追踪功能,这不仅大大加强了显示效果,提高了画面的品质,更拓展了PC摄像头的应用领域,如增强的实时视频聊天功能和门禁监测系统。

主要功能:USB2.0高速传输并兼容USB1.1;高速图像后处理单元;JPEG高速编译码器;VGA下30帧/秒高速传输;CMOS/CCD接口;内置8比特微控制器。

不仪具备以上的先进特性,还拥有以下多种可扩展性:多个GPIO接口为增加连拍、LED指示灯、快捷键等功能提供了无限可能;USB2.0兼容USB1.1,为摄像头的广泛的使用增加了保障;支持多种操作系统,如64-bit Window,Windows XP,Linux,Mac,VxWorks,WinCE等等。

以下就是对USB2.0摄像头微处理器的硬件设计方法及外围电路分布的介绍。

1.硬件开发平台环境1.1 ARM920T简介三星公司推出的16/32位RISC微处理器S3C2440A,为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。

为了降低整体系统成本,S3C2440A提供了一下丰富的内部设备,S3C2440A采用了ARM920t的内核,0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。

其低功耗,简单,优雅,且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用。

它采用了新的总线架构,Advanced Micro controller Bus ArchitectureAMBA.。

S3C2440A的杰出的特点是其核心处理器CPU,是一个由Advanced RISC Machines有限公司设计的16/32位ARM920T 的RISC处理器。

ARM920T实现了MMU,AMBA BUS和Harvard高速缓冲体系结构构。

这一结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache。

每个都是由具有8字长的行组成。

通过提供一套完整的通用系统外设,S3C2440A减少整体系统成本和无需配置额外的组件。

为手持设备和通用嵌入式应用提供片上集成系统解决方案。

16/32位RISC体系结构和ARM920T内核强大的指令集。

加强的ARM体系结构MMU用于支持WinCE,EPOC 32和Linux。

指令高速存储缓冲器(I-Cache),数据高速存储缓冲器(D-Cache),写址TAG RAM减少主存带宽和响应性带来的影响。

采用ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构。

内部高级微控制总线(AMBA)体系结构AMBA2.0,AHB/APB。

1.2硬件平台是min2440开发板简介Mini2440是一款真正低价实用的ARMS开发板,是目前国内性价比最高的一款学习板;它采用Samsung S3C2440为微处理器,mini2440的PCB采用沉金工艺的四层板设计,并采用专业稳定的CPU内核电源芯片和复位芯片来保证系统运行时的稳定性。

这次设计用到的资源介绍:SDRAM内存FLASH存储在板256M Nand Flash,掉电非易失在板2M Nor Flash,掉电非易失,已经安装BIOSLCD显示-板上集成4线电阻式触摸屏接口,可以直接连接四线电阻触摸屏-支持黑白、4级灰度、16级灰度、256色、64K色、真彩色TFT液晶屏,尺寸从3.5寸到12.1寸,屏幕分辨率可以达到1024x768象素-标准配置为统宝3.5”真彩LCD,分别率240x320,带触摸屏1个USB Host1个USB Slave B型接口1.3 353摄像头简介353摄像头技术参数:图像传感器,30万像素usb摄像头,视像解像度,640水平 x 480垂直像素。

RM9开发板中的LINUX系统专用的30万像素USB摄像本摄像头可配S3C-2440等ARM9开发板使用,获取图像清晰,遵守USB标准1.1和2.0协议, 即插即用和自动电源控。

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