一步一步学ZedBoard & Zynq(八)：USB摄像头图片采集+QT显示

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一步一步学ZedBoard & Zynq(八)：USB摄像头图片采集+QT显示

转自博客：@超群天晴 http://www.cnblogs.com/surpassal/   

在一步一步学ZedBoard & Zynq(七)：Zedboard上的USB摄像头(V4L2接口)的图片采集中，我们完成了ZedBoard上USB摄像头的单幅图片采集，采集到的图片是存储在文件系统中的“image_bmp.bmp”中的。这一小节将完成的是QT界面显示，将采集到的图像数据通过QT显示到HDMI显示器上。采集到图像数据存在QPixmap类的对象中，并通过QLabel显示出来。内容包括Qt Creator和Qt Embedded的安装、Qt工程的建立、摄像头采集实现、Qt运行库的生成以及使用方法。


更多更新请关注我的博客：@超群天晴 http://www.cnblogs.com/surpassal/

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

官方下载：http://get.qt.nokia.com/qtsdk/qt ... ource-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

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：

1. make

复制代码

编译结束后再使用命令

1. make install

复制代码

安装，默认是会安装到

1. /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

复制代码

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：

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

复制代码

二、软件代码

1、新建Qt工程

启动Qt Creator，新建一个Qt Gui应用

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）。

并将原有的文本text取消。

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。

3、添加摄像采集代码

由于在一步一步学ZedBoard & Zynq(七)：Zedboard上的USB摄像头(V4L2接口)的图片采集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。


修改mainwindow.cpp

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

其中17~18行：

1.   QPixmap pix;
   
2.   QByteArray aa ;

复制代码

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中查询到：

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

复制代码

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：

是一个48~50行：

1.      aa.append((char *)&bf,14);
   
2.      aa.append((char *)&bi,40);
   
3.      aa.append((char *)frame_buffer,640*480*3);

复制代码

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：

1.     pix.loadFromData(aa);
   
2.     ui->label->setPixmap(pix);

复制代码

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

1. qmake -project

复制代码

生成新的工程文件lab2_qt_camera.pro。再使用

1. qmake

复制代码

生成makefile文件，打开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
    
53. #之后省略

复制代码

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

1. make

复制代码

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

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

复制代码

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

1. /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

复制代码

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：

2、挂载Qt运行库

在ZedBoard的linux文件系统中，创建目录

1. /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

复制代码

使用

1. mkdir

复制代码

命令一层一层建立目录。并将qt_lib_ext4.img挂载到

1. /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

复制代码

下。

切换到

1. /usr/local/Trolltech/Qt-4.7.3/

复制代码

路径查看挂载的结果

3、运行

使用命令

1. ./lab2_qt_camera -qws

复制代码

运行可执行文件，可以看到输出信息：

同时从HDMI的显示器上看到执行结果：

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

可执行文件下载： lab2_qt_camera.rar (332.27 KB, 下载次数: 87)

2013-1-9 10:15 上传

点击文件名下载附件


相关阅读：

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