视频技术在医疗卫生、公共安全、视频通信等领域的应用越来越广泛,而视频图像需要由一套高效的视频采集系统来捕获,同时,视频采集也是进行视频处理、视频压缩和视频传输的基础。目前以PC机为采集终端的视频采集系统存在体积大、功耗高、可扩展性差等问题,但飞速发展的嵌入式系统可以很好地解决这些问题。因此,对嵌入式视频采集系统的研究具有重要的现实意义和很高的应用价值。首先,本文介绍了视频采集技术的发展现状和USB传输的优势,并在此基础上给出了一种基于ARM处理器的USB视频采集系统的总体设计方案。系统选用了北京瑞泰公司的双核心嵌入式开发板OMAP3530-Mini作为硬件平台,并选用了免费开源的嵌入式Linux作为操作系统,应用软件要在此基础上完成USB视频图像的实时采集和显示功能。其次,本文为OMAP3530-Mini开发板搭建了嵌入式Linux软件开发平台,包括交叉编译环境的建立、引导程序BootLoader的移植和编译、Linux 2.6.22内核的配置和移植以及JFFS2根文件系统的构建和移植。再次,在嵌入式Linux操作系统下为USB摄像头设计了驱动程序,从USB接口层驱动和设备驱动两个层次对USB摄像头驱动程序进行了详细的分析,并在V4L2框架要求下完成了摄像头驱动的编写。最后,本文对系统应用程序的开发进行了深入的研究,应用程序包括视频采集程序、视频显示程序和Qt图形界面程序三部分。视频采集程序利用V4L2接口从USB摄像头捕获视频数据,视频显示程序对视频数据进行显示,利用Qt程序提供用户界面并利用其线程机制将视频采集和显示程序整合为一体,以达到从USB摄像头采集视频并将其显示出来的预期目标。