基于Linux的虛擬試妝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

默認(rèn)的內(nèi)核開發(fā)包并不能直接使用，需針對本系統(tǒng)進(jìn)行移植修改，主要內(nèi)容如下：
(1)custom_fpga.h中的串口宏定義和config.c中使用的宏定義不同，將config.c中關(guān)于串口0的宏定義UART0_*改為UART_0_*。
(2)/dev/mmcblk* 系列設(shè)備的主設(shè)備號與注冊時不一致，導(dǎo)致掛載操作失敗，解決辦法是將nios2-linuxuClinux-dist/vendor/Altera/nios2/device-table.txt中關(guān)于mmcblk*的主設(shè)備號修改為179。
圖4所示為本系統(tǒng)進(jìn)行的內(nèi)核配置。

在所有配置中，需要特別注意以下幾點(diǎn)：
(1)內(nèi)核配置菜單中，需將默認(rèn)的“Nios II Configuration--->Nios II FPGA Configuration（MMU DEFAULT）”修改為“Nios II FPGA Configuration（CUSTOM_FPGA）”。
(2)為防止內(nèi)核解壓縮內(nèi)容覆蓋內(nèi)核壓縮文件，設(shè)置“Nios II Configuration--->Link address offset for booting”為0x00F00000。
3.2 應(yīng)用程序開發(fā)
3.2.1 圖形庫移植
FTK是Funny Tool Kit的縮寫，是一個專門為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的圖形庫，其核心代碼只有幾百KB，在傳統(tǒng)控件基礎(chǔ)上可開發(fā)自定義控件，具有主題設(shè)置功能[3]。FTK支持Linux系統(tǒng)，因此在發(fā)行版Linux操作系統(tǒng)上安裝FTK函數(shù)庫只需下載相應(yīng)代碼，編譯安裝即可。而Nios II平臺移植FTK需解決以下幾個問題：
(1)Nios II平臺下png和jpeg編解碼函數(shù)庫無法使用，同時FTK的bmp解碼函數(shù)采用定義整形指針的方式，如“(*(unsigned int*)0x01000000)”對內(nèi)存進(jìn)行訪問會觸發(fā)異常中斷。解決方法為移除FTK對png和jpeg格式的支持并修改ftk_image_bmp_decoder.c代碼，將4字節(jié)指針訪問修改為4個單字節(jié)指針訪問。
(2)Nios II平臺通過觸摸屏設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互。解決辦法：內(nèi)核開發(fā)包中開啟tslib函數(shù)庫而FTK源代碼進(jìn)行configure配置時添加“--enable-tslib”參數(shù)。
3.2.2 交互界面設(shè)計(jì)
虛擬試妝系統(tǒng)包含唇彩試妝和自由試妝兩大功能。在唇彩試妝功能中，用戶首先要選擇進(jìn)行試妝所需的唇部影像，然后用戶需手動確定唇部區(qū)域，接著進(jìn)入商品挑選環(huán)節(jié)。自由試妝同樣也要經(jīng)歷以上步驟。圖5所示為試妝軟件功能界面劃分的思路及程序流程圖。

FTK界面開發(fā)包含以下幾部分工作：
(1)調(diào)用ftk_init進(jìn)行初始化。調(diào)用ftk_app_window_create函數(shù)創(chuàng)建窗口，設(shè)置控件的大小及位置；
(2)使用類似ftk_XXX_set_clicked_listener函數(shù)關(guān)聯(lián)控件和響應(yīng)函數(shù)。試妝系統(tǒng)每個功能下均有多個界面通過按鈕進(jìn)入，因此在響應(yīng)函數(shù)中需通過調(diào)用ftk_app_window_create或ftk_dialog_create創(chuàng)建新的界面；
(3)設(shè)計(jì)自定義控件，包括用戶瀏覽圖片控件、描唇控件等。
FTK應(yīng)用程序要在系統(tǒng)硬件平臺上運(yùn)行，RAM文件系統(tǒng)中至少需要具備四部分內(nèi)容：FTK動態(tài)函數(shù)庫、tslib函數(shù)庫、FTK配置文件(字體、主題、輸入法)以及應(yīng)用程序。動態(tài)函數(shù)庫在編譯后會出現(xiàn)在RAM文件系統(tǒng)的lib目錄中，而FTK配置文件需通過修改rc腳本使Linux內(nèi)核初始化完畢后從SD卡中拷貝到內(nèi)存中。圖6總結(jié)了FTK應(yīng)用程序在Nios II平臺上運(yùn)行必備條件及設(shè)置方法。

詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和Linux開發(fā)方法，側(cè)重闡述了Linux系統(tǒng)運(yùn)行的最小SoPC系統(tǒng)搭建，利用Altera大學(xué)計(jì)劃IP構(gòu)建觸摸屏顯示子系統(tǒng)、攝像頭影像采集和存儲模塊的實(shí)現(xiàn)以及Linux內(nèi)核配置和應(yīng)用程序開發(fā)的重要細(xì)節(jié)。采用移植的FTK圖形庫完成虛擬試妝軟件編寫。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定流暢，效果良好。
參考文獻(xiàn)
[1] 祝秀萍，劉文峰，張海峰．人臉虛擬化妝系統(tǒng)的研究[J]．計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2008(8)：38－42．
[2] Kyledunn．Creating a Nios II design with an MMU[EB/OL]．http://www.alterawiki.com/wiki/Creating_a_Nios_II_Design_with_an_MMU，2011．
[3] 李先靜．FTK開發(fā)者郵件列表[EB/OL]．https://groups.google.com/group/funnytoolkit，2011．