高清3D拍摄技术研究

发布时间：2017-06-07 16:19

  本文关键词：高清3D拍摄技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：3D拍摄是获取3D图像及视频的重要手段,本文重点研究高清3D图像拍摄系统的硬件和软件构成方法,通过硬件描述语言构建3D拍摄的逻辑电路。主要完成的工作有:(1)根据高清3D视频拍摄的要求设计系统硬件电路。使用FPGA、CMOS型图像传感器、SDRAM、USB、LCD和SD存储器来组成完善的高清3D视频拍摄电路系统,使用两只CMOS图像传感器代替人的双眼来获取左右眼图像,使之能完成图像拍摄、存储及传输功能。(2)根据图像传感器的动态配置时序,使用FPGA同步配置双CMOS图像传感器的寄存器组,研究了多种图像模式的寄存器参数配置方法;在高频像素脉冲上升沿准确捕捉图像数据并采集存储到缓冲存储器,硬件构建的硬件逻辑算法对存储器中的图像数据进行轮序处理和跨时钟域操作;将采集至存储器中的立体对视差图像通过像素重配方法实时传送至3D LCD。(3)为了解决高清3D图像的存储问题,本文选择BMP图像及FAT文件系统作为一种方案来研究FPGA的外部存储控制方法。使用硬件逻辑方法设计了SD的控制算法,从而完成SD卡的初始化、数据读/写等功能,能够把图像传感器图像数据以BMP格式存储到SD卡中。(4)研究USB接口3D图像传感器的实现方法。使用FPGA设计了USB通信电路的硬件逻辑算法,并编写了与之通讯的计算机软件,从而能够将图像传感器的数据由FPGA采集并通过与计算机相连的USB上传。文中以单图像传感器的USB逻辑控制算法为例,详细研究了3D拍摄技术中的数据传输方法,为远程应用奠定了基础。通过3D拍摄系统的研究和开发,系统能够完成高清3D图像的采集和显示,同时也设计了视频图像存储和USB传输的硬件逻辑算法。本文研究成果可为3D影像技术及其产品提供支持。
【关键词】：立体视觉 3D图像传感器 轮序法 硬件逻辑算法
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB86
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-10
• 1.2 发展现状10-12
• 1.2.1 3D拍摄技术及设备的发展现状10-11
• 1.2.2 3D显示技术的发展现状11-12
• 1.3 论文主要内容及结构12-14
• 第2章 3D视觉基础14-25
• 2.1 双眼视觉14-15
• 2.2 拍摄设备组成结构15-17
• 2.3 3D摄像原理17-22
• 2.3.1 视差理论及计算17-19
• 2.3.2 3D摄像系统及光学模型19-20
• 2.3.3 立体图像失真20-22
• 2.4 3D拍摄系统的结构研究22-23
• 2.5 本章小结23-25
• 第3章 系统硬件研制25-34
• 3.1 FPGA及其环境配置25-26
• 3.2 电源模块26-27
• 3.3 3D图像传感器采集结构27-28
• 3.4 SDRAM数据存储器28-30
• 3.5 图像显示30
• 3.6 SD卡存储30-31
• 3.7 USB传输31
• 3.8 硬件测试方法31-33
• 3.9 本章小结33-34
• 第4章 3D高清拍摄硬件逻辑设计34-64
• 4.1 FPGA逻辑电路设计基础34-35
• 4.2 图像同步采集、显示逻辑设计35-43
• 4.2.1 单CMOS图像采集36-40
• 4.2.2 双CMOS图像采集40-43
• 4.2.3 双CMOS图像传感器同步方法分析43
• 4.3 USB控制逻辑43-50
• 4.3.1 USB控制芯片44-45
• 4.3.2 USB传输硬件逻辑设计45-50
• 4.4 SD卡存储50-56
• 4.4.1 FAT文件系统50
• 4.4.2 SPI总线协议50-51
• 4.4.3 BMP图像特性51-53
• 4.4.4 SD存储硬件逻辑设计53-56
• 4.5 实验结果及验证仿真56-63
• 4.6 本章小结63-64
• 第5章 总结与展望64-66
• 5.1 总结64-65
• 5.2 创新点65
• 5.3 下一步工作65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-69
• 攻读学位期间的研究成果69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 薛超;李素梅;杨建;马瑞泽;;立体视频质量主观评价方案的研究[J];信息技术;2015年10期

2 张德忠;;单镜头真3D立体摄像技术[J];电视技术;2015年16期

3 施建盛;梁发云;何辉;;双CMOS仿生3D视觉传感器电路设计[J];电视技术;2014年23期

4 汪颖;;解析二十四位真彩BITMAP格式文件[J];黑龙江科技信息;2013年21期

5 梁发云;何小明;尤鹏飞;王婧;陈志文;帖志成;;双镜头3D摄像系统的设计与标定[J];电视技术;2013年13期

6 呙成虎;;3D摄像机视差控制浅谈[J];有线电视技术;2013年01期

7 姚园园;;浅谈数字图像技术在刑事图像工作中的应用[J];数字技术与应用;2012年07期

8 郭林;刘文杰;李跃辉;孙玲;;基于FPGA的可复用SPI总线实现[J];中国集成电路;2012年04期

9 梁发云;丁鉴;张华;刘小平;牛金霞;;自动多视点技术的眼睛跟踪方法[J];南昌大学学报(工科版);2011年01期

10 石东新;傅新宇;张远;;CMOS与CCD性能及高清应用比较[J];通信技术;2010年12期

  本文关键词：高清3D拍摄技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：429632