仿生眼图像拼接技术研究

发布时间：2021-01-24 13:59

　　仿生眼大视场成像技术受到昆虫复眼的启发,利用多个摄像机排布成阵列的形式来模仿昆虫复眼结构采集多幅图像,再利用图像拼接技术将多幅具有重叠区域的相邻图像拼接为高分辨率图像,完成全景图像的拍摄。和传统单相机获取高分辨率图像的方法相比,仿生眼成像系统对相机的要求更低,视场角可以遍布全方位,且体积更小,易于工业生产。因此,仿生眼图像拼接技术有着重要的应用价值。目前在电子学上采用阵列结构的微型图像传感器构成仿生眼系统实现图像的采集和拼接工作,从而获得大视场图像,这样的方案拥有体积小、视场范围大的优点。为了满足实时性的要求,本文以FPGA为核心芯片搭建了图像拼接系统,利用多片FPGA级联的方式处理多路图像的拼接。本文介绍了仿生眼的两种结构以及图像拼接的常用算法。在图像拼接算法中根据图像配准和图像融合分别介绍了对应的算法,并对算法作出对比分析,在基于FPGA实现的基础上选择了Harris角点检测算法作为图像配准算法,加权平均法作为图像融合算法。本文以FPGA为处理核心,以两片FPGA接收4路视频数据的形式完成第一级图像的采集,并在FPGA内部对图像数据做乒乓缓存和拼接处理,处理完毕将合并的两路图像后发... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

昆虫复眼和子眼结构

两种结构的复眼示意图，其中图 2a）图为并列型复眼光器和对应的成像部位逐一对应，相互间通过隔离获组合成一幅图像。从结构中可以见得，并列型复眼一高，如果在光源微弱的情况下，则无法有效成像，而，其成像示意图如图 2b）所示，可以看出，该复眼结感光器，通过光源的折射汇聚到成像部位，这样能有光源是通过折射汇聚到成像部位的，所以相对而言相差变低。图 1.1 昆虫复眼和子眼结构

TOMBO结构

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于区域分块与尺度不变特征变换的图像拼接算法[J]. 李玉峰,李广泽,谷绍湖,龙科慧.  光学精密工程. 2016(05)
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[5]基于FPGA的大视场图像实时拼接技术的研究与实现[J]. 杨磊,任龙,刘庆,王华,周祚峰,曹剑中.  红外与激光工程. 2015(06)
[6]基于FPGA的视频拼接系统设计[J]. 程长流.  电子制作. 2014(01)
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[8]基于FPGA的多通道面阵CCD拼接成像系统[J]. 陈明杰,顾国华,陈钱,隋修宝.  红外技术. 2013(03)
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博士论文
[1]机载图像拼接关键技术研究[D]. 董强.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018

硕士论文
[1]基于FPGA双目摄像头采集的实时立体成像研究与实现[D]. 钱林杰.南京大学 2018
[2]红外全向告警系统图像拼接算法研究与实现技术[D]. 牛卫.西安电子科技大学 2017
[3]基于Spartan-6系列FPGA的实时图像预处理系统的设计[D]. 李培乐.西安电子科技大学 2017
[4]球面仿生复眼的标定与定位研究[D]. 何建争.中国科学技术大学 2017
[5]SURF图像拼接算法的FPGA实现[D]. 刘云杰.湖南大学 2016
[6]适用于仿生复眼的多路图像采集与处理系统设计[D]. 张少伟.北京理工大学 2016
[7]基于FPGA的图像拼接系统的设计[D]. 武晓斌.西安电子科技大学 2014
[8]基于SIFT算法的图像配准算法研究[D]. 杨金龙.扬州大学 2013
[9]傅里叶变换域大尺度图像配准算法研究[D]. 李振红.南京信息工程大学 2013
[10]基于FPGA的数字图像拼接器系统设计[D]. 董林粒.成都理工大学 2012



本文编号：2997370