基于FPGA的双目图像采集系统及立体匹配算法研究

发布时间：2021-12-12 00:14

　　视觉一直以来都是人们认识世界很重要的感知方法,机器视觉也渐渐被人们熟知。虽然已有大量学者从各个角度进行了研究,但是目前仍然是一个研究热点。双目视觉既能获取环境的二维信息,也能通过两个视觉传感器配合来获取环境的三维信息。这些信息既能用于测量物体的位置和大小,也能用于识别和记录周围环境的场景,配合时间维度的信息,就可以提供环境和物体的运动状态,进而可以在很多场景中得到应用。本文对比了目前的图像采集系统的构成,双目视觉立体匹配算法;并结合当前的研究趋势和商业应用趋势,选择了研究基于FPGA的双目图像采集系统和双目立体匹配算法。在以ZYNQ7020为核心的硬件电路上,研究了图像传感器获取图像的方法,设计了图像传感器的配置、视频数据传输和处理的软件程序。并使用标定板和MATLAB工具箱对所使用的摄像头模组进行了标定,使用双线性差值的方法对捕获到的图像进行校正,将图像数据传给后续双目匹配算法进行分析和处理。本文研究了目前的双目立体匹配算法的基本框架,研究了绝对值求和代价计算方法和一种非线性变换的代价计算方法,并使用线性加权的方法将两种代价结合起来,同时对比了本文所研究的方法和其他几种方法计算结果上... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统硬件架构框图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图3-5线路板照片图3.4图像采样与传输图像的采集和传输主要涉及主控和图像传感器之间的命令交互，数据传输。需要使用到本章第二节和第三节中的总线接口。使用SCCB接口发送命令给传感器芯片，使用DVP接口读入按固定格式排列的像素点数据。再通过AXI接口将数据转换并存储到随机存储器中。传感器和主控之间命令配置和数据传输，如图3-6。图3-6数据传输框图摄像头模组电源模块内存主控

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图3-5线路板照片图3.4图像采样与传输图像的采集和传输主要涉及主控和图像传感器之间的命令交互，数据传输。需要使用到本章第二节和第三节中的总线接口。使用SCCB接口发送命令给传感器芯片，使用DVP接口读入按固定格式排列的像素点数据。再通过AXI接口将数据转换并存储到随机存储器中。传感器和主控之间命令配置和数据传输，如图3-6。图3-6数据传输框图摄像头模组电源模块内存主控

【参考文献】：
博士论文
[1]基于可编程片上系统的实时立体匹配算法研究[D]. 张翔.浙江大学 2014

硕士论文
[1]基于立体视觉的壳体零件三维重建技术研究[D]. 胡权凤.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于双目立体视觉稀疏表示的三维重建方法研究[D]. 关梅茹.西安电子科技大学 2018
[3]基于双目立体视觉的坐标测量技术研究[D]. 邹朋朋.南京航空航天大学 2018
[4]基于立体视觉的移动机器人避障技术研究[D]. 张天翼.南京航空航天大学 2018
[5]基于FPGA的实时双目立体视觉系统的设计与实现[D]. 商海洋.哈尔滨工业大学 2017
[6]基于FPGA的双目视觉系统研究[D]. 王文强.清华大学 2015
[7]基于双目视觉的小型无人飞行器的导航与避障[D]. 苏东.电子科技大学 2014



本文编号：3535651