多目3D视觉传感器逻辑算法研究

发布时间：2023-04-01 18:56

　　3D图像传感器是获取3D视频的主要器件,它仿生人眼立体视觉功能,可同步采集左右眼视频图像。为应对裸眼3D技术的产业化需求,南昌大学课题组以微型仿生3D传感器为攻关方向,重点研究3D视频的同步采集、视频合成、像素重配技术,以期攻克至关重要的3D视频获取瓶颈技术。本文以多目3D图像传感器为研究对象,重点研究多组3D传感器同步采集的FPGA硬件逻辑方法,并解决多组3D传感器左右眼视频的单帧合成算法。本论文主要完成的工作有:(1)分析多目3D视觉传感器图像数据同步采集、传输的技术要求,初步规划了双3D图像传感器的帧合成模式,以1920×1080帧像素分辨率分割为4个大小一致的子窗分别放置左右眼图像。在接收端解码时可根据视窗数分别提取出配对的左右眼图像传输至裸眼3D屏的亚屏幕区域。即双3D图像传感器的输出信号为四窗同帧(也可以定义为四目同帧)的数字视频。同理可研制四组3D图像传感器,使用八窗同帧的数字视频作为输出。(2)构建了双3D图像传感器的FPGA组成结构,能够实现四路视频图像同步采集、传输。通过FPGA芯片同步配置四个CMOS图像传感器采集视频图像数据,以四窗同帧数字视频作为输出,并传输至...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外相关研究现状
    1.3 论文主要研究内容及结构
第2章 3D显示技术基础
    2.1 3D显示技术的基础知识
        2.1.1 人眼构造及成像原理
        2.1.2 双眼视野
        2.1.3 双目视差
    2.2 3D显示技术的类型
        2.2.1 助视式3D显示技术
        2.2.2 裸眼式3D显示技术
    2.3 本章小结
第3章 系统硬件设计与实现
    3.1 双目3D视觉传感器的技术原理
    3.2 全景3D视觉传感器的规划
    3.3 系统硬件总体结构
    3.4 电源单元
    3.5 图像采集单元
        3.5.1 图像传感器的选型
        3.5.2 SCCB传输协议
    3.6 SDRAM数据缓存单元
        3.6.1 SDRAM存储器的结构
        3.6.2 SDRAM的引脚功能
    3.7 显示单元
    3.8 下载配置单元
    3.9 本章小结
第4章 多目3D视觉传感器逻辑算法研究
    4.1 FPGA开发环境与设计流程
    4.2 系统时钟设计
    4.3 系统复位信号设计
    4.4 图像传感器初始化逻辑算法设计
    4.5 图像采集逻辑算法设计
    4.6 FIFO缓存逻辑算法设计
    4.7 SDRAM缓存逻辑算法设计
    4.8 SDRAM轮序缓存读写逻辑算法设计
    4.9 显示系统逻辑算法设计
        4.9.1 VGA显示接口信号逻辑设计
        4.9.2 TTL_LCD液晶显示屏接口信号逻辑设计
    4.10 本章小结
第5章 系统功能仿真与验证
    5.1 Signal Tap II逻辑分析仪
    5.2 系统模块仿真波形
        5.2.1 摄像头采集模块在线仿真
        5.2.2 SDRAM时序约束在线仿真
    5.3 功能验证
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文研究总结
    6.2 本文创新点
    6.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3777679