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基于FPGA的全方位视觉图像畸变校正

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发表于 2019-9-25 09:55 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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基于FPGA的全方位视觉图像畸变校正

, M0 U% ~2 y: B. B, J- d7 j; o, l6 y5 N7 R+ y
全方位视觉能够在一幅图像中观测到半球域的信息,因此其应用也越来越广泛,鱼眼镜头是建立全方位视觉系统的最有效的方法之一,它使用单一镜头就能够捕获半球图
. C8 Y1 H4 L  ]9 R像,使用两个鱼眼镜头则能够一次获取整个空间的完整图像,但是鱼眼镜头图像虽然观测视野很大,但也带来了较大的图像畸变,给应用造成了很大的问题。虽然这种畸变可  }$ N. [; t4 Q) o# ?
以用很多方法来进行校正,但大多方法都只限于理论或在PC机上实现,但由于其体积,功耗和处理速度等原因,其并不适合用在车载系统中。
- M6 _7 o; S9 @& g: `% H& L+ i& G" C5 ~/ B6 \' h
随着电子技术的发展,集成电路的集成度越来越高,复杂的系统可以在一块集成电路j卷片中实现,FPGADSPARM处理芯片的发展为图像,视频,等应用带来了更多的解9 m+ q) E* _, D, m3 }7 Y
决方案,嵌入式系统已经成为当前EDA领域最热门的研究方向,使用嵌入式系统可以降低产品功耗,缩小产品体积,提高系统集成性,使产品具有更强的市场竞争力。由于鱼
% w$ \# p" B; _( ~( n( S5 B眼图像畸变校算法正包含了并行的图像数据运算,因此非常适合采用并行结构的FPGA对其进行处理。* u' S$ }# T# J# i! Q9 Z0 O: B) _

9 {3 K* E/ F* G* W: \本课题根据鱼眼镜头本身的特点,在对多种鱼眼图像畸变校J下算法进行详细研究的基础上,提出了一种适合于FPGA实现的基于球形透视投影模型的畸变校正算法。并通过实验确定算法中所需确定的各个参数。6 D( s# l9 L+ ?0 ~( ?. J9 z- s

2 P' L$ w7 E: S6 }6 I" T$ a# \( ~通过对算法和实际问题的分析,将系统分成采集,存储,校正,输出几个部分,采集和传输部分采用串口,存储器采用DDR—SDRAM,校正和各部分驱动采用FPGA实现。在5 u5 \  d( k7 V: |" K
FPGA的驱动下数据由串口输入,接收到数据后暂存在DDR—SDRAM存储器中,同时通知校正模块进行校正,校正模块采用校正算法将存储的图像进行校正并进行转存,最后图像由输出端进行输出。; P3 h: u. c* l% Z& n. C

- f& Z: O! ]8 ~1 Z在确定系统方案后,采用verilog硬件描述语言进行FPGA的设计,完成了串口收发驱动模块,DDR-SDRAM控制模块,图像畸变校正模块等各个模块设计,实现了各个模块% W  Y% q/ b3 ]( q8 w
的逻辑功能。7 k9 U4 b4 z& [5 F
" p3 ~. a8 S5 U; D9 Z
最后通过仿真软件对设计的FPGA各个模块进行仿真试验,试验结果表明在FPGA中的各个模块均可正确完成各自逻辑功能,结果达到预期,能够满足应用的要求。& J7 y0 C/ z# w7 p
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发表于 2022-10-9 18:20 | 只看该作者
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