基于FPGA的全景圖像預(yù)處理.pdf

1、全景視覺預(yù)處理因其廣泛的應(yīng)用價(jià)值成為近年來的研究熱點(diǎn)。在處理系統(tǒng)中，硬件設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確和軟件設(shè)計(jì)的靈活成為目前急需解決的問題之一。在實(shí)際應(yīng)用中，人們對(duì)視角的范圍和圖像的尺度的關(guān)注比較高。本文就這一問題展開了研究。從系統(tǒng)鏡頭采集方式及圖像格式入手進(jìn)行分析。全景視覺傳感器部分由雙曲面反射鏡、有兩片CCD的鏡頭、高分辨率相機(jī)組成，系統(tǒng)針對(duì)這一全景視覺傳感器設(shè)計(jì)了圖像預(yù)處理系統(tǒng)。全景圖像預(yù)處理平臺(tái)由基于FPGA的核心板和外設(shè)板通過插接組成。FPGA

2、芯片具有靈活的可編程特點(diǎn)，并且并行處理能力強(qiáng)大。核心板由五部分組成：FPGA最小系統(tǒng)、存儲(chǔ)芯片(SDRAM、Flash和SRAM)、配置電路、擴(kuò)展接口和電源部分。系統(tǒng)采用獨(dú)立的核心板模塊，對(duì)于不同的功能要求可以配置不同的外設(shè)板來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)的外設(shè)板包括以下部分：Camera Link圖像采集電路、圖像顯示電路、通訊電路、存儲(chǔ)電路、人機(jī)交換電路和電源。圖像采集和顯示過程采用乒乓操作。
　　 系統(tǒng)圖像處理部分包括全景圖像的拼接和展開

3、。圖像拼接部分主要采用三種新型的拼接算法，分別是基于圓心定位的圖像拼接算法、遍歷配準(zhǔn)圖像拼接算法和基于粒子群的圖像拼接算法。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)，基于圓心定位的圖像拼接算法的針對(duì)性較強(qiáng)，適用于具有明顯圓形特征的圖像。遍歷配準(zhǔn)圖像拼接算法是針對(duì)全景圖像的拼接特點(diǎn)給出的?；诹Ｗ尤旱膱D像拼接算法是在粒子群尋優(yōu)的基礎(chǔ)上提出的，經(jīng)過算法的改進(jìn)解決了其陷入部分最優(yōu)的缺陷。
　　 最后，經(jīng)過電路調(diào)試以及軟件仿真，實(shí)現(xiàn)了全景圖像的采集以及液晶屏上的展開