基于FPGA的立體視覺實(shí)時(shí)圖像匹配系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著信息科學(xué)的高速發(fā)展，立體視覺圖像處理技術(shù)得到了長足發(fā)展。目前，立體視覺圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車電子、醫(yī)學(xué)成像及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中。數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)是處理的數(shù)據(jù)量大，處理非常耗時(shí)，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不容易滿足。作為立體視覺中的關(guān)鍵技術(shù)之一的圖像匹配(立體匹配)，能否有效地解決該問題嚴(yán)重影響著立體視覺系統(tǒng)的成像性能。本文研究了在FPGA上用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)了立體圖像匹配，通過功能模塊的硬件化，解決了視頻圖像處理的速度問題。隨著微

2、電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，F(xiàn)PGA性能更為優(yōu)良，資源不斷豐富，為立體圖像信號(hào)處理在算法、系統(tǒng)架構(gòu)上帶來了更為優(yōu)越的解決方案。
　　 本論文來源于某公司的合作項(xiàng)目：雙攝像頭圖像深度映射，即基于FPGA的雙目立體視覺的實(shí)時(shí)立體成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本論文研究的重點(diǎn)主要集中在雙攝像頭立體匹配功能模塊算法的分析、選取和優(yōu)化，匹配模塊構(gòu)架、實(shí)施和仿真驗(yàn)證方案的制定、硬件資源占用/性能分析以及模塊功能的實(shí)現(xiàn)、功能/時(shí)序仿真、測試和模塊驅(qū)動(dòng)程序的編

3、寫、系統(tǒng)的整合等。區(qū)域匹配算法的實(shí)質(zhì)是利用局部窗口之間灰度信息的相關(guān)程度，性能在很大程度上要依賴于相似性衡量標(biāo)準(zhǔn)的選擇，目前常用的衡量準(zhǔn)則有匹配區(qū)域內(nèi)像素的灰度差絕對(duì)值求和、灰度差平方求和以及匹配塊內(nèi)像素歸一化差值求和等；而這些算法復(fù)雜度都很高，需要處理大量的數(shù)據(jù)，采用通用計(jì)算機(jī)或數(shù)字處理芯片的串行處理方式無法滿足高速、實(shí)時(shí)處理的性能要求，因而需要開發(fā)專用的硬件并行處理系統(tǒng)。
　　 整個(gè)設(shè)計(jì)都是在QuartusⅡ10.1和第三方