基于fpga的高分辨率全景图像处理平台

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1、《电子技术应用》www.ChinaAET.com嵌入式技术12%,00,03,*45/6/7-基于!"#$的高分辨率全景图像处理平台赵有金!夏桂华!徐明道P哈尔滨工程大学自动化学院!黑龙江哈尔滨N,(((NQ摘要!以R.DS为核心!利用其内部的ST6UV;总线技术!在%V.!WX:UY89中将RU6AZ和%0S#从外设及自己设计的两个"#S采集和"#S显示主外设集成到一个ST6UV;系统中!构建出基于R.DS的全景图像实时处理平台"结果证明!本系统可以完成对分辨率为=+3>"=+3>#4O?GA的!67

2、8965:;<接口全景图像的实时采集#存储并解算成适于观察的柱面图像!并以4+=3")[>的分辨率实时显示"关键词!全景结算$!678965:;<$ST6UV;总线$存储器E:Z298AVUX]:V;^6;V967:_:768A^9V_8AA:;^U6]?V97‘6A8YV;R.DSaES$bVXc:;!1-SDX:EX6!1B#:;"6VP!VUU88V?SX]V76]:V;dE69‘:;/;:;889:;B;:T89A:]edE69‘:;4O+++4!!Z:;6Q$%&’()*’!fZ

3、:A^6^89d‘eXA:;6T6UV;Ag:]_Z‘XAd_V;;8_]ARUA6Zd%0S#AU6T8_V7^V;8;]6;Y]gV"#S76A]89_V7^V;8;]ACWV]Z"#S76A]89_V7^V;8;]A698Y8A:;8Y]V_6^]X986;YY:A^U6e]Z8:768C%V6^6;V967:_:768^9V_8AA:;^U6]?V97:A_V7^U8]#8YCfZ88h^89:78;]98AXU]AZVgA]Z6]]Z8^9V_8AA:;AeA]897:A6‘U8]

4、V_VUU8_]dA]V98d_V7^X]86;YY:A^U6e]Z8986UL]:78^6;V967:_:768dgZ:_Z:A_67896U:;<:;]89?6_8T:Y8VA:;6Udg:]Z]Z898AVUX]:V;V?*+3>"*+3>d4O?GA6;YW8A:Y8Ad]Z8AeA]897_6;Y:A^U6e_eU:;Y9:_6U^:_]X98‘e98AVUX]:V;V?4+*3")[>C+,-./(0&!^6;V967:_6UV9:]Z7’_67896U:;<’6T6UV;‘XA’78

5、7V9e全景视觉具有大的视场范围!被广泛应用于各种领实时观测的应用领域的要求$另外通用计算机处理系统域!如机器人导航"太空探测"视频监控"视频会议和虚由于其体积%重量和稳定性等方面原因!在苛刻条件下拟现实等各个方面#当今应用最广的全景视觉系统是在亦无法使用$一块!!"或!#$%感光器件上形成&’(!的全景图像!!全景系统介绍然后通过软件算法还原成真实图像$这就会带来一个问!"!全景成像原理题!即同样大小的感光器件上所容纳的视场越大!单个系统采用双曲面折反射式全景成像!折反射全景成物体所占有的像素就会越少

6、!从而导致所关心的具体目像系统可根据是否满足单视点成像约束分为单视点成标分辨率大大降低!甚至不满足观测要求$这一问题只像系统和非单视点成像系统$在监视和场景的三维重建能通过增加感光器件自身的分辨率来解决!然而普通视应用中!要求获得透视图像!因此在系统设计时应满足频格式的分辨率是)*+",)’!无法改变!所以采用-##单视点约束!保证系统成像满足针孔模型$在本全景成./01公司的-.123#4,25!型!678965:;<接口的科学像系统中!来自水平方向H’+!的光线都可以经过双曲面级高分辨率数字相机!分

7、辨率为=+3>"*+3>!帧速率为的反射和广角镜头的折射在!!"中成像!故系统水平4,?@A!这样可以在很大程度上改善全景图像的清晰度$视场为H’+!!来自垂直方向*)+!左右的光线可清晰成但是分辨率提高的同时!通信数据量也增加为普通视频像!故系统垂直视场为*)+!!只有位于反射镜正上方约的十倍多!这就对通用计算机!.B的处理能力和.!-总I+!的视场范围为成像死角$系统组成如图4所示$线的通信能力提出了挑战$经过试验!使用!.B主频为!"#系统组成=C>4DEF的通用计算机和.!-采集卡构成的高分辨率

8、全折反射全景成像系统主要由以下几部分组成&景视觉系统!当进行柱面展开或者局部透视展开时!与J4K光敏元件!如!!"器件$本系统中采用-#./01普通视频全景成像系统相比!在图像清晰度提高的同公司的-.1LM#NOL5!型!678965:;<接口的科学级高时!帧速率下降为3?GA$’?GA!实时性大大降低!不能满足分辨率数字相机!分辨率为=+M>"=+M>!帧速率为NO?GA$H)《电子技术应用》www.ChinaAET.com《电子技术应用