資料介紹
全方位視覺能夠在一幅圖像中觀測到半球域的信息,因此其應(yīng)用也越來越廣泛,魚眼鏡頭是建立全方位視覺系統(tǒng)的最有效的方法之一,它使用單一鏡頭就能夠捕獲半球圖像,使用兩個魚眼鏡頭則能夠一次獲取整個空間的完整圖像,但是魚眼鏡頭圖像雖然觀測視野很大,但也帶來了較大的圖像畸變,給應(yīng)用造成了很大的問題。雖然這種畸變可以用很多方法來進(jìn)行校正,但大多方法都只限于理論或在PC機上實現(xiàn),但由于其體積,功耗和處理速度等原因,其并不適合用在車載系統(tǒng)中。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,集成電路的集成度越來越高,復(fù)雜的系統(tǒng)可以在一塊集成電路j卷片中實現(xiàn),FPGA、DSP、ARM處理芯片的發(fā)展為圖像,視頻,等應(yīng)用帶來了更多的解決方案,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前EDA領(lǐng)域最熱門的研究方向,使用嵌入式系統(tǒng)可以降低產(chǎn)品功耗,縮小產(chǎn)品體積,提高系統(tǒng)集成性,使產(chǎn)品具有更強的市場競爭力。由于魚眼圖像畸變校算法正包含了并行的圖像數(shù)據(jù)運算,因此非常適合采用并行結(jié)構(gòu)的FPGA對其進(jìn)行處理。
本課題根據(jù)魚眼鏡頭本身的特點,在對多種魚眼圖像畸變校J下算法進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上,提出了一種適合于FPGA實現(xiàn)的基于球形透視投影模型的畸變校正算法。并通過實驗確定算法中所需確定的各個參數(shù)。
通過對算法和實際問題的分析,將系統(tǒng)分成采集,存儲,校正,輸出幾個部分,采集和傳輸部分采用串口,存儲器采用DDR—SDRAM,校正和各部分驅(qū)動采用FPGA實現(xiàn)。在FPGA的驅(qū)動下數(shù)據(jù)由串口輸入,接收到數(shù)據(jù)后暫存在DDR—SDRAM存儲器中,同時通知校正模塊進(jìn)行校正,校正模塊采用校正算法將存儲的圖像進(jìn)行校正并進(jìn)行轉(zhuǎn)存,最后圖像由輸出端進(jìn)行輸出。
在確定系統(tǒng)方案后,采用verilog硬件描述語言進(jìn)行FPGA的設(shè)計,完成了串口收發(fā)驅(qū)動模塊,DDR-SDRAM控制模塊,圖像畸變校正模塊等各個模塊設(shè)計,實現(xiàn)了各個模塊的邏輯功能。
最后通過仿真軟件對設(shè)計的FPGA各個模塊進(jìn)行仿真試驗,試驗結(jié)果表明在FPGA中的各個模塊均可正確完成各自邏輯功能,結(jié)果達(dá)到預(yù)期,能夠滿足應(yīng)用的要求。
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