基于SAD算法的立體匹配硬件實現(xiàn)的研究.pdf

1、旨在重構場景的三維幾何信息的立體視覺在軍事、航天、數(shù)字化醫(yī)學、現(xiàn)代工業(yè)設計、商業(yè)、娛樂、教育以及傳媒等領域都有廣泛的應用前景。本文就立體視覺中的關鍵問題——立體匹配采用了現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，利用FPGA硬件并行性和流水線技術實現(xiàn)了分辨率為128×128圖像的預處理(中值濾波和銳化處理)和基于SAD立體匹配算法獲取立體匹配視差圖的研究。
　　經(jīng)過圖像的濾波和銳化處理，可以大大減少立體匹配的運算量。在文中，詳細分析和研究了中

2、值濾波和圖像銳化(Sobel濾波)的理論基礎，在設計過程中，在合理利用硬件資源的條件下，通過改進算法和優(yōu)化結構，實現(xiàn)了中值濾波和銳化的基于FPGA的硬件實現(xiàn)方案。除此外，還改進了中值濾波算法，該算法大大節(jié)省了硬件資源，提高了處理速度。
　　在介紹立體匹配的原理基礎上，根據(jù)區(qū)域匹配算法運算復雜度低，易于采用硬件加速技術的優(yōu)點，在實現(xiàn)立體匹配的算法中采用了區(qū)域匹配算法。為了進一步減少運算量和提高運算速度，采取了區(qū)域立體匹配算法中的求絕

3、對值和算法(SAD)，在原始的運算方法基礎上，對SAD算法中求取絕對值的方法進行了改進，結合 FPGA的并行結構和流水線技術特點，實現(xiàn)了基于SAD算法的立體匹配硬件結構的研究。
　　最后，具體分析了基于FPGA來實現(xiàn)立體匹配的硬件結構以及各個模塊的設計，利用FIFO來實現(xiàn)移位寄存器組以及數(shù)據(jù)緩存的功能，在立體視覺算法的實現(xiàn)中，采用了乒乓結構、窗口數(shù)據(jù)緩存以及盒濾波等硬件加速方法來優(yōu)化整個硬件設計，最后在QUARTUS II和MOD