SURF圖像拼接算法的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖像拼接技術(shù)是數(shù)字圖像處理的一個(gè)研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著技術(shù)的成熟，圖像拼接技術(shù)被很好的應(yīng)用到了機(jī)器視覺(jué)、無(wú)人機(jī)和車(chē)輛監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域。基于特征的圖像拼接技術(shù)，拼接效果良好且不受光照、旋轉(zhuǎn)的影響，是當(dāng)前圖像拼接研究的熱點(diǎn)。
　　本文在深入研究和學(xué)習(xí)SURF(Speeded up Robust Features)算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合RANSAC(Random Sample and Consensus)算法和二次線性插值，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)圖像拼接

2、算法。整個(gè)圖像拼接算法的實(shí)現(xiàn)主要包括SURF算法、興趣點(diǎn)匹配模塊、變換模型求解模塊和圖像融合等模塊。首先對(duì)SURF算法進(jìn)行MATLAB軟件開(kāi)發(fā)，使兩幅待拼接圖通過(guò)算法達(dá)到預(yù)期的全景圖效果。然后對(duì)算法進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)，在FPGA（Field-Programmable Gate Array）設(shè)計(jì)中邊進(jìn)行設(shè)計(jì)，邊編寫(xiě)設(shè)計(jì)FPGA框架的MATLAB程序，然后利用Modelsim仿真與MATLAB進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果和MATLAB的一致。
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3、URF算法的實(shí)現(xiàn)部分主要包括興趣點(diǎn)求解模塊、特征點(diǎn)主方向求解模塊和特征點(diǎn)描述子模塊。圖像拼接算法較為復(fù)雜，為了便于實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在很多實(shí)現(xiàn)平臺(tái)選用的是DSP、ARM和FPGA。然而FPGA已經(jīng)具有DSP的處理能力并且內(nèi)部嵌有2個(gè)ARM，只要設(shè)計(jì)合理，就能用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像拼接算法。本文是在FPGA上開(kāi)發(fā)SURF圖像拼接算法，利用FPGA Advantage對(duì)算法進(jìn)行FPGA開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，用Quartus ii進(jìn)行綜合和計(jì)算資源消耗，最后利用Mod