基于FPGA的全方位視覺圖像畸變校正.pdf

1、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，給應用造成了很大的問題。雖然這種畸變可以用很多方法來進行校正，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。
　　

2、 隨著電子技術的發(fā)展，集成電路的集成度越來越高，復雜的系統(tǒng)可以在一塊集成電路芯片中實現(xiàn)，F(xiàn)PGA、DSP、ARM處理芯片的發(fā)展為圖像，視頻，等應用帶來了更多的解決方案，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當前EDA領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構的FPGA對其進行處理。
　　 本課題根據(jù)魚眼鏡頭

3、本身的特點，在對多種魚眼圖像畸變校正算法進行詳細研究的基礎上，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

4、行校正，校正模塊采用校正算法將存儲的圖像進行校正并進行轉(zhuǎn)存，最后圖像由輸出端進行輸出。
　　 在確定系統(tǒng)方案后，采用verilog硬件描述語言進行FPGA的設計，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計，實現(xiàn)了各個模塊的邏輯功能。
　　 最后通過仿真軟件對設計的FPGA各個模塊進行仿真試驗，試驗結果表明在FPGA中的各個模塊均可正確完成各自邏輯功能，結果達到預期，能夠滿足應用的要