高分辨率全景圖像處理算法的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、長(zhǎng)久以來，視覺是人們獲得外部信息最重要的途徑，但是傳統(tǒng)的視覺感知系統(tǒng)存在視場(chǎng)角較小的問題，不能滿足大視場(chǎng)的需求。因此全景視覺應(yīng)運(yùn)而生并且解決了這一技術(shù)問題，全景視覺利用一臺(tái)攝像機(jī)和一面曲面折反射鏡，將整個(gè)360度范圍的場(chǎng)景信息展現(xiàn)到一個(gè)二維平面上，并且后期進(jìn)行相應(yīng)的處理，使全景圖像適合人眼觀測(cè)以及計(jì)算機(jī)處理。
　　本文首先對(duì)不同類型的折反射鏡進(jìn)行了研究并進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)選出適合本系統(tǒng)使用的折反射鏡。然后對(duì)全景圖像的展開算法進(jìn)行了分析

2、和研究，找出了傳統(tǒng)全景圖像展開算法存在的不足。然后搭建了全景圖像采集和展開硬件平臺(tái)，最后對(duì)對(duì)稱復(fù)用內(nèi)外環(huán)分治展開算法和全景圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行了研究。本文的主要工作如下：
　　第一，提出了對(duì)稱復(fù)用內(nèi)外環(huán)分治的全景圖像展開算法。本文主要針對(duì)傳統(tǒng)的查找表展開法對(duì)硬件資源的要求比較高，并且展開后的全景圖像容易產(chǎn)生畸變的問題。首先，使用對(duì)稱復(fù)用的思想，對(duì)四分之一的環(huán)形全景圖像進(jìn)行展開，剩余四分之三采用映射展開；其次，對(duì)環(huán)形全景圖像的內(nèi)環(huán)使用雙

3、線性插值展開，外環(huán)使用最近鄰值展開。
　　第二，提出了一種全景圖像增強(qiáng)方法。首先，將整幅全景圖像從 RGB模型空間轉(zhuǎn)換到HIS模型空間；然后再使用本文提出的增強(qiáng)模型對(duì)全景圖像的亮度分量進(jìn)行增強(qiáng)，對(duì)飽和度分量進(jìn)行調(diào)整來增大色彩變換的范圍；最后再轉(zhuǎn)換回RGB模型，得到增強(qiáng)后的矩形全景圖像。
　　第三，設(shè)計(jì)基于FPGA的全景圖像采集與展開系統(tǒng)。其中FPGA芯片型號(hào)為Altera Cyclone系列的EP3C16Q240C8。采用4