基于FPGA无人机影像快速低功耗高精度三维重建

摘要：

现有无人机(UAV)影像三维重建方法在功耗、时效等方面无法满足移动终端对低功耗、高时效的需求.为此,在有限资源FPGA平台下,结合指令优化策略和软硬件协同优化方法,提出一种基于FPGA高吞吐量硬件优化架构的无人机航拍影像快速低功耗高精度三维重建方法.首先,构建多尺度深度图融合算法架构,增强传统FPGA相位相关算法对不可信区域的鲁棒性,如低纹理、河流等区域.其次,结合高并行指令优化策略,提出高性能软硬件协同优化方案,实现多尺度深度图融合算法架构在有限资源FPGA平台的高效运行.最后,将现有CPU方法、GPU方法与FPGA方法进行综合实验比较,实验结果表明:FPGA方法在重建时间消耗上与GPU方法接近,比CPU方法快近20倍,但功耗仅为GPU方法的2.23％.

关键词：低功耗、FPGA、三维重建、相位相关、软硬件协同优化

所属期刊栏目：47

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;基础研究项目;山西省高等学校科技创新计划项目;山西省研究生教育创新计划;山西省研究生教育创新计划

在线出版日期：2021-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：486-499