基于FPGA的双目立体视觉系统

摘要：

立体视觉的目的之一就是为了获得周围场景的3维信息,其关键在于匹配算法.然而即便是使用目前先进的通用处理器,其计算致密视差图所需的时间仍无法满足高速自主导航的需求.为了解决这个问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的双目立体视觉系统的设计方案,同时介绍了系统的硬件结构,并在讨论区域匹配的快速算法的基础上,提出了基于FPGA的像素序列和并行窗口算法框架,用以实现零均值像素灰度差平方和(ZSSD)的匹配算法.该算法是先将视频信号经解码芯片生成场景立体图像对,并由FPGA来完成立体图像对的几何校正和ZSSD匹配算法,然后将获得的致密视差图通过PCI总线发送至上位机.实践表明,该算法效果好、速度快,不仅具有较强的鲁棒性,并且硬件系统性能稳定、可靠.此外,该方案还适用于像素灰度差的绝对值和(SAD)和像素灰度差的平方和(SSD)等多种传统区域匹配算法的快速实现和实时处理.

关键词：双目立体视觉、快速匹配算法、零均值像素、度差平方和、现场可编程门阵列

所属期刊栏目：10

分类号：TP301.6(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金60105003

在线出版日期：2005-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1166-1170