基于FPGA的雙目圖像預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

基于FPGA的雙目圖像預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告1.研究背景雙目視覺（Binocularvision）是利用人類雙眼獲取的兩幅立體圖片來感知三維空間的技術(shù)，它以傳統(tǒng)的單目視覺的局限為基礎(chǔ)，通過分析兩個(gè)攝像機(jī)成像的角度差異，提供了一種更為準(zhǔn)確的三維目標(biāo)信息獲取方式。基于此，雙目視覺得到了廣泛應(yīng)用，例如：人機(jī)交互、機(jī)器人自主導(dǎo)航、智能交通系統(tǒng)、立體醫(yī)學(xué)圖像等領(lǐng)域。在雙目視覺中，對(duì)雙目圖像的預(yù)處理是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的主要作用是去除圖像噪聲、增強(qiáng)圖像對(duì)比度、提高圖像細(xì)節(jié)等。由于雙目立體成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量較大，傳統(tǒng)的CPU算法在處理效率上存在瓶頸，因此使用FPGA進(jìn)行圖像處理，不僅可以提高處理速度，還可以減少功耗和硬件成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，本文基于FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一種雙目圖像預(yù)處理系統(tǒng)，旨在提高預(yù)處理效率，減少功耗和硬件成本，為雙目視覺系統(tǒng)提供更優(yōu)秀的技術(shù)支持。2.研究內(nèi)容和技術(shù)路線2.1研究內(nèi)容本文的研究內(nèi)容包括：雙目圖像采集模塊、圖像降噪模塊、圖像增強(qiáng)模塊、圖像配準(zhǔn)模塊等幾個(gè)模塊，其具體功能如下：（1）雙目圖像采集模塊：采集左右兩張圖像，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。（2）圖像降噪模塊：采用中值濾波算法對(duì)雙目圖像進(jìn)行降噪處理。（3）圖像增強(qiáng)模塊：采用銳化算法和對(duì)比度增強(qiáng)算法對(duì)雙目圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。（4）圖像配準(zhǔn)模塊：采用特征提取算法對(duì)雙目圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理。2.2技術(shù)路線本文的技術(shù)路線如下：（1）使用Verilog語言對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；（2）使用XilinxVivado進(jìn)行仿真驗(yàn)證，以保證模塊的正確性和穩(wěn)定性；（3）在Zynq-7000芯片上進(jìn)行硬件驗(yàn)證，以驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的可行性和性能。3.預(yù)期結(jié)果本文基于FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一種雙目圖像預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：（1）提高雙目視覺系統(tǒng)的處理速度；（2）降低雙目視覺系統(tǒng)的功耗；（3）降低雙目視覺系統(tǒng)的硬件成本。4.計(jì)劃進(jìn)度本文的計(jì)劃進(jìn)度如下：（1）第一階段——文獻(xiàn)研究和技術(shù)準(zhǔn)備（完成時(shí)間：2021年5月~2021年6月）（2）第二階段——模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)（完成時(shí)間：2021年7月~2021年9月）（3）第三階段——仿真驗(yàn)證和調(diào)試優(yōu)化（完成時(shí)間：2021年10月~2021年11月）（4）第四階段——硬件驗(yàn)證和系統(tǒng)整合（完成時(shí)間：2021年12月~2022年1月）（5）第五階段——編寫論文和答辯（完成時(shí)間：2022年2月~2022年3月）5.結(jié)論本文基于FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一種雙目圖像預(yù)處理系統(tǒng)，并預(yù)期可以提高雙目視覺系統(tǒng)