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天津理工大学硕士学位论文基于FPGA的全方位视觉图像畸变校正姓名齐志强申请学位级别硕士专业检测技术与自动化装置指导教师张宝峰曹作良20081201摘要全方位视觉能够在一幅图像中观测到半球域的信息因此其应用也越来越广泛鱼眼镜头是建立全方位视觉系统的最有效的方法之一它使用单一镜头就能够捕获半球图像使用两个鱼眼镜头则能够一次获取整个空间的完整图像但是鱼眼镜头图像虽然观测视野很大但也带来了较大的图像畸变给应用造成了很大的问题。
虽然这种畸变可以用很多方法来进行校正但大多方法都只限于理论或在机上实现但由于其体积功耗和处理速度等原因其并不适合用在车载系统中。
随着电子技术的发展集成电路的集成度越来越高复杂的系统可以在一块集成电路卷片中实现、、处理芯片的发展为图像视频等应用带来了更多的解决方案嵌入式系统已经成为当前领域最热门的研究方向使用嵌入式系统可以降低产品功耗缩小产品体积提高系统集成性使产品具有更强的市场竞争力。
由于鱼眼图像畸变校算法正包含了并行的图像数据运算因此非常适合采用并行结构的对其进行处理。
本课题根据鱼眼镜头本身的特点在对多种鱼眼图像畸变校下算法进行详细研究的基础上提出了一种适合于实现的基于球形透视投影模型的畸变校正算法。
并通过实验确定算法中所需确定的各个参数。
通过对算法和实际问题的分析将系统分成采集存储校正输出几个部分采集和传输部分采用串口存储器采用—校正和各部分驱动采用实现。
在的驱动下数据由串口输入接收到数据后暂存在—存储器中同时通知校正模块进行校正校正模块采用校正算法将存储的图像进行校正并进行转存最后图像由输出端进行输出。
在确定系统方案后采用硬件描述语言进行的设计完成了串口收发驱动模块控制模块图像畸变校正模块等各个模块设计实现了各个模块的逻辑功能。
最后通过仿真软件对设计的各个模块进行仿真试验试验结果表明在中的各个模块均可正确完成各自逻辑功能结果达到预期能够满足应用的要求。
关键词全方位视觉鱼眼图像畸变校正——独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果除了文中特另以标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。
保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名岛易、獗签字日期御彳年月彳日彤商棚刍年珊名期签日师字导签第一章绪论引言第一章绪论自动引导车辆其显著特点的是无人驾驶上装备有自动导向系统可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶集运动学理论、机械设计与制造技术、控制理论、电动伺服控制技术、传感器技术、信息融合技术、人工智能等科学及技术领域的综合应用是世纪自动控制最有说服力的成就。
的研究与开发水平在某种意义上标志着一个国家科学技术发展的水平。
因此从它诞生的那一天起就吸引了众多的科研工作者投入这个领域开展了大量的研究工作不断地推动机器人技术向前发展。
视觉自主导航是高新技术领域的前沿课题。
视觉信息不仅是人类感知环境世界的主要途径也是移动机器人视觉导航的关键技术。
利用视觉技术提高移动机器人导航能力是机器视觉研究的重要内容。
机器视觉的发展不仅大大推动智能系统的发展也将拓宽计算机与各种智能机器的研究范围和应用领域。
基于机器视觉的移动机器人的基本工作过程为由摄相