雙目立體視覺攝像頭模塊開發(fā)設計

本作品為基于ATLYS FPGA開發(fā)平臺、VmodCAM雙目攝像頭模塊開發(fā)設計的雙目立體視覺系統(tǒng)。VmodCAM用于采集雙路的視覺信息，F(xiàn)PGA開發(fā)平臺負責完成視覺信息的處理及圖像的高速分析。采集到得左右兩路圖像信息通過分析處理，便可得到二維圖像上的深度信息。深度信息的體現(xiàn)本作品中設計了兩種方式，其一為視覺信息的立體顯示，經過處理生成疊加的紅藍3D圖像，給人直觀上的立體感受。該設計方面可以應用于立體視覺的采集與顯示，定位為立體視覺的采集與顯示系統(tǒng)。另一方面，通過在FPGA片上設計的高速圖像處理系統(tǒng)，可以根據(jù)左右圖像的差距，計算出圖像的深度信息，也就是物體在環(huán)境中相對于雙目攝像頭的三維坐標。該設計方面可以應用到人機交互、機器視覺領域，作為機器對環(huán)境情況的認知設備。

FPGA開發(fā)板在本作品中的作用主要有：①配置攝像頭模塊，采集攝像頭數(shù)據(jù)；②將圖像數(shù)據(jù)緩存在片外的DDR2中；③完成圖像的分析處理；④完成圖像的顯示及UART數(shù)據(jù)傳輸。

一方面，完成立體視覺實時采集與顯示系統(tǒng)的設計，讓人戴上3D眼鏡后可以實時看到立體畫面；另一方面，實現(xiàn)物體三維空間定位。

已實現(xiàn)：基于紅藍3D眼鏡的立體視覺實時采集與顯示；紅外光點的三維空間定位。

將實現(xiàn)：基于偏振3D眼鏡的立體視覺實時采集與顯示；簡單環(huán)境下的物體空間定位及環(huán)境三維重建，并開發(fā)成用于人機交互的設備。

本設計為在FPGA片上完成的視頻、圖像采集與處理系統(tǒng)，完成三維圖像的重建與數(shù)學建模。片上系統(tǒng)使用VHDL+Verilog聯(lián)合開發(fā)，具有很高的數(shù)據(jù)處理速度。該設計的兩個方面目前已初步實現(xiàn)，圖像的采集、處理過程均由片上系統(tǒng)完成，為該設計的進一步優(yōu)化打下了很好的基礎。

Diglient  ATLYS  FPGA 開發(fā)板

Diglient  VmodCAM 雙目攝像頭模塊

LCD 顯示器

計算機

XILINX  ISE

Digilent  Adept

Processing