【摘 要】
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全景成像视场范围大于半球,是视觉环境感知领域的研究热点,由于其特殊的视场优势,在军事和民用等领域有着广阔的应用前景。通常,全景图像处理使用PC机作为平台,成本较高而且
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全景成像视场范围大于半球,是视觉环境感知领域的研究热点,由于其特殊的视场优势,在军事和民用等领域有着广阔的应用前景。通常,全景图像处理使用PC机作为平台,成本较高而且体积较大,能耗较高,在一些移动平台上或者需要高可靠性的场合并不合适。而随着嵌入式技术的发展,DSP芯片具有了越来越强大的处理能力,使得嵌入式系统处理视觉图像具有优越性。本文在借鉴目前DSP芯片在多媒体领域的成功应用以及分析全景视觉系统特点的基础上,提出了将全景视觉与嵌入式系统相结合的思想,介绍了以TI公司TMS320DM642芯片为核心构造的全景视觉嵌入式系统的设计实现。首先,针对全景视觉的特点和应用的要求,进行了模块化的系统硬件设计,包括:DM642核心系统、普通视频扩展板和高分辨率视频扩展板,系统既可以处理PAL普通视频全景图像,又可以处理CameraLink接口相机输出的高分辨率全景图像,使得应用价值进一步提高。在硬件平台的基础上,进行了系统软件的设计,使用了DSP/BIOS嵌入式实时操作系统,并在此基础上设计视频端口的驱动程序,基于TI公司提供的RF5视频参考框架设计了本系统的软件框架,为相关算法的实现提供了良好的平台。全景视觉嵌入式系统的主要功能即为将透视全景图像还原解算成符合人眼观察习惯的展开图像,以便于监控观察或进一步实现视觉算法。本文研究了柱面展开、快速展开和透视展开等还原算法,并针对DSP的特点对算法进行了改进,主要方法为:查表法和分块预取法。经过实验验证,改进后的展开算法具有良好的实时性。本系统体积小、稳定性高、实时性良好,可应用于监控领域,而且为后续的目标识别和跟踪以及机器人视觉定位应用提供了良好平台。
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