發(fā)布時(shí)間：2017-06-07 16:19

  本文關(guān)鍵詞：高清3D拍攝技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：3D拍攝是獲取3D圖像及視頻的重要手段,本文重點(diǎn)研究高清3D圖像拍攝系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成方法,通過(guò)硬件描述語(yǔ)言構(gòu)建3D拍攝的邏輯電路。主要完成的工作有:(1)根據(jù)高清3D視頻拍攝的要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路。使用FPGA、CMOS型圖像傳感器、SDRAM、USB、LCD和SD存儲(chǔ)器來(lái)組成完善的高清3D視頻拍攝電路系統(tǒng),使用兩只CMOS圖像傳感器代替人的雙眼來(lái)獲取左右眼圖像,使之能完成圖像拍攝、存儲(chǔ)及傳輸功能。(2)根據(jù)圖像傳感器的動(dòng)態(tài)配置時(shí)序,使用FPGA同步配置雙CMOS圖像傳感器的寄存器組,研究了多種圖像模式的寄存器參數(shù)配置方法;在高頻像素脈沖上升沿準(zhǔn)確捕捉圖像數(shù)據(jù)并采集存儲(chǔ)到緩沖存儲(chǔ)器,硬件構(gòu)建的硬件邏輯算法對(duì)存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輪序處理和跨時(shí)鐘域操作;將采集至存儲(chǔ)器中的立體對(duì)視差圖像通過(guò)像素重配方法實(shí)時(shí)傳送至3D LCD。(3)為了解決高清3D圖像的存儲(chǔ)問(wèn)題,本文選擇BMP圖像及FAT文件系統(tǒng)作為一種方案來(lái)研究FPGA的外部存儲(chǔ)控制方法。使用硬件邏輯方法設(shè)計(jì)了SD的控制算法,從而完成SD卡的初始化、數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)等功能,能夠把圖像傳感器圖像數(shù)據(jù)以BMP格式存儲(chǔ)到SD卡中。(4)研究USB接口3D圖像傳感器的實(shí)現(xiàn)方法。使用FPGA設(shè)計(jì)了USB通信電路的硬件邏輯算法,并編寫(xiě)了與之通訊的計(jì)算機(jī)軟件,從而能夠?qū)D像傳感器的數(shù)據(jù)由FPGA采集并通過(guò)與計(jì)算機(jī)相連的USB上傳。文中以單圖像傳感器的USB邏輯控制算法為例,詳細(xì)研究了3D拍攝技術(shù)中的數(shù)據(jù)傳輸方法,為遠(yuǎn)程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)3D拍攝系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā),系統(tǒng)能夠完成高清3D圖像的采集和顯示,同時(shí)也設(shè)計(jì)了視頻圖像存儲(chǔ)和USB傳輸?shù)挠布壿嬎惴�。本文研究成果可�?D影像技術(shù)及其產(chǎn)品提供支持。
【關(guān)鍵詞】：立體視覺(jué) 3D圖像傳感器 輪序法 硬件邏輯算法
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB86
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景及意義8-10
• 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 3D拍攝技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 3D顯示技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 3D視覺(jué)基礎(chǔ)14-25
• 2.1 雙眼視覺(jué)14-15
• 2.2 拍攝設(shè)備組成結(jié)構(gòu)15-17
• 2.3 3D攝像原理17-22
• 2.3.1 視差理論及計(jì)算17-19
• 2.3.2 3D攝像系統(tǒng)及光學(xué)模型19-20
• 2.3.3 立體圖像失真20-22
• 2.4 3D拍攝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 系統(tǒng)硬件研制25-34
• 3.1 FPGA及其環(huán)境配置25-26
• 3.2 電源模塊26-27
• 3.3 3D圖像傳感器采集結(jié)構(gòu)27-28
• 3.4 SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器28-30
• 3.5 圖像顯示30
• 3.6 SD卡存儲(chǔ)30-31
• 3.7 USB傳輸31
• 3.8 硬件測(cè)試方法31-33
• 3.9 本章小結(jié)33-34
• 第4章 3D高清拍攝硬件邏輯設(shè)計(jì)34-64
• 4.1 FPGA邏輯電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)34-35
• 4.2 圖像同步采集、顯示邏輯設(shè)計(jì)35-43
• 4.2.1 單CMOS圖像采集36-40
• 4.2.2 雙CMOS圖像采集40-43
• 4.2.3 雙CMOS圖像傳感器同步方法分析43
• 4.3 USB控制邏輯43-50
• 4.3.1 USB控制芯片44-45
• 4.3.2 USB傳輸硬件邏輯設(shè)計(jì)45-50
• 4.4 SD卡存儲(chǔ)50-56
• 4.4.1 FAT文件系統(tǒng)50
• 4.4.2 SPI總線協(xié)議50-51
• 4.4.3 BMP圖像特性51-53
• 4.4.4 SD存儲(chǔ)硬件邏輯設(shè)計(jì)53-56
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及驗(yàn)證仿真56-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第5章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 總結(jié)64-65
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)65
• 5.3 下一步工作65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：429632