基于DSP的双目立体视觉的实时算法实现与系统设计开题报告
2021-02-25 13:15:57
1. 研究目的与意义(文献综述)
最近几年来,图像处理技术与机器视觉技术的高速发展使得立体视觉的研究得到越来越多的人的关注。双目视觉是模拟人类视觉原理,使用计算机被动感知距离的方法。从两个或者多个点观察一个物体,获取在不同视角下的图像,根据图像之间像素的匹配关系,通过三角测量原理计算出像素之间的偏移来获取物体的三维信息。得到了物体的景深信息,就可以计算出物体与相机之间的实际距离,物体三维大小,两点之间实际距离。同时,双目立体视觉技术作为机器视觉的一种重要表现形式,经过多年的研究和发展,该技术在未来机器人的移动,交通监控,航空航天以及工业检测上都有很好的应用前景。例如,日本名古屋大学的Kayakawa实验室制作了一种机器臂,这种机器臂的末端采用视觉技术和平衡控制技术使其能够去击打乒乓球。经过实验表明,即使在有微弱干扰的条件下,该机器臂仍然可以稳定工作。东京大学的Ikeuchi实验室已经开发了一种能够跳舞的人形机器人,奈良大学开发的HRP-2是一种能够识别人类面部的机器人。在国内,立体视觉被用来做不规则物体的三维重建,使用立体视觉技术来解决机械运动异常的检测。现在很多双目立体视觉的研究更加着重于PC机上的算法研究,但是,在实际应用中,更多的需要的是使用灵活易于携带的装置,例如在航空飞行器或者机器人方向,PC机的体积大,在机器人和航空飞行器上使用PC机都是非常不合理的,而且PC机的功耗大的缺点使其更加不可能被使用在现代的轻巧的设备上。随着嵌入式技术的发展,数字信号处理器DSP的高速发展,但是对于视觉的处理,需要视频处理方向的硬件支持,虽然DSP的运算速度很快,但是大部分DSP不拥有对视频的处理硬件能力要求,相对的,有些CPU拥有丰富的视频处理硬件资源,但是其运算能力达不到要求,同样不能被广泛才有。因此,ti推出了一种DSP ARM的双核架构的CPU,使用ARM来进行对DSP的控制,使DSP能够高速的运算并且处理相对应的图像数据,加上针对DSP的sys/bios操作系统使整个系统更加稳定,能够满足双目运算的高运算速度,体积小,运行稳定等各种要求。
2. 研究的基本内容与方案
本设计主要内容为:
(1) 主要介绍了系统的整体结构,并且针对双目立体视觉原理以及立体视觉的应用前景做了简单的说明。
(2) 设计双目立体视觉的硬件条件,包括双目摄像头的选型,dsp板子的选型以及外设资源,配套的上位机调试环境以及显示环境。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 搜集资料,撰写开题报告;
第4周—第5周 论文开题;
第6周—第12周 撰写论文初稿;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 伍锦晖, 谢存禧, 张铁. 基于 dsp 的机器人双目视觉平台设计[j]. 微计算机信息, 2007,11
[2] 王跃宗, 刘京会. tms320dm642 dsp应用系统设计与开发[m]. 人民邮电
出版社,2009