实现立体深度检测：Nexys 4 DDR板与ov7670相机项目解析

资源摘要信息:"G4_stereoscopic_depth项目是围绕Nexys 4 DDR开发板设计的，旨在通过两个OV7670摄像头实现立体视觉深度检测。该方案通过比对两个相机获取的图像块，计算出图像块之间的相似度或差异，从而得出空间中物体与摄像头的距离。以下是基于项目描述的详细知识点： 1. 立体视觉原理： 立体视觉技术基于人类视觉的双目原理。人类通过两个眼睛观看世界，因为两只眼睛的位置存在一定的距离差，所以各自看到的景象也是有差异的。大脑通过处理这些差异来感知深度信息。在机器视觉中，这种原理被应用到两个水平排列的摄像头来捕捉图像，通过计算同一场景在两个不同角度下的视差（disparity），推断出场景中物体与摄像头的相对深度。 2. OV7670摄像头模块： OV7670是一款高性能、低功耗的彩色数字摄像头，拥有丰富的配置选项，并且支持多种图像格式输出。它通常用于嵌入式视觉系统中，能够输出分辨率为640x480像素（VGA）的图像。在本项目中，使用了两个OV7670摄像头模块，分别安装在Nexys 4 DDR板上，用于捕获视野中的图像。 3. Nexys 4 DDR开发板： Nexys 4 DDR是一款由Digilent公司生产的FPGA开发板，搭载了Xilinx公司的Artix-7系列FPGA芯片。它内置了丰富的I/O接口，包括RGB LCD显示屏、7段显示器、按钮、开关、LED灯、外设连接器等。它适用于教学和原型设计，提供一个强大的硬件平台来实现本项目的立体视觉深度检测功能。 4. 立体深度检测实现流程： - 摄像头捕获图像：首先，两个OV7670摄像头模块捕获同一场景的图像。 - 图像预处理：处理摄像头输出的原始图像，去除噪声、调整亮度对比度、转换颜色空间等。 - 特征提取：从预处理过的图像中提取用于比对的特征块。 - 块匹配：对两个图像中的特征块进行比对，寻找对应位置的相似块。 - 视差计算：根据匹配的块位置计算视差值。 - 深度计算：根据视差值和相机的几何参数计算出每个图像块的深度信息。 5. Vivado项目与比特流生成： - 克隆仓库：首先从仓库中克隆项目代码。 - 创建IP仓库：在项目中创建一个专门存放IP模块的文件夹。 - 添加IP位置：将克隆的依赖项目添加到主工程的IP位置中。 - Vivado打开项目：使用Xilinx Vivado软件打开项目。 - 生成比特流：通过Vivado的综合、布局布线过程生成比特流文件。 - 编程Nexys 4 DDR板：将生成的比特流文件下载到开发板上，完成硬件配置。 6. SDK软件运行： - 运行SDK：在Vivado生成比特流后，通过Xilinx软件开发工具（SDK）运行配套的软件程序。 - 应用软件功能：软件部分通常负责图像的显示、用户交互、数据记录等功能。 7. 硬件与软件的协同工作： 硬件部分负责图像的实时捕获和处理，软件部分则负责进一步的用户交互和结果展示。两者的紧密结合保证了立体深度检测的顺利进行。 8. 项目结构说明： - stereoscopic_depth.xpr：该文件是Vivado项目文件，包含了工程的所有设置和配置。 - stereoscopic_depth.srcs：该文件夹包含了工程中使用的源代码和资源文件。 - stereoscopic_depth.sdk：该文件夹包含了与Vivado配合使用的软件开发工具SDK项目。 - docs：该文件夹包含了项目的设计报告和相关文档。 9. 依赖关系： 项目中可能需要其他IP模块作为实现立体深度检测的基础组件，这些需要被克隆到ip_repo文件夹中。 10. 作者与版权信息： 项目的作者为罗伯特安、周启春、马克·西科拉。项目遵守GNU AGP（GNU Affero General Public License）开源许可证，该许可证要求任何修改或分发项目的人士必须公开源代码，并允许他人在相同条款下自由使用、修改和分发。 此项目不但涉及图像处理、FPGA开发、硬件与软件协同工作等技术知识，而且也涵盖了项目管理、团队合作和开源许可的法律知识。"