FPGA实现的鱼眼图像畸变校正技术研究

"基于FPGA的全方位视觉图像畸变校正 - 齐志强 - 天津理工大学硕士论文" 本文主要探讨了如何利用FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术实现全方位视觉图像的畸变校正。全方位视觉系统借助鱼眼镜头能捕获半球域的广阔视野，但同时也产生了显著的图像畸变问题。传统的畸变校正方法多在理论层面或PC平台上实现，受限于体积、功耗和处理速度，不适用于车载等嵌入式系统。 随着电子技术的进步，FPGA、DSP（数字信号处理器）和ARM处理器等芯片的快速发展，使得构建高效能、低功耗的嵌入式系统成为可能。FPGA因其并行处理能力，特别适合执行图像数据运算密集型任务，如鱼眼图像的畸变校正。 作者齐志强在此基础上，深入研究了多种鱼眼图像畸变校正算法，并提出了一种基于球形透视投影模型的FPGA实现算法。该算法能有效校正由鱼眼镜头引起的图像畸变，并通过实验确定了算法所需的各项参数。 系统设计中，分为图像采集、存储、校正和输出四个部分。采用串口进行数据采集和传输，使用DDR-SDRAM作为存储器，FPGA负责校正模块和其他部分的驱动。数据经串口进入，暂存于DDR-SDRAM，随后校正模块运用校正算法进行处理并转存，最终由输出端输出校正后的图像。 设计过程中，使用Verilog硬件描述语言完成了FPGA的各个模块设计，包括串口收发驱动、DDR-SDRAM控制以及图像畸变校正模块，确保各模块逻辑功能的正确实现。 通过仿真软件对FPGA设计的各个模块进行验证，结果显示所有模块均能按预期完成任务，满足实际应用需求。关键词涉及“全方位视觉”、“鱼眼图像畸变校正”和“FPGA”。 这篇硕士论文不仅提供了理论上的研究，还结合实际，展示了FPGA在解决特定图像处理问题中的潜力，为嵌入式系统在视觉领域的应用提供了新的思路。