[发明专利]基于FPGA的固定相机周视成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像存储模块、图像处理模块和图像显示模块；

所述图像采集模块，用于采集多幅周围环境的图像信息，并将图像传输到图像存储模块；

所述图像存储模块，用于缓存图像数据；

所述图像处理模块，用于读取图像存储模块的多幅图像并对其进行预处理、拼接、融合，之后将处理结果传输至图像显示模块；

所述图像显示模块，用于显示拼接后的图像。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述图像采集模块包括位于同一水平面沿圆周均布的N个CMOS相机，实现多路同步采集图像。

3.根据权利要求1或2所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述N＝8，八个CMOS相机固定于八角形铁架上。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述CMOS相机的型号为OV5640。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述图像处理模块具体在FPGA上实现，采用两级工作方式：第一级为两片FPGA芯片分别对m个CMOS相机采集的图像、剩余的N-m个CMOS相机采集的图像进行预处理、拼接、融合；第二级为将第一级的拼接结果传输至第三片FPGA芯片进行最终的拼接融合。

6.根据权利要求5所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述图像存储模块包括与FPGA芯片一一对应的三片DDR3 SDRAM芯片，其均在FPGA内置IP核的控制下采用乒乓操作的方式完成图片的缓存和读取。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述图像预处理具体为中值滤波；

所述图像拼接具体结合基于Harris角点检测的图像配准算法以及RANSAC特征点提纯算法实现；

所述融合具体采用加权平均的方法。

8.根据权利要求7所述的基于FPGA的固定相机周视成像系统，其特征在于，所述图像显示模块具体采用FPGA驱动的VGA显示器，以滑动的方式显示拼接后的图像。

9.基于权利要求1所述系统的周视成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、位于同一水平面沿圆周均布的N个CMOS相机同步采集环境图像，并存储至DDR3SDRAM；

步骤2、第一级的两片FPGA芯片分别对m个CMOS相机采集的图像、剩余的N-m个CMOS相机采集的图像进行预处理、拼接、融合，并将结果分别存储至相应的DDR3SDRAM；

步骤3、第二级的FPGA芯片对上述拼接融合后的两幅图像进行进一步拼接融合，获得最终拼接融合后的图像，并将其传输至VGA显示器进行显示。