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基于FPGA的全景图像采集、处理及显示技术研究
| 论文题名： | 基于FPGA的全景图像采集、处理及显示技术研究 |
| 关键词： | 特种车辆;全景图像显示系统;图像随动显示;头部姿态解算 |
| 摘要： | 某些封闭式特种车辆和大型运载卡车由于车身较大，行驶时存在巨大视野盲区，这使得驾驶员在驾驶时无法实时准确获取车辆周围路况，极易发生安全事故。为了解决上述问题，本文以辅助特种车辆驾驶为前提，设计了一种可以随头部转动实时观察车身周边区域的全景图像采集处理及显示系统。 论文对比分析了现有全景图像显示系统的技术方案及优缺点，综合考虑驾驶特种车辆时的实际需求和使用环境，设计了基于FPGA的固定式多相机全景图像采集处理及显示模块，并实现了基于FPGA的多相机全景图像采集、图像缓存、头部姿态数据接收及处理、图像全景化处理显示。为了获得与肉眼观察类似的体验，设计了图像随动显示方案，即在显示窗口上只选择显示与驾驶员头部转角对应的所关注区域的图像。为此，还设计了基于STM32的头部姿态传感模块，实现了STM32通过I2C通信对六轴传感器的配置和姿态数据读取，以及对上述姿态数据的实时解算，并通过蓝牙通讯将这些数据发送到基于FPGA的图像采集、处理及显示模块，最终达到通过头部姿态转动控制图像显示内容的目的。实验表明，本系统对于头部转动姿态的检测角度与实际转动角度的误差在1°以内，图像显示无拖影与失真现象，可有效消除驾驶员的视野盲区，降低驾驶难度。 |
| 作者： | 石凌峰 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 李武森;兰之康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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