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双目立体相机中实时匹配算法的FPGA实现-激光与红外杂志
第43卷 第12期 激 光 与 红 外 Vol.43,No.12
2013年12月 LASER & INFRARED December,2013
文章编号:10015078(2013)12140605 ·图像与信号处理 ·
双目立体相机中实时匹配算法的FPGA实现
单 洁,唐 篧,姜 晖
(西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西 西安710121)
摘 要:在双目立体相机中,利用图像处理计算场景深度信息是一项关键技术。通过研究立体
视觉图像匹配原理,提出一种基于FPGA的立体图像实时匹配算法的实现方法。该算法以
Census变换为基础借助于像素在邻域中灰度相对值的排序进行相似度比较,来实现区域立体
匹配;在左右一致性约束下采用多窗口相关匹配方法改善深度不连续图像的匹配质量,提高匹
配准确度。利用FPGA流水线和并行处理技术实现了双目立体相机的实时图像匹配。结果表
明,该图像匹配结构具有较高的吞吐率和处理速度,可以工作在973MHz频率下实现1024×
1024灰度图像30f/s的实时处理。
关键词:双目立体相机;实时图像匹配;多窗口相关匹配;FPGA
中图分类号:TP39141;TN91173 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.10015078.
2013.12.20
Realtimematchingalgorithminbinocularstereocameraand
itsimplementationwithFPGA
SHANJie,TANGYao,JIANGHui
(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,Xi’anUniversityofPostandTelecommunications,Xi’an710121,China)
Abstract:Tocomputethedepthinformationusingimageprocessingisoneofkeytechniquesinthebinocularstereo
cameraStereovisionimagematchingprincipleisanalyzedandanewmethodofrealizingrealtimestereoimagematc
hingalgorithmbasedonFPGAisproposedtodecreasethematchingtimeInordertoachieveregionalstereomatc
hing,basedontheCensustransform,thesimilarityarecomparedthroughthegraylevelofthepixelintheneighbor
hood;Multiplewindowcorrelationmatchingmethodareusedtoimprovethequalityofimagewhendepthdoesnot
matchontheleftrightconsistencyconstraints,thus,thematchingaccuracyisimprovedRealtimeimagematchingis
implementedbyusingFPGApipeliningandparallelprocessingtechnologyTheexperimentalresultsdemonstratethat
themethodhashigherthroughputrateandprocessingspeed,therealtimeprocessingof1024×1024grayimagewith
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