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基于FPGA的红色标志物双目测距系统.doc
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2019-12-01
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13页
自己做的机器视觉大作业,13页,6000字,word版本。基于FPGA的红色标志物双目测距系统。公式用mathtype打的,有参考文献等等。
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机器视觉大作业
基于 PYNQ-Z2 的红色标志物
双目测距系统设计
学 院(系):
专 业:
学 生 姓 名:
学 号:
完 成 日 期:
题目
摘 要
基于立体视觉的测距技术在交通、军事、航天等领域应用广泛。相比传统测距方式具有非
接触、高效率、抗干扰等优势。双目视觉是立体视觉技术的重要分支,与单目视觉相比,信息
量更大,能够实现三维重建。早期的双目视觉研究多数基于 PC 平台,不适用于恶劣、危险的
应用环境,也不满足灵活、便携等要求。针对上述情况,基于嵌入式平台的双目测距技术受到
重视并迅速发展。相比于单一的 ARM、DSP 等平台,PYNQ-Z2 平台单芯片集成 FPGA+ARM
架构,具有可扩展性好、性能高、功耗低、成本低的优势。并且可以方便使用 python 语言进行
编程,本次大作业研究并设计一种基于 PYNQ-Z2 的双目视觉测距系统。
PYNQ-Z2 平台 2018 年被 Xilinx 正式发布,功能强悍,并且笔者可以在接触到,因此本次
大作业选择它进行设计。本文第二章介绍硬件方案,第三章以及第四章介绍软件方案,不过都
只停留在一个大概理论方向上,没有进行细致地、实践地运行,因此一定有不周到不全面之处。
而笔者在设计过程中对于视觉处理很有兴趣,希望在之后的毕业设计中能够进行进一步的作品
完善。
关键词:FPGA;PYNQ-Z2;测距;双目
- I -
题目
目 录
摘 要............................................................................................................................................I
1 设计目标及灵感来源..............................................................................................................1
2 硬件方案..................................................................................................................................2
2.1 PYNQ-Z2 平台简介......................................................................................................2
2.2 摄像头............................................................................................................................3
2.3 显示屏............................................................................................................................4
3 图像预处理与硬件加速..........................................................................................................4
3.1 硬件加速原理................................................................................................................4
3.2 图像预处理....................................................................................................................5
3.2.1 高斯滤波..............................................................................................................5
3.2.2 颜色空间转换......................................................................................................6
3.2.3 颜色阈值分割......................................................................................................6
4 测距算法..................................................................................................................................7
4.1 测距算法概述................................................................................................................7
4.2 标志物中心提取............................................................................................................8
4.3 三维坐标恢复................................................................................................................9
5 总结与体会............................................................................................................................10
参考文献...................................................................................................................................10
- II -
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