專利名稱：基于fpga的立體圖像處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及立體顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA的立體圖像處理裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圖像是一種二維信息載體，它只能表現(xiàn)出景物的內(nèi)容而忽略了物體的遠(yuǎn)近位置等深度信息，因此是不完整的。立體顯示技術(shù)能夠真實(shí)地重現(xiàn)客觀世界的景象，表現(xiàn)出場(chǎng)景的深度感、層次感和真實(shí)性，成為當(dāng)前顯示技術(shù)發(fā)展的重要方向。圖像的立體顯示方式一般為在圖像產(chǎn)生端用左右兩個(gè)攝像頭模擬人的左、右兩眼攝像，產(chǎn)生一對(duì)視差圖像信號(hào)， 之后先對(duì)該視差圖像信號(hào)進(jìn)行處理，編碼成一列左一列右交替圖像信號(hào)，也就是立體圖像處理，最后在顯示屏上交替顯示，左右眼視線經(jīng)加裝在液晶屏前的光柵開關(guān)控制，使人的兩眼分別看到一列左一列右交替的圖像，從而獲得立體感?，F(xiàn)有的立體圖像處理方案多采用計(jì)算機(jī)總線式圖像采集卡采集左右攝像頭的圖像，依賴計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和立體顯示相關(guān)處理軟件的性能和穩(wěn)定性，立體圖像合成煩瑣，并且制作成本比較高，不利于技術(shù)的推廣應(yīng)用。采用FPGA加相關(guān)解碼芯片進(jìn)行立體圖像處理，可代替計(jì)算機(jī)進(jìn)行立體圖像處理，且靈活方便，能針對(duì)不同接口，分辨率的液晶屏進(jìn)行顯示，并且制作簡單，成本低廉，已經(jīng)成為立體顯示技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)傳統(tǒng)的采用計(jì)算機(jī)總線式圖像采集卡采集左、右攝像頭的圖像，交給計(jì)算機(jī)進(jìn)行立體圖像處理的方式，存在的依賴計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和立體顯示相關(guān)處理軟件的性能和穩(wěn)定性，圖像處理裝置體積大，且立體圖像合成煩瑣，制作成本比較高，不利于技術(shù)的推廣應(yīng)用等問題，本實(shí)用新型提供了一種基于FPGA的立體圖像處理裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種基于FPGA的立體圖像處理裝置，包括有左、右兩路攝像頭和第一、二 FPGA芯片，其特征在于所述左、右兩路攝像頭分別通過視頻解碼芯片接入所述第一 FPGA芯片，所述第一 FPGA芯片的圖像處理合成模塊接入所述第二 FPGA芯片的像素重排列模塊，所述第二FPGA芯片的列綠像素對(duì)調(diào)模塊通過接口模塊外接裝有液晶屏；所述的第一、二FPGA芯片分別外接有數(shù)個(gè)SRAM存儲(chǔ)器。所述的基于FPGA的立體圖像處理裝置，其特征在于所述的視屏解碼芯片為 ADV7181B 芯片。本實(shí)用新型支持復(fù)合視頻輸入，左、右兩路攝像頭為復(fù)合視頻輸入，經(jīng)第一 FPGA 芯片產(chǎn)生控制I2C總線配置后的的視頻解碼芯片處理后，在外部SRAM存儲(chǔ)器的緩存配合下，同步進(jìn)入第一 FPGA芯片進(jìn)行處理，處理后為一幅包含左、右兩路輸入的一左一右的圖像數(shù)據(jù)，此圖像數(shù)據(jù)再經(jīng)過第二 FPGA芯片，并在外部SRAM存儲(chǔ)器的配合下，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列，形成一列左路圖像，一列右路圖像，且相鄰列綠色子像素對(duì)調(diào)的圖像數(shù)據(jù)，第二 FPGA芯片再根據(jù)外部液晶屏接口工作時(shí)序，經(jīng)過接口模塊，把圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給裝有光柵控制的液晶屏，送入雙眼后可看到立體圖像，如果輸入的是動(dòng)態(tài)影像，還能夠觀察更加生動(dòng)逼真的動(dòng)態(tài)立體圖像。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型是立體圖像處理的一種新途徑，對(duì)于動(dòng)靜態(tài)立體藝術(shù)品展示、醫(yī)療教學(xué)與顯示、商業(yè)產(chǎn)品的展示與應(yīng)用、體育休閑娛樂以及模擬訓(xùn)練等領(lǐng)域都有重要的意義，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種基于FPGA的立體圖像處理裝置，包括有左、右兩路攝像頭和FPGA芯片1、2，左、右兩路攝像頭分別通過視屏解碼芯片接入FPGA芯片1，F(xiàn)PGA芯片1的圖像處理合成模塊接入FPGA芯片2的像素重排列模塊，F(xiàn)PGA芯片2的列綠像素對(duì)調(diào)模塊通過接口模塊外接裝有光柵控制的液晶屏；FPGA芯片1、2分別外接有數(shù)個(gè)SRAM存儲(chǔ)器。左、右兩路攝像頭采用PAL制，復(fù)合視頻輸出。兩塊視頻解碼芯片采用ADV7181B，兩塊FPGA芯片分別選用Xilinx公司的 Spartan系列的)(C3S1000和)(C3S400，在FPGA芯片1內(nèi)部搭建微控制器及I2C控制模塊，對(duì) ADV7181B內(nèi)部I2C控制寄存器進(jìn)行相關(guān)配置，使輸入的左右兩路復(fù)合視頻經(jīng)ADV7181B轉(zhuǎn)換為數(shù)字YUV格式輸出，在外部SRAM存儲(chǔ)器的緩存配合下，由FPGA芯片1同時(shí)對(duì)兩路YUV格式輸出進(jìn)行隔行轉(zhuǎn)逐行及同步處理，并在FPGA芯片1內(nèi)部對(duì)輸入YUV格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB 格式，左右兩路轉(zhuǎn)換為RGB格式的數(shù)據(jù)，由在FPGA內(nèi)部搭建的地址發(fā)生器，及內(nèi)部RAM外部 SRAM存儲(chǔ)器的配合下，取左路數(shù)據(jù)的偶行，取右路數(shù)據(jù)的奇行，重新合成一幅包含左右兩路數(shù)據(jù)的圖像，此圖像數(shù)據(jù)，送入FPGA芯片2中，在FPGA2中，對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分割， 在外部2個(gè)SRAM的配合下，把輸入圖像數(shù)據(jù)分割成眾多小塊，一小塊包含4個(gè)像素，每塊兩個(gè)左路數(shù)據(jù)，兩個(gè)右路數(shù)據(jù)，并把每塊的偶行奇列的左路數(shù)據(jù)像素，和奇行偶列的右路數(shù)據(jù)像素對(duì)調(diào)，形成一列左路，一列右路交替圖像，此交替圖像在讀取顯示的過程中再通過FPAG 芯片2內(nèi)部兩塊RAM，每次處理兩行，對(duì)相鄰列綠色子像素進(jìn)行對(duì)調(diào)，同時(shí)FPGA芯片2根據(jù)外部液晶屏接口工作時(shí)序，產(chǎn)生行場(chǎng)時(shí)序控制信號(hào)，通過外部接口模塊把轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)按照行場(chǎng)時(shí)序發(fā)送給裝有光柵控制的外部液晶屏。
權(quán)利要求1.一種基于FPGA的立體圖像處理裝置，包括有左、右兩路攝像頭和第一、二FPGA芯片， 其特征在于所述左、右兩路攝像頭分別通過視屏解碼芯片接入所述第一 FPGA芯片，所述第一 FPGA芯片的圖像處理合成模塊接入所述第二 FPGA芯片的像素重排列模塊，所述第二 FPGA芯片的列綠像素對(duì)調(diào)模塊通過接口模塊外接裝有液晶屏；所述的第一、二 FPGA芯片分別外接有數(shù)個(gè)SRAM存儲(chǔ)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA的立體圖像處理裝置，其特征在于所述的視頻解碼芯片為ADV7181B芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于FPGA的立體圖像處理裝置，包括有左、右兩路攝像頭和第一、二FPGA芯片，左、右兩路攝像頭分別通過視屏解碼芯片接入第一FPGA芯片，第一FPGA芯片的圖像處理合成模塊接入第二FPGA芯片的像素重排列模塊，第二FPGA芯片的列綠像素對(duì)調(diào)模塊通過接口模塊外接裝有光柵控制的液晶屏；第一、二FPGA芯片分別外接有數(shù)個(gè)SRAM存儲(chǔ)器。本實(shí)用新型是立體圖像處理的一種新途徑，對(duì)于動(dòng)靜態(tài)立體藝術(shù)品展示、醫(yī)療教學(xué)與顯示、商業(yè)產(chǎn)品的展示與應(yīng)用、體育休閑娛樂以及模擬訓(xùn)練等領(lǐng)域都有重要的意義，同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04N15/00GK202050505SQ20102059441
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者張濤, 李旭, 涂娟 申請(qǐng)人:中航華東光電有限公司