全景3D图像传感器理论和逻辑算法研究
发布时间：2021-04-25 14:20
裸眼3D技术是一种无需佩戴任何助视设备即可观看立体影像,并且能够获得强烈的临场感和浸入感的光电显示技术。为了 3D视频获取和裸眼3D技术的产业应用,本文提出全景3D图像传感器（又可称为“全向3D图像传感器”）并进行相关技术研究。全向3D传感器是依据人眼仿生学原理来设计,具有辐角可调、焦距可调的功能,可同步采集前、后、左、右四个方向的立体对视差图像,并以八目同帧的视频作为输出。论文研究中完成的工作有:（1）研究全向3D图像传感器的理论基础。依据3D图像传感器的仿生原理,构建出3D图像传感器的光学模型。论述辐角调节结构在不同距离观察3D图像时的作用,设计多目3D图像传感器的视频输出格式。（2）构建了全向3D图像传感器硬件结构系统,以此验证全向3D图像传感器的设计思路和逻辑算法的有效性。依据现有资源,确立核心板加底板作为系统开发平台,使用核心板进行视频数据流处理。在底板上设计一个VGA接口和4组双目传感器接口进行采集和显示图像。根据图像分辨率、视频传输速度等因素计算出采集带宽的大小,确立各部分硬件的选型和相应的工作模式。（3）设计全向3D图像传感器的逻辑算法。将系统按照功能分成不同的模块,设...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外相关研究与发展现状
1.2.1 裸眼3D技术发展现状
1.2.2 CMOS传感器发展现状
1.2.3 3D拍摄系统的研究现状
1.3 论文主要研究内容及结构
第二章 3D视频技术理论基础
2.1 视频图像的基本理论
2.2 裸眼3D技术基本理论
2.2.1 亚屏幕
2.2.2 亚屏幕像素重配
2.3 视网膜获取图像的生理过程
2.4 人眼形成立体视觉原理
2.5 CMOS图像传感器的工作原理
2.6 本章小结
第三章 全向3D图像传感器理论分析与研究
3.1 全向3D图像传感器
3.2 3D图像传感器基本要求
3.3 3D图像传感器辐角调节机构
3.4 3D图像传感器图像光学模型
3.5 多目3D图像传感器的视频输出格式
3.5.1 双目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.5.2 四目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.5.3 八目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.6 本章小结
第四章 全向3D图像传感器的系统组成
4.1 FPGA核心单元
4.2 电源单元
4.3 图像传感器
4.4 图像缓存单元
4.5 图像显示单元
4.6 底板电路设计与焊接
4.7 本章小结
第五章 全向3D图像传感器逻辑算法研究
5.1 图像同步采集
5.1.1 CMOS图像传感器同步配置
5.1.2 CMOS图像传感器同步采集
5.1.3 图像传感器验证
5.2 图像数据缓存同步
5.2.1 FIFO缓存单元
5.2.2 八目同帧算法
5.2.3 八目同帧格式地址控制
5.3 显示单元
5.3.1 VGA接口
5.3.2 LCD的驱动逻辑算法
5.4 本章小结
第六章 系统设计的调试与实验
6.1 调试工具
6.2 全向3D图像传感器同步控制
6.2.1 全向3D图像传感器同步配置时序检测
6.2.2 全向3D图像传感器同步采集时序检测
6.2.3 8bit数据转16bit数据
6.3 多图像传感器合帧时序
6.4 实验显示
6.5 本章总结
第七章 总结与展望
7.1 论文及研究总结
7.2 本文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位论文期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]广电技术在视频监控系统中的转化和应用[J]. 汪登平. 传媒论坛. 2020(12)
[2]基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现[J]. 杨旭. 科技创新与应用. 2020(08)
[3]高刷新率的诱惑——电竞屏手机选购[J]. ALONG. 电脑知识与技术(经验技巧). 2020(03)
[4]双目立体视觉技术的实现及其进展[J]. 吴琼,刘宝龙,王科,王江,卢浩. 中国新通信. 2020(02)
[5]高速CMOS图像传感器的信号处理电路设计研究[J]. 武文静. 数字通信世界. 2020(01)
[6]裸眼3D胸腔镜与2D胸腔镜在微创食管癌根治术中的临床对比研究[J]. 黄可南,丁新宇,陈子豪,韦荣强,陈昱,徐志飞,唐华. 中国胸心血管外科临床杂志. 2020(04)
[7]基于FPGA和OV5640的图像采集和处理系统设计[J]. 裴正雄,彭安金. 机电信息. 2019(32)
[8]智能交通中的视频图像处理技术分析[J]. 尚金生. 现代信息科技. 2019(14)
[9]多镜头合成实现3D全景摄影初探[J]. 丛海亮. 艺术评鉴. 2019(04)
[10]多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发[J]. 陈雪芳,杨鸿宇,候文泽. 科技传播. 2018(03)
博士论文
[1]基于双目视觉的三维重建关键技术研究[D]. 张展.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2019
[2]仿人眼的结构原理和关键视觉技术研究[D]. 张阳.浙江大学 2011
硕士论文
[1]基于FPGA控制的裸眼三维显示系统[D]. 王叶.北京邮电大学 2019
[2]基于双目视觉及深度学习的采摘机器人目标检测及定位技术研究[D]. 秦雁飞.北京交通大学 2019
[3]基于CMOS传感器的高速图像采集装置的研究与设计[D]. 王国忠.中北大学 2019
[4]CMOS图像预处理方法研究与FPGA实现[D]. 武昊男.中北大学 2019
[5]基于双目视觉的码垛机器人目标识别与定位技术研究[D]. 高奇峰.重庆邮电大学 2019
[6]多视点裸眼3D电视的虚拟视点生成方法研究[D]. 韩冬雪.山东大学 2019
[7]3D图像传感器硬件逻辑算法研究[D]. 刘星.南昌大学 2018
[8]高清3D传感器数据处理技术研究[D]. 陈辉.南昌大学 2017
[9]基于全景视频的3D实景漫游技术实现[D]. 聂颖彬.深圳大学 2017
[10]超高清多视点裸眼立体图像融合系统[D]. 梁冬冬.南京大学 2017
本文编号：3159536
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外相关研究与发展现状
1.2.1 裸眼3D技术发展现状
1.2.2 CMOS传感器发展现状
1.2.3 3D拍摄系统的研究现状
1.3 论文主要研究内容及结构
第二章 3D视频技术理论基础
2.1 视频图像的基本理论
2.2 裸眼3D技术基本理论
2.2.1 亚屏幕
2.2.2 亚屏幕像素重配
2.3 视网膜获取图像的生理过程
2.4 人眼形成立体视觉原理
2.5 CMOS图像传感器的工作原理
2.6 本章小结
第三章 全向3D图像传感器理论分析与研究
3.1 全向3D图像传感器
3.2 3D图像传感器基本要求
3.3 3D图像传感器辐角调节机构
3.4 3D图像传感器图像光学模型
3.5 多目3D图像传感器的视频输出格式
3.5.1 双目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.5.2 四目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.5.3 八目3D图像传感器的视频输出左右格式
3.6 本章小结
第四章 全向3D图像传感器的系统组成
4.1 FPGA核心单元
4.2 电源单元
4.3 图像传感器
4.4 图像缓存单元
4.5 图像显示单元
4.6 底板电路设计与焊接
4.7 本章小结
第五章 全向3D图像传感器逻辑算法研究
5.1 图像同步采集
5.1.1 CMOS图像传感器同步配置
5.1.2 CMOS图像传感器同步采集
5.1.3 图像传感器验证
5.2 图像数据缓存同步
5.2.1 FIFO缓存单元
5.2.2 八目同帧算法
5.2.3 八目同帧格式地址控制
5.3 显示单元
5.3.1 VGA接口
5.3.2 LCD的驱动逻辑算法
5.4 本章小结
第六章 系统设计的调试与实验
6.1 调试工具
6.2 全向3D图像传感器同步控制
6.2.1 全向3D图像传感器同步配置时序检测
6.2.2 全向3D图像传感器同步采集时序检测
6.2.3 8bit数据转16bit数据
6.3 多图像传感器合帧时序
6.4 实验显示
6.5 本章总结
第七章 总结与展望
7.1 论文及研究总结
7.2 本文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位论文期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]广电技术在视频监控系统中的转化和应用[J]. 汪登平. 传媒论坛. 2020(12)
[2]基于FPGA的激光雷达SLAM测绘设计与实现[J]. 杨旭. 科技创新与应用. 2020(08)
[3]高刷新率的诱惑——电竞屏手机选购[J]. ALONG. 电脑知识与技术(经验技巧). 2020(03)
[4]双目立体视觉技术的实现及其进展[J]. 吴琼,刘宝龙,王科,王江,卢浩. 中国新通信. 2020(02)
[5]高速CMOS图像传感器的信号处理电路设计研究[J]. 武文静. 数字通信世界. 2020(01)
[6]裸眼3D胸腔镜与2D胸腔镜在微创食管癌根治术中的临床对比研究[J]. 黄可南,丁新宇,陈子豪,韦荣强,陈昱,徐志飞,唐华. 中国胸心血管外科临床杂志. 2020(04)
[7]基于FPGA和OV5640的图像采集和处理系统设计[J]. 裴正雄,彭安金. 机电信息. 2019(32)
[8]智能交通中的视频图像处理技术分析[J]. 尚金生. 现代信息科技. 2019(14)
[9]多镜头合成实现3D全景摄影初探[J]. 丛海亮. 艺术评鉴. 2019(04)
[10]多视点裸眼3D视频实时采集处理系统的软件开发[J]. 陈雪芳,杨鸿宇,候文泽. 科技传播. 2018(03)
博士论文
[1]基于双目视觉的三维重建关键技术研究[D]. 张展.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2019
[2]仿人眼的结构原理和关键视觉技术研究[D]. 张阳.浙江大学 2011
硕士论文
[1]基于FPGA控制的裸眼三维显示系统[D]. 王叶.北京邮电大学 2019
[2]基于双目视觉及深度学习的采摘机器人目标检测及定位技术研究[D]. 秦雁飞.北京交通大学 2019
[3]基于CMOS传感器的高速图像采集装置的研究与设计[D]. 王国忠.中北大学 2019
[4]CMOS图像预处理方法研究与FPGA实现[D]. 武昊男.中北大学 2019
[5]基于双目视觉的码垛机器人目标识别与定位技术研究[D]. 高奇峰.重庆邮电大学 2019
[6]多视点裸眼3D电视的虚拟视点生成方法研究[D]. 韩冬雪.山东大学 2019
[7]3D图像传感器硬件逻辑算法研究[D]. 刘星.南昌大学 2018
[8]高清3D传感器数据处理技术研究[D]. 陈辉.南昌大学 2017
[9]基于全景视频的3D实景漫游技术实现[D]. 聂颖彬.深圳大学 2017
[10]超高清多视点裸眼立体图像融合系统[D]. 梁冬冬.南京大学 2017
本文编号：3159536
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3159536.html
