[發明專利]一種基于SoCFPGA嵌入式系統的圖像拼接方法及系統

在審

• 申請號: 201710792432.4
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107705250A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李霽寅;洪永健;譚海波;郭晶晶;劉東堯;明家輝;萬豪;劉建宏;李進;唐華文
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司昆明供電局
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 郭偉紅

技術領域

本發明屬于機器視覺，尤其涉及一種基于SoC FPGA嵌入式系統的圖像拼接方法及系統。

背景技術

圖像拼接實現將多幅具有重合部分的圖像拼接成為一幅大尺寸，高分辨率的全景圖。研究圖像拼接的意義就在于通過算法將輸入的常規相機拍攝的一般分辨率的不同角度下的普通圖像，拼接成為全景圖像，從而降低對采集圖像設備的過高要求，擺脫以往的獲取全景圖像時對昂貴的專業設備的依賴，也可以將不同的場景下拍攝的圖像，或者特殊環境下拍攝的圖像拼接到一起，組成全景圖像。

常規圖像拼接算法大多是在基于PC系統的平臺中實現的，有專用的編譯環境和大量的函數庫的支持。但是，PC系統的裝置體積龐大、不易攜帶、成本較高；由于PC系統有很多冗余的功能和設計端口，缺乏專業性，功耗也很高，導致其應用場合受到限制，而且使用基于PC的拼接算法得到全景圖的方式相對于專業設備直接拍攝得到全景圖的方式在成本和性能上并沒有較大的優勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于SoC FPGA嵌入式系統的圖像拼接方法及系統，旨在解決傳統的圖像拼接系統裝置體積龐大、不易攜帶、成本高的缺點，使用本發明可以實現圖像拼接系統的小型化，提高了圖像拼接系統的普適性和專用性。

本發明是這樣實現的，一種基于SoC FPGA嵌入式系統的圖像拼接方法，該拼接方法是以SoC FPGA為硬件核心、在Linux系統中完成圖像拼接算法的運行。

優選地，所述Linux系統中完成圖像拼接算法的運行具體包括以下步驟：

S1、開發SoC FPGA的嵌入式系統運行環境，在嵌入式環境中運行Linux系統，在Linux系統中完成bmp文件的編解碼；

S2、基于相位相關法的圖像配準和基于三角權重融合算法的圖像融合，圖像拼接后輸出圖像。

本發明進一步公開了一種圖像拼接系統，該系統以SoC FPGA為核心處理器，運行燒寫在SD卡中的Linux操作系統，并在Linux系統中完成圖像拼接算法的運行，完成圖像拼接功能。

優選地，所述Linux系統核心運行在HPS側，網絡接口、按鍵、指示燈均連接至FPGA側。

本發明克服現有技術的不足，提供一種基于SoC FPGA嵌入式系統的圖像拼接方法及系統。本發明通過開發SoC FPGA的嵌入式系統運行環境；在嵌入式環境中運行Linux系統；在Linux系統中實現bmp文件的編解碼、基于相位相關法的圖像配準和基于三角權重融合算法的圖像融合；完成圖像拼接后輸出圖像。

相比于現有技術的缺點和不足，本發明具有以下有益效果：本發明在基于SoC FPGA的嵌入式系統中實現圖像的快速、準確的拼接，完成了基于SoCFPGA的嵌入式系統的圖像拼接算法的實現。發明圖像拼接系統更加小型化，提高了圖像拼接系統的普適性和專用性。

附圖說明

圖1是本發明系統軟件開發流程圖；

圖2是本發明圖像拼接系統的配置圖；

圖3是本發明圖像拼接系統中HPS部分配置圖；

圖4是本發明圖像拼接系統中Qsys系統組成圖；

圖5是本發明圖像拼接系統的結構框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明公開了一種基于SoC FPGA嵌入式系統的圖像拼接方法，該拼接方法是以SoC FPGA為硬件核心、在Linux系統中完成圖像拼接算法的運行。

更具體的，上述Linux系統中完成圖像拼接算法，如圖1所示，包括以下步驟：

S1、開發SoC FPGA的嵌入式系統運行環境，在嵌入式環境中運行Linux系統，在Linux系統中完成bmp文件的編解碼；

S2、基于相位相關法的圖像配準和基于三角權重融合算法的圖像融合，圖像拼接后輸出圖像。

如步驟S1所述，主要為嵌入式圖像拼接系統的構建。

如步驟S2所述，主要為嵌入式圖像拼接算法的設計與實現。使用相位相關法作為圖像配準的算法，利用快速傅里葉變換減少計算量，提高運算效率，使用三角函數權重融合算法對配準后的圖像進行融合。

本發明在基于SoC FPGA的嵌入式系統中實現圖像的快速、準確的拼接，完成了基于SoC FPGA的嵌入式系統的圖像拼接算法的實現。