[发明专利]一种基于SoCFPGA嵌入式系统的图像拼接方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于机器视觉，尤其涉及一种基于SoC FPGA嵌入式系统的图像拼接方法及系统。

背景技术

图像拼接实现将多幅具有重合部分的图像拼接成为一幅大尺寸，高分辨率的全景图。研究图像拼接的意义就在于通过算法将输入的常规相机拍摄的一般分辨率的不同角度下的普通图像，拼接成为全景图像，从而降低对采集图像设备的过高要求，摆脱以往的获取全景图像时对昂贵的专业设备的依赖，也可以将不同的场景下拍摄的图像，或者特殊环境下拍摄的图像拼接到一起，组成全景图像。

常规图像拼接算法大多是在基于PC系统的平台中实现的，有专用的编译环境和大量的函数库的支持。但是，PC系统的装置体积庞大、不易携带、成本较高；由于PC系统有很多冗余的功能和设计端口，缺乏专业性，功耗也很高，导致其应用场合受到限制，而且使用基于PC的拼接算法得到全景图的方式相对于专业设备直接拍摄得到全景图的方式在成本和性能上并没有较大的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SoC FPGA嵌入式系统的图像拼接方法及系统，旨在解决传统的图像拼接系统装置体积庞大、不易携带、成本高的缺点，使用本发明可以实现图像拼接系统的小型化，提高了图像拼接系统的普适性和专用性。

本发明是这样实现的，一种基于SoC FPGA嵌入式系统的图像拼接方法，该拼接方法是以SoC FPGA为硬件核心、在Linux系统中完成图像拼接算法的运行。

优选地，所述Linux系统中完成图像拼接算法的运行具体包括以下步骤：

S1、开发SoC FPGA的嵌入式系统运行环境，在嵌入式环境中运行Linux系统，在Linux系统中完成bmp文件的编解码；

S2、基于相位相关法的图像配准和基于三角权重融合算法的图像融合，图像拼接后输出图像。

本发明进一步公开了一种图像拼接系统，该系统以SoC FPGA为核心处理器，运行烧写在SD卡中的Linux操作系统，并在Linux系统中完成图像拼接算法的运行，完成图像拼接功能。

优选地，所述Linux系统核心运行在HPS侧，网络接口、按键、指示灯均连接至FPGA侧。

本发明克服现有技术的不足，提供一种基于SoC FPGA嵌入式系统的图像拼接方法及系统。本发明通过开发SoC FPGA的嵌入式系统运行环境；在嵌入式环境中运行Linux系统；在Linux系统中实现bmp文件的编解码、基于相位相关法的图像配准和基于三角权重融合算法的图像融合；完成图像拼接后输出图像。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明在基于SoC FPGA的嵌入式系统中实现图像的快速、准确的拼接，完成了基于SoCFPGA的嵌入式系统的图像拼接算法的实现。发明图像拼接系统更加小型化，提高了图像拼接系统的普适性和专用性。

附图说明

图1是本发明系统软件开发流程图；

图2是本发明图像拼接系统的配置图；

图3是本发明图像拼接系统中HPS部分配置图；

图4是本发明图像拼接系统中Qsys系统组成图；

图5是本发明图像拼接系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种基于SoC FPGA嵌入式系统的图像拼接方法，该拼接方法是以SoC FPGA为硬件核心、在Linux系统中完成图像拼接算法的运行。

更具体的，上述Linux系统中完成图像拼接算法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、开发SoC FPGA的嵌入式系统运行环境，在嵌入式环境中运行Linux系统，在Linux系统中完成bmp文件的编解码；

S2、基于相位相关法的图像配准和基于三角权重融合算法的图像融合，图像拼接后输出图像。

如步骤S1所述，主要为嵌入式图像拼接系统的构建。

如步骤S2所述，主要为嵌入式图像拼接算法的设计与实现。使用相位相关法作为图像配准的算法，利用快速傅里叶变换减少计算量，提高运算效率，使用三角函数权重融合算法对配准后的图像进行融合。

本发明在基于SoC FPGA的嵌入式系统中实现图像的快速、准确的拼接，完成了基于SoC FPGA的嵌入式系统的图像拼接算法的实现。