-
题名融合双目与ToF的高速三维视觉感知系统
- 1
-
-
作者
姜宇扬
黄开基
潘前锋
杨华
尹周平
-
机构
华中科技大学机械科学与工程学院数字制造装备与技术国家重点实验室
-
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第8期1408-1417,共10页
-
基金
国家重点研发计划(2020YFA0405700)。
-
文摘
通过三维视觉感知系统获取高质量彩色图像与三维点云信息是移动机器人等应用的关键,针对现有三维视觉感知系统难以同时满足实时性、高精度、高鲁棒的需求,设计并实现了双目与ToF融合的高速三维视觉感知系统。系统主要由相机板、FPGA板、GPU板与ToF板组成,通过FPGA板实现高速图像采集及预处理,以及提出并实现适应FPGA的Fast-SGM算法来获得高速双目立体匹配深度图;利用GPU采集ToF深度图并基于置信度对双目立体匹配深度图与ToF深度图进行融合,以解决双目立体匹配在弱光照、弱纹理情况下失效与ToF在强光照、远距离情况下失效的问题,进一步提高测量精度与鲁棒性。系统通过FPGA与GPU的并行加速特点对数据处理进行加速,能够输出分辨率为1024 pixels×1024 pixels、帧率为120 fps的双路RGB图像与立体匹配深度图像,同时能够输出分辨率为1024 pixels×1024 pixels、帧率为60 fps的融合深度图像,能够满足移动机器人等实时应用对环境深度估计的需求。
-
关键词
现场可编程门阵列(FPGA)
双目立体视觉
高速视觉系统
飞行时间(ToF)
-
Keywords
field programmable gate array(FPGA)
binocular stereo matching
high-speed vision systems
time of flight(ToF)
-
分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
-
