全景摄像机图像数据采集压缩系统设计与地研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文全景摄像机图像数据采集压缩系统的设计与研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：杨昱佟国峰副教授东北大学人工智能与机器人研究所硕士学科类别：工科模式识别与智能系统2011年6月论文答辩日期：2011年6月2011年7月答辩委员会主席：敞糸维建况像忠．麓东北大学2011年6月万方数据lIIIflolllflrllfllrllllHUllllllJO123850—'瓦=——-—■_■—————_——_—·————一AThesisfortheDegreeofMasterinPatternReeognitiD

2、nandIntelligentSystemDesignandResearchonPanoramicCameraImageAcquisitionandCompressionSystemByYangYuSupervisor：AssociateProfessorTongGuofengNortheasternUniversityJune2011万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一网工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文

3、中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：彩里日期．Ⅻ／．钆)7学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口～年半口两年∥学位论文作者签名：扬：曼导师签名：签字醐：川／．6—7签字醐：倦11曲．乙1●J●{、一巨<，、7馋驯万方数据东北大学硕士掌位论文摘要全景摄像机图像数据采集压缩系统的设计与研究摘要全景摄像机图像

4、数据采集压缩系统能够对360度视野范围内的图像信息进行实时采集和压缩。采集后豹图像经过处理形成约全景图像，习以实现真实感极强的虚拟环境建模。本系统具有广泛的应用范围，可以应用于视频监控，未知环境探测，机器人视觉，数字城市等领域，在国内外都是较新的研究课题，在理论和实际应用方面都有很好的研究价值。全景摄像机图像数据采集压缩系统主要实现图像数据的高速采集和实时压缩。目前，实现全景采集功能的设备多是应用旋转拍摄方式和透镜拍摄方式实现的，能够实时获取高分辨率全景信息的设备并不多见，针对这些不足，在对国内外全景采集压缩系统全面研究分析的基础上，本文设计开发了满足性能指标要求的采集压缩系统

5、，并对系统的可行性进行了验证。本文主要设计内容如下：(1)分析国内外全景采集压缎系统的优势和不足，提出全景摄像机图像采集压缩系统的硬件设计要求，设计全景摄像机采集压缩系统的整体结构和开发方案，(2)为获得高分辨率的图像数据信息，根据系统功能分析与开发方案，论文进行采集端设备j的分析和选型，选用具有二次开发功能的工业摄相机，设计D$P+FPGA的控制平台。对于FPGA与DSP进行了分析与选型，实现系统图像采集，高速数据缓存，图像硬件压缩等功能。(3>设计基于FPGA的高速缓存模块，采用12C总线方式实现摄相机触发控制与参数设定。采用SDRAM乒乓结构方式实现图像数据实时缓存，通过

6、双口RAM完成数据从FPGA到DSP的实时传输，并且设计图像数据从RGB到YCrCb色度空间的格式转换的功能，(4)设计了基于TMS320DM642的图像数据压缩模块，完成DSP最小系统的设计，SDRAM存储器，电源系统设计，复位系统设计，软件上完成软件系统框架编写及调试，并实现整体功能的联合调试。(5)在DSP上实现胛EG图像压缩算法，针对JPEG算法的实时性，提出基于Loeftler算法的硬件图像压缩算法，对Loeffler算法进行实时性的优化，并对压缩代码进行编译和参数优化，关键词：全景摄像机；TMS320DM642；FPGA；高速数据采集；图像压缩-JI-万方数据东北大

7、学硕士学位论文AbstractAcquisitionandCompress／onSystemThepanoramiccamerasystemCallbeusedinwidespreadscopes，suchaspanoramicmonitoring，environmentdetection,intelligentrobot,anddigitalcity．Itisanewareawithava／uableresearchhatheoryandpracticalaspect。Panoramicc