全景圖像實時展開在FPGA上的實現

　　M4K存儲器讀地址

　　M4K存儲器的讀操作完成了全景圖像的展開。本系統采用極坐標與直角坐標的對應關系實現全景圖像展開。如圖6所示，全景圖像中的點P(x,y)在矩形圖像中對應的點為P’(x’,y’)，則x’,y’與x,y的對應關系應為：

???

　　其中xΔ為橫坐標方向角度步長，yΔ為縱坐標方向上的半徑步長，分別由以下參數確定：

　　之前對不同象限圖像的翻轉存儲操作已經簡化了M4K中數據的讀取，所以只需要0~90°的正余弦查找表，查找表長度為640。在VGA顯示器上的第M行第N個像素，其對應像素值在M4K存儲器中的地址按如下規則進行計算：

其中sin_table(N)和cos_table(N)為正余弦查找表中第N列對應的正余弦值。

　　VGA控制模塊

　　VGA控制模塊根據系統時鐘生成行同步信號和場同步信號，同時接收前端模塊生成的RGB像素信號，并參照VGA顯示標準對VGA顯示進行控制。本系統采用640×480的顯示分辨率，幀速為64.4fps。

　　系統性能

　　本系統每一幀畫面分辨率為640×480，像素時鐘為27MHz，在不考慮實時顯示而只考慮存儲的條件下，一秒鐘內可存儲87.89幀圖像。另外，如果忽視人眼觀察習慣，一次性展開整幅圖像，幀速將降低為原來的四分之一，即21.97fps，展開圖像分辨率提高到2560×480。

　　總結

　　本文以Terasic公司的DE2-70開發板為平臺，實現了對反射式全景攝像機采集的全景視頻流的實時展開，系統結構清晰，具有較高的穩定性和可操作性。系統時鐘為27MHz，顯示分辨率為640×480，幀速達到64.4fps，達到了實時性的要求。