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基于FPGA的双目立体视觉系统设计与实现的任务书
任务书
一、课题背景
随着计算机技术的发展和普及，图像处理技术也得到了广泛的应用。其中，双目立体视觉技术是一种非常重要的技术，它可以实现立体图像的获取和处理，使我们能够更加真实地感受到立体场景的存在。而FPGA作为一种重要的可编程逻辑设备，也广泛应用于图像处理领域，能够帮助我们快速、高效地完成图像处理任务。
本课题旨在设计并实现一种基于FPGA的双目立体视觉系统，通过对左右两个相机的图像进行处理和匹配，实现立体图像的获取和显示。
二、研究内容
1.双目立体视觉的原理和基础知识：介绍双目立体视觉的概念、原理和基本处理流程，包括图像采集、图像预处理、特征提取、特征匹配等。
2.基于FPGA的双目测距系统设计：设计并实现一种基于FPGA的双目测距系统，通过对左右两个相机的图像进行处理和匹配，获取物体的深度信息，并实现深度信息的显示。系统设计过程中，需要考虑硬件资源的利用率和时间复杂度等因素，以实现高效、可靠的系统。
3.系统性能评估和优化：评估设计的双目立体视觉系统的性能，包括精度、速度、鲁棒性等，针对发现的问题进行优化改进。
三、研究方法
1.调研和分析：通过查阅文献、了解市场现状，分析双目立体视觉系统的现状与发展趋势，确定本次研究的技术路线和系统设计方案。
2.基于FPGA的系统设计：采用VerilogHDL等硬件描述语言，基于XilinxFPGA平台设计双目立体视觉系统的硬件电路，搭建完整的硬件实验平台，并对系统进行调试和优化。
3.系统测试和性能评估：使用标准数据集和实际图像进行系统测试和评估，对系统的性能指标进行集中考察和分析，提出改进和优化建议。
四、研究目的和意义
1.为图像处理领域提供新的技术手段：基于FPGA的双目立体视觉系统不仅可以实现立体图像的获取和显示，还可以应用于测距、3D重建等领域，为图像处理领域提供新的技术手段。
2.推广FPGA技术在图像处理领域的应用：本次研究可以带动FPGA在图像处理领域的应用，推广FPGA技术，促进其发展。同时，还可以进一步完善FPGA在图像处理领域的应用程序，提高其性能和效率，为图像处理和计算机视觉领域的发展做出贡献。
3.提高学生的综合能力：本次研究涉及到计算机技术、电子工程等多个领域，需要学生具备全面的学科知识和工程技能。通过本次研究，可以提高学生的综合素质和实践能力，更好地适应未来社会和行业的需求。
五、研究计划和进度安排
本研究计划周期为12个月，具体进度安排如下：
第1-2个月：调研和分析，确定技术路线和系统设计方案；
第3-5个月：基于FPGA的系统设计，包括硬件电路的设计和搭建、软件程序的编写等；
第6-8个月：系统调试和优化，根据实验结果对系统进行改进和优化；
第9-10个月：系统测试和性能评估，分析系统的性能指标；
第11-12个月：论文写作和答辩准备，完成论文撰写工作和答辩准备。
六、研究经费和资源需求
本次研究主要需要的经费和资源如下：
硬件设备：显微镜、相机、FPGA开发板等；
软件工具：VerilogHDL、Vivado开发工具等；
实验用品：备件和材料等；
经费预算：总经费预算30000元。
七、研究人员组成和分工
本次研究的人员组成和分工如下：
主研：负责研究方案确定、系统设计和实现、实验测试等工作；
参研：负责辅助研究、实验测试、数据分析等工作；
指导老师：指导和监督研究过程，协助解决研究中遇到的问题。