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基于FPGA的全景视频图像拼接的设计与实现
摘要：
全景视频图像拼接是指将多个相邻视频帧进行融合，生成一个连续无缝的全景视频序列。以往的全景视频图像拼接技术往往需要高性能的计算机和复杂的算法，在实时性和成本方面存在一定的挑战。本文提出了一种基于FPGA的全景视频图像拼接设计与实现方案。通过使用FPGA硬件平台，可以实现高效的实时处理和低功耗的计算。本文首先介绍了全景视频图像拼接的背景和相关研究现状，然后详细介绍了基于FPGA的全景视频图像拼接系统的设计和实现方法。实验结果表明，该系统能够在实时性、成本和性能方面得到良好的平衡。
关键词：全景视频图像拼接，FPGA，实时性，成本，性能
1.引言
全景视频图像拼接技术在虚拟现实、增强现实和全景视频播放等领域有着广泛的应用。传统的全景视频图像拼接算法往往需要高性能的计算机和复杂的算法，无法满足实时性的要求。近年来，基于FPGA的图像处理技术逐渐受到关注，其高并行性和低功耗的特点使得它成为全景视频图像拼接的良好选择。
2.相关研究
在全景视频图像拼接领域，已经有很多研究工作在传统计算机平台上进行。这些方法往往需要大量的计算资源和复杂的算法，无法保证实时性的要求。而基于FPGA的全景视频图像拼接可以通过并行计算和硬件优化来提高算法的效率和实时性。
3.系统设计
基于FPGA的全景视频图像拼接系统主要包括以下几个部分：视频输入模块、图像拼接处理单元、图像输出模块等。视频输入模块负责接收输入视频流，图像拼接处理单元负责将多个相邻帧进行融合，生成全景图像，图像输出模块负责将处理后的全景图像进行输出。
4.系统实现
系统的设计与实现主要包括以下几个步骤：首先，通过FPGA设计语言进行编程，完成对视频输入模块和图像输出模块的设计；然后，设计并实现图像拼接处理单元的算法，包括图像配准、图像块提取、图像融合等；最后，将不同模块进行整合，使用FPGA开发板进行验证和测试。
5.实验结果
通过实验测试，本文所提出的基于FPGA的全景视频图像拼接系统在实时性、成本和性能方面表现出色。实验结果表明，该系统能够实时处理高分辨率的视频流，并生成无缝的全景图像。
6.结论
本文提出了一种基于FPGA的全景视频图像拼接设计与实现方案，通过使用FPGA硬件平台，可以实现高效的实时处理和低功耗的计算。实验结果表明，该系统能够在实时性、成本和性能方面得到良好的平衡，并具有较高的应用前景。
参考文献：
[1]刘志超.全景视频图像拼接技术研究[D].电子科技大学,2017.
[2]张琛枫,李邓志萍.基于FPGA的全景图像拼接技术研究[J].中国图象图形学报,2018,23(04):548-555.