一种基于FPGA的计算三维点云坐标的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于FPGA的计算三维点云坐标的装置和方法，该装置包括：减法计算单元、乘法计算单元、除法计算单元、第一延时单元和第二延时单元；减法计算单元获取u<subgt;l</subgt;、v<subgt;l</subgt;、u<subgt;r</subgt;、u<subgt;0</subgt;、v<subgt;0</subgt;的数据，并行计算三维点云坐标公式中的(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;r</subgt;)、(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;0</subgt;)、(v<subgt;l</subgt;‑v<subgt;0</subgt;)；第一延时单元获取b、f<subgt;x</subgt;、f<subgt;y</subgt;的数据，并对数据做延时处理；乘法计算单元获取b、f<subgt;x</subgt;、(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;0</subgt;)、(v<subgt;l</subgt;‑v<subgt;0</subgt;)的数据，并行计算三维点云坐标公式中的b(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;0</subgt;)、f<subgt;x</subgt;(v<subgt;l</subgt;‑v<subgt;0</subgt;)；第二延时单元获取(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;r</subgt;)、f<subgt;y</subgt;的数据，并对数据做延时处理；除法计算单元获取b(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;0</subgt;)、f<subgt;x</subgt;(v<subgt;l</subgt;‑v<subgt;0</subgt;)、(u<subgt;l</subgt;‑u<subgt;r</subgt;)、f<subgt;y</subgt;的数据，并行计算三维点云坐标公式，得到三维点云坐标的计算结果。本发明专利技术能够实现数据的并行运算，提高了计算效率；还用延时处理确保数据的同步计算，避免时序混乱，确保了计算结果的正确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理，特别是涉及一种基于fpga的计算三维点云坐标的装置和方法。

技术介绍

1、随着机器人朝着智能化和自动化的方向深入发展，人们对机器人的感知能力、导航精度、避障性能和物体识别准确率的要求也不断提高。其中，如何快速精确地获取三维点云坐标成为了备受关注的问题。

2、目前，三维点云坐标主要通过3d结构光相机的相机参数和立体匹配的数据计算得到。3d结构光相机包含两个摄像头，分别对应左图和右图的拍摄，3d结构光相机首先通过向物体表面投射特定的光模式，然后捕捉物体表面反射的光模式图像，经过立体匹配得到同名点数据。其中，左图和右图是从稍微不同的角度拍摄的同一物体的图像，通过立体匹配技术，可以找出左图和右图中对应的像素点，即同名点。根据相机本身的内参(如焦距、主点坐标等)以及同名点数据，即可用公式计算三维点云坐标，具体公式如下：

3、

4、

5、

6、其中，x、y、z分别表示三维点云坐标的x轴、y轴、z轴方向上的坐标。ul表示图像经过立体匹配后同名点在左图的横坐标；vl表示图像经过立体匹配后同本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的计算三维点云坐标的装置，其特征在于，包括：减法计算单元、乘法计算单元、除法计算单元、第一延时单元和第二延时单元；

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：还包括截位处理器；

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：除法计算单元经过计算得到格式为位定点数的除法计算结果；

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：格式为位定点数的除法计算结果包括n位的整数部分和位的小数部分，其中整数部分包括1位整数符号位和(n-1)位的整数位，小数部分...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于，包括：减法计算单元、乘法计算单元、除法计算单元、第一延时单元和第二延时单元；

2.根据权利要求1所述的基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：还包括截位处理器；

3.根据权利要求2所述的基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：除法计算单元经过计算得到格式为位定点数的除法计算结果；

4.根据权利要求3所述的基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：格式为位定点数的除法计算结果包括n位的整数部分和位的小数部分，其中整数部分包括1位整数符号位和(n-1)位的整数位，小数部分包括1位小数符号位和位小数位；截位处理器通过截除位的整数位以及小数符号位，再将剩余的数据按截除前的排序依次拼接，获得格式为n位定点数的除法计算结果。

5.根据权利要求4所述的基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：还包括判断器和格式处理器；

6.根据权利要求2所述的基于fpga的计算三维点云坐标的装置，其特征在于：格式为2n位定点数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉潮，戴钰铭，
申请(专利权)人：伯朗特机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：