图像深度估计硬件实现算法

• 作者: 杨媛 陈福
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 相对高度深度线索 Sobel 线性追踪 五级流水 深度图
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 图像理解和计算机视觉
• 页码范围: 362-371
• 页数: 10页
• 分类号: TP391
• 字数: 4763字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.170436

摘要

目的 近年来,3DTV(3-dimension television)与VR(virtual reality)技术迅速发展,但3D内容的短缺却成为该类技术发展的瓶颈.为快速提供更多的3D内容,需将现有的2D视频转换为3D视频.深度估计是2D转3D技术的关键,为满足转换过程中实时性较高的要求,本文提出基于相对高度深度线索方法的硬件实现方案.方法 首先对灰度图进行Sobel边缘检测得到边缘图,然后对其进行线性追踪以及深度赋值完成深度估计得到深度图.在硬件实现方案中,Sobel边缘检测采用五级流水设计以及并行线轨迹计算方式,充分利用硬件设计的并行性,以提高系统的处理效率;在深度估计中通过等效处理简化“能量函数”的方式将算法中大量的乘法、除法以及指数运算简化成加法、减法和比较运算,以减小硬件资源开销;同时方案设计中巧妙借助SDRAM(synchronous dynamic random access memory)突发特性完成行列转换,节省系统硬件资源.结果 最后完成了算法的FPGA(field programmable gate array)实现,并选取了2幅图像进行深度信息提取.将本文方法的软硬件处理效果与基于运动估计的深度图提取方法进行对比,结果表明本文算法相较于运动估计方法对图像深度图提取效果更好,同时硬件处理可以实现对2D图像的深度信息提取,且具有和软件处理一致的效果.在100 MHz的时钟频率下,估算帧率可达33.18帧/s.结论 本文提出的硬件实现方案可以完成对单幅图像的深度信息提取且估算帧率远大于3DTV等3维视频应用中实时要求的24帧/s,具有很好的实时性和可移植性,为后期的视频信息处理奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨媛	西安理工大学自动化与信息工程学院	92	559	12.0	19.0
2	陈福	西安理工大学自动化与信息工程学院	2	4	2.0	2.0