以FPGA實現三維深度影像估算的低複雜性方式

本文於車用影像安全領域使用立體視覺技術，以獲得圖像的深度信息，並從二維圖像中重建道路環境的三維信息，偵測出車輛前方障礙物的3D位置，估算出安全可行駛空間，有效確保駕駛安全。在重建道路環境過程中，真實物體深度影像的估計是立體視覺的關鍵技術。本系統以半全域匹配演算法（Semi-Global Matching，SGM）為基礎，結合多個優化演算方法，提出一三維深度影像估算演算流程，並實現於Xilinx Spartan-6 FPGA硬體平台上；採用外部記憶體SDRAM來儲存影像資料，達到低成本的考量。本文演算法實現結果，可利用FPGA擷取NTSC影像輸入，實現之深度資訊估算僅使用10K的LUTs和102KBk的BRAM，具有低複雜性特點。最後利用Middlebury Tsukuba標準測試圖與實車影像做測試驗證本文系統的準確性。