基于FPGA的视频拼接系统的设计与实现
视频拼接技术，即对有重叠区域的多路源视频数据利用拼接算法进行拼接，消除重叠区域，形成宽角度、大视场视频图像的技术。随着视频技术的广泛应用，一方面，单个摄像头采集的数据已经难以满足各工业领域的应用需求，视频拼接技术日益得到重视;另一方面，现存的视频拼接系统在硬件体积、软件处理速度以及精确度等方面仍存在许多需要改进的地方。
针对以上问题，着眼于视频拼接技术在天文观测、视频监控、遥感探测等领域日益广泛的应用，论文对图像拼接技术、视频拼接技术进行深入研究，初步实现了基于FPGA的实时视频拼接系统。论文的主要工作包括:
首先，开发完成基于MATLAB的图像配准系统，对当前存在的图像配准方法进行研究、分析，并完成五种图像配准方法的研究及仿真实现;并针对视频拼接系统对算法实时性要求较高的特点，对各方法在实时性、精确度等方面存在的问题予以探讨和改进;并对各方法适用范围，优、缺点进行分析。
其次，在此基础上，设计并实现了基于C语言的视频拼接系统。论文基于对各图像配准方法的研究及对比，提出一种具有较高精确度、较快处理速度的图像拼接算法:F-SIFT算法;并以F-SIFT算法为核心，改进现有图像拼接流程，开发完成对位置、角度、尺度变换具有普遍适用性的C语言实时视频拼接系统。
最后，基于Atlys开发平台，结合FPGA在实时信号处理、运算等方面的优势，实现了一种基于嵌入式的视频图像拼接系统:系统的硬件平台主要实现多路摄像头视频数据的采集、存储、编码输出等工作;软件平台利用实时性强的视频拼接算法，把多路源视频图像拼接成为一幅大场景、宽角度的视频，提供良好的视觉体验。
论文对图像拼接技术、视频拼接技术进行深入研究，改进了图像配准方法的流程，设计了一种适用面广、具有较高实时性的视频拼接方法，并实现了基于嵌入式的视频拼接系统，能够完成视频采集、处理、编码输出等任务。经过测试，结果达到预期要求，能够满足实时性视频拼接的需要，并能够应用于各相关工业领域。
图像拼接技术;视频拼接技术;现场可编程门阵列;片上可编程系统;嵌入式系统
北京化工大学
硕士
计算机应用技术
何宾
2013
中文
TP391.41;TP368.1
104
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）