FPGA based stereo camera depth map generation


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: CELAL GÜVENDİK

Danışman: ÖZGÜR TAMER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezin amacı, bilgisayarlı çiftli görüntüleme (computational stereovision) sistemi kullanımı ile video imgelerinde derinlik tabanlı ayrıştırma yapmaktır. Çalışma sırasında, ilk önce çiftli (stereo) eşleme metodu Matlab yazılımında modellenmiş, iki adet sıradan web kamerası yardımıyla çiftli (stereo) kamera oluşturulmuş ve sonuçlar derinlik haritası olarak değerlendirilmiştir. Ardından bu model FPGA ortamında gerçek çiftli (stereo) kameralar ile paralel çalışmaya uygun olarak düzenlenmiştir. Nihai sistem Xilinx firmasının Virtex®-5 LX50T FPGA çipinde koşturulmuş, stereo imgeleri yakalamak için Digilent firmasının VmodCAM - Stereo Camera Module kartı kullanılmış ve video görüntüsü HDMI arayüzü ile ekranda gösterilmiştir. Sistemin çıkışı test için kullanılan nesnelerin görüntülerinin yine bu nesnelerin kameraya olan gerçek uzaklıklarına göre ayrıştırılmış olduğu video çerçeveleridir. Algoritma yakalanan imgelerin eşitsizlik (disparity) bilgisini ve stereo kamera parametrelerini kullanarak nesnenin çiftli kamera sistemine uzaklığını belirler. Eğer nesne o an ki eşitsizlik (disparity) değeri için doğru uzaklıkta bulunuyorsa, nesnenin dikey kenarları ekrandaki sonuçta kaybolacaktır. Bu eşitsizlik (disparity) değerleri Matlab modelinde otomatik olarak derinlik haritası oluşturmak için kullanılmıştır ve çalışmanın FPGA kısmında, eşitsizlik değerleri manuel olarak değiştirilerek algoritmanın nasıl çalıştığı ve derinliğin nasıl ayrıştırıldığı gösterilmiştir.