Připojení a zpracování stereokamery k systému na bázi FPGA SoC Zynq

Abstract

Stereoskopické vidění umožňuje vnímání hloubky porovnáváním obrazů dvou kamer. Jedná se o užitečnou techniku v robotice, automatizaci a 3D rekonstrukci fyzických objektů. Tato práce si klade za cíl navrhnout rozhraní pro stereokameru (s využitím FPGA) pro výukový přípravek MZ_APO. Zmíněné rozhraní poskytuje ve spojení s linuxovými V4L2 ovladači aplikacím v uživatelském prostoru standardizovaný přístup k hardwaru kamer. Dále je představen návrh FPGA akcelerátoru pro stereovizi zajišťující rektifikaci obrazu a výpočet disparity pomocí algoritmu blokového porovnávání (angl. block matching). K ověření funkčnosti rozhraní a posouzení výkonu akcelerátoru byla vyvinuta demonstrační aplikace.

Stereo vision enables depth perception by comparing images from two cameras, making it useful in robotics, automation, and 3D reconstruction. This thesis aims to design a stereo camera interface for the MZ_APO educational kit, with the camera interface implemented in the programmable logic (FPGA) of the Xilinx Zynq SoC. The interface provides, in conjunction with Linux V4L2 drivers, userspace applications with standardized access to the camera hardware. Furthermore, a design of an FPGA stereo vision accelerator is presented to rectify the input images and compute a disparity map using a block matching algorithm. A demonstration application is developed to validate the interface and evaluate the performance of the accelerator.