一种应用于视觉导航的轻量级FPGA图像预处理加速器方案

摘要

针对视觉导航图像前端的加速处理需求，提出一种基于轻量级、低成本FPGA的图像预处理加速器方案。该方案通过高效的流水线设计以及并行处理技术集成直方图均衡化、FAST特征点检测及多源传感器数据时间同步等关键功能，解决了在有限硬件资源下实现多功能集成、满足实时性要求、平衡成本与性能、多源传感器信息时间同步，以及实现软硬件协同设计等技术难点。该方案基于Xilinx公司Zynq-7000系列轻量级FPGA实现，在实现低成本的同时大大降低了图像处理延迟。当FPGA以160 MHz的频率运行时，对于1 280×720的图像可实现150帧/s的处理速度，提供了一种低成本、高性能的视觉导航图像前端加速解决方案。

关键词

图像加速器 / 直方图均衡化 / 特征点提取 / 时间同步 / 视觉导航 / 现场可编程门阵列(FPGA)