基于opencv SGBM的双目深度图提取在FPGA上的实现

2024-04-04 18:18

本文主要是介绍基于opencv SGBM的双目深度图提取在FPGA上的实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

代码分享于github:   https://github.com/tishi43/sgbm

主要包含以下部分:

line_buffer_8row.sv, 从ddr读左图和右图,缓存8行,为什么8行,5x5的cost加窗运算最多要7行图像,此7行用来输出,另一行用来从ddr读入。

calc_bt_cost.sv,代价计算,正向的代价计算,从x=minD开始到width-1,反向的代价计算,从x=width-1开始,计算到x=minD,为什么要反向,右左方向代价聚合时,是从最右边开始的,

sgbm_aggr_down.sv,sgbm_aggr_down_left.sv,sgbm_aggr_right_left.sv

5个方向的代价聚合,sgbm_aggr_down_left复用了down right和down left两个方向的代价聚合,目的是为了省一些资源,

sgbm_aggr_right_left复用了左右和右左方向的代价聚合。

sgbm.sv 顶层文件,也包含其它处理,包括唯一性检测,左右一致性检测,输出结果到ddr。

最长的路径来自左右和右左聚合,左右和右左聚合因为后一点的计算需要用到前一点的最小值,所以不能pipeline,只能1周期算完,有一个128个cost求最小值minLr,Logic level达到44级.

Max Delay Paths--------------------------------------------------------------------------------------Slack:                    infSource:                 i_P1[1](input port)Destination:            sgbm_aggr_right_left_inst/Delta_reg[9]_rep/DPath Group:             (none)Path Type:              Max at Slow Process CornerData Path Delay:        15.836ns  (logic 6.617ns (41.782%)  route 9.219ns (58.218%))Logic Levels:           44  (CARRY4=21 IBUF=1 LUT2=2 LUT3=4 LUT4=4 LUT5=2 LUT6=10)Location             Delay type                Incr(ns)  Path(ns)    Netlist Resource(s)-------------------------------------------------------------------    -------------------0.000     0.000 r  i_P1[1] (IN)net (fo=0)                   0.000     0.000    i_P1[1]r  i_P1_IBUF[1]_inst/IIBUF (Prop_ibuf_I_O)         0.606     0.606 r  i_P1_IBUF[1]_inst/Onet (fo=473, unplaced)       0.419     1.025    sgbm_aggr_right_left_inst/i_P1_IBUF[1]r  sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_95/I1LUT2 (Prop_lut2_I1_O)        0.043     1.068 r  sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_95/Onet (fo=1, unplaced)         0.000     1.068    sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_95_n_0r  sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_53/S[1]CARRY4 (Prop_carry4_S[1]_CO[3])0.256     1.324 r  sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_53/CO[3]net (fo=1, unplaced)         0.007     1.331    sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_53_n_0r  sgbm_aggr_right_left_inst/ram_reg_46_i_69/CI

这个算法最大的问题是ram的消耗量,以1280x960,disp range 128来计算,4个方向的代价聚合,每个方向需要存1280 * 128 * cost_bits,

这里cost_bits 是每方向聚合后的结果需要的bit数,算12bit,所以一个方向需要1280 * 128 * 12=1966080 bits, 4个方向需要,4 * 1966080 =7864320 bits, 约等于1MB的ram。

如果中间数据放ddr,每帧数据对ddr会产生1280*960*128*12*4= 7549747200 bits,约等于7Gbits,的读写,按照每秒30帧来算,需要占210Gbits约等于26GBytes的ddr读写带宽,这个带宽对于实际系统来说是一个很大的带宽。

这里的代价计算使用了5个calc_bt_cost模块同时算,这样每次加窗计算(window cost), 把这5个calc_bt_cost的计算结果相加,

按照正常的算法,是需要缓存一行window cost,计算最新一行的window cost是缓存的window cost+最新行的cost-最老行的cost,这样又需要1个1280 * 128 * 12bit的大缓存,这里5个calc_bt_cost仅仅是为了省一个大的缓存。

这写都是按照默认blocksize=5来设计的,如果blocksize可配,那这一个大的缓存也是省不的。

起初设计的时候用了10个calc_bt_cost, 5个反向bt cost来求右左方向的聚合,右左方向的聚合比左右和其它三个方向的提前一行算,这样算左右和右左并行。综合下来LUT直接超了1倍,改成5个calc_bt_cost先算右左,再算左右,这样速度降一半,资源还是超很多,后面又经过很多资源上的优化。

这篇关于基于opencv SGBM的双目深度图提取在FPGA上的实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/876511

相关文章

使用Python实现IP地址和端口状态检测与监控

《使用Python实现IP地址和端口状态检测与监控》在网络运维和服务器管理中,IP地址和端口的可用性监控是保障业务连续性的基础需求,本文将带你用Python从零打造一个高可用IP监控系统,感兴趣的小伙... 目录概述:为什么需要IP监控系统使用步骤说明1. 环境准备2. 系统部署3. 核心功能配置系统效果展

Python实现微信自动锁定工具

《Python实现微信自动锁定工具》在数字化办公时代,微信已成为职场沟通的重要工具,但临时离开时忘记锁屏可能导致敏感信息泄露,下面我们就来看看如何使用Python打造一个微信自动锁定工具吧... 目录引言:当微信隐私遇到自动化守护效果展示核心功能全景图技术亮点深度解析1. 无操作检测引擎2. 微信路径智能获

Python中pywin32 常用窗口操作的实现

《Python中pywin32常用窗口操作的实现》本文主要介绍了Python中pywin32常用窗口操作的实现,pywin32主要的作用是供Python开发者快速调用WindowsAPI的一个... 目录获取窗口句柄获取最前端窗口句柄获取指定坐标处的窗口根据窗口的完整标题匹配获取句柄根据窗口的类别匹配获取句

在 Spring Boot 中实现异常处理最佳实践

《在SpringBoot中实现异常处理最佳实践》本文介绍如何在SpringBoot中实现异常处理,涵盖核心概念、实现方法、与先前查询的集成、性能分析、常见问题和最佳实践,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、Spring Boot 异常处理的背景与核心概念1.1 为什么需要异常处理?1.2 Spring B

Python位移操作和位运算的实现示例

《Python位移操作和位运算的实现示例》本文主要介绍了Python位移操作和位运算的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录1. 位移操作1.1 左移操作 (<<)1.2 右移操作 (>>)注意事项:2. 位运算2.1

如何在 Spring Boot 中实现 FreeMarker 模板

《如何在SpringBoot中实现FreeMarker模板》FreeMarker是一种功能强大、轻量级的模板引擎,用于在Java应用中生成动态文本输出(如HTML、XML、邮件内容等),本文... 目录什么是 FreeMarker 模板?在 Spring Boot 中实现 FreeMarker 模板1. 环

Qt实现网络数据解析的方法总结

《Qt实现网络数据解析的方法总结》在Qt中解析网络数据通常涉及接收原始字节流,并将其转换为有意义的应用层数据,这篇文章为大家介绍了详细步骤和示例,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录1. 网络数据接收2. 缓冲区管理(处理粘包/拆包)3. 常见数据格式解析3.1 jsON解析3.2 XML解析3.3 自定义

SpringMVC 通过ajax 前后端数据交互的实现方法

《SpringMVC通过ajax前后端数据交互的实现方法》:本文主要介绍SpringMVC通过ajax前后端数据交互的实现方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价... 在前端的开发过程中,经常在html页面通过AJAX进行前后端数据的交互,SpringMVC的controll

Spring Security自定义身份认证的实现方法

《SpringSecurity自定义身份认证的实现方法》:本文主要介绍SpringSecurity自定义身份认证的实现方法,下面对SpringSecurity的这三种自定义身份认证进行详细讲解,... 目录1.内存身份认证(1)创建配置类(2)验证内存身份认证2.JDBC身份认证(1)数据准备 (2)配置依

利用python实现对excel文件进行加密

《利用python实现对excel文件进行加密》由于文件内容的私密性,需要对Excel文件进行加密,保护文件以免给第三方看到,本文将以Python语言为例,和大家讲讲如何对Excel文件进行加密,感兴... 目录前言方法一:使用pywin32库(仅限Windows)方法二:使用msoffcrypto-too