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

SpringBoot集成redisson实现延时队列教程

《SpringBoot集成redisson实现延时队列教程》文章介绍了使用Redisson实现延迟队列的完整步骤,包括依赖导入、Redis配置、工具类封装、业务枚举定义、执行器实现、Bean创建、消费... 目录1、先给项目导入Redisson依赖2、配置redis3、创建 RedissonConfig 配

Python的Darts库实现时间序列预测

《Python的Darts库实现时间序列预测》Darts一个集统计、机器学习与深度学习模型于一体的Python时间序列预测库,本文主要介绍了Python的Darts库实现时间序列预测,感兴趣的可以了解... 目录目录一、什么是 Darts?二、安装与基本配置安装 Darts导入基础模块三、时间序列数据结构与

Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能

《Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能》大文件直传常遇到超时、网络抖动失败、失败后只能重传的问题,分片上传+断点续传可以把大文件拆成若干小块逐个上传,并在中断后从已完成分片继... 目录一、接口设计二、服务端实现(FastAPI)2.1 运行环境2.2 目录结构建议2.3 serv

C#实现千万数据秒级导入的代码

《C#实现千万数据秒级导入的代码》在实际开发中excel导入很常见,现代社会中很容易遇到大数据处理业务,所以本文我就给大家分享一下千万数据秒级导入怎么实现,文中有详细的代码示例供大家参考,需要的朋友可... 目录前言一、数据存储二、处理逻辑优化前代码处理逻辑优化后的代码总结前言在实际开发中excel导入很

SpringBoot+RustFS 实现文件切片极速上传的实例代码

《SpringBoot+RustFS实现文件切片极速上传的实例代码》本文介绍利用SpringBoot和RustFS构建高性能文件切片上传系统,实现大文件秒传、断点续传和分片上传等功能,具有一定的参考... 目录一、为什么选择 RustFS + SpringBoot?二、环境准备与部署2.1 安装 RustF

Nginx部署HTTP/3的实现步骤

《Nginx部署HTTP/3的实现步骤》本文介绍了在Nginx中部署HTTP/3的详细步骤,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起学... 目录前提条件第一步:安装必要的依赖库第二步:获取并构建 BoringSSL第三步:获取 Nginx

MyBatis Plus实现时间字段自动填充的完整方案

《MyBatisPlus实现时间字段自动填充的完整方案》在日常开发中,我们经常需要记录数据的创建时间和更新时间,传统的做法是在每次插入或更新操作时手动设置这些时间字段,这种方式不仅繁琐,还容易遗漏,... 目录前言解决目标技术栈实现步骤1. 实体类注解配置2. 创建元数据处理器3. 服务层代码优化填充机制详

Python实现Excel批量样式修改器(附完整代码)

《Python实现Excel批量样式修改器(附完整代码)》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现一个Excel批量样式修改器,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一... 目录前言功能特性核心功能界面特性系统要求安装说明使用指南基本操作流程高级功能技术实现核心技术栈关键函

Java实现字节字符转bcd编码

《Java实现字节字符转bcd编码》BCD是一种将十进制数字编码为二进制的表示方式,常用于数字显示和存储,本文将介绍如何在Java中实现字节字符转BCD码的过程,需要的小伙伴可以了解下... 目录前言BCD码是什么Java实现字节转bcd编码方法补充总结前言BCD码(Binary-Coded Decima

SpringBoot全局域名替换的实现

《SpringBoot全局域名替换的实现》本文主要介绍了SpringBoot全局域名替换的实现,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 项目结构⚙️ 配置文件application.yml️ 配置类AppProperties.Ja