VHDL：基于 FPGA 实时处理的双目测距系统

双目立体视觉是基于视差，由三角法原理进行三维信息的获取，即由两个摄像机的图像平面和被测物体之间构成一个三角形。
已知两摄像机之间的位置关系，便可以获得两摄像机公共视场内物体的三维尺寸及空间物体特征点的三维坐标。
上图所示为简单的平视双目立体成像原理图，两摄像机的投影中心连线的距离，即基线距为B。两摄像机在同一时刻观看空间物体的同一特征点P，分别在“左眼”和“右眼”上获取了点P的图像，它们的图像坐标分别为pleft=(Xleft,Yleft), pleft=(Xright,Yright)。假定两摄像机的图像在同一个平面上，则特征点P 的图像坐标的Y坐标相同，即Yleft= Yright=Y，则由三角几何关系得到。

则视差为：Disparity= Xleft- Xright。由此可以计算出特征点P在摄像机坐标系下的三维坐标为

      因此，左摄像机像面上的任意一点只要能在右摄像机像面上找到对应的匹配点（二者是空间同一点在左、右摄像机像面上的点），就可以确定出该点的三维坐标。这种方法是点对
点的运算，像面上所有点只要存在相应的匹配点，就可以参与上述运算，从而获取其对应的三维坐标。
      本系统采用了一个半导体激光器代替以上所述的另一视觉系统，同样实现相应三角测距原理，获得了光斑的三维信息。
      以下则为距离运算的 VHDL 原代码：

process(clk)
begin
if(clk'event and clk='1')then if(m1='0')then
m1<='1';
if(din>"101000000")then dx<=din-"101000000";
else
dx<="101000000"-din;
end if;dx1(8 downto 0)<=dx(9 downto 1); dx1(9)<='0';
d2<=d1;
cout1<=0; elsif (d2>=dx)then
d2<=d2-dx; cout1<=cout1+1;
elsif (d2<dx)then if(d2>dx1)then
cout2<=cout1+1; else
cout2<=cout1; end if;
m1<='0';
end if; end if;
end process;

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