《實時雙目三維深度感知關鍵技術研究及VLSI設計》是依託西安交通大學，由葛晨陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：實時雙目三維深度感知關鍵技術研究及VLSI設計
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：葛晨陽
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題為滿足工業建模、3D列印、智慧型監控、醫療電子等領域高性能實時深度感知的套用需求，擬融合雙目立體測距和主動紅外結構光編碼的優勢，研究高精度、高清晰的實時雙目三維深度感知關鍵技術及VLSI設計，重點研究解決低延時的雙目三維深度感知計算引擎結構方法、多視窗自適應匹配的雷射散斑圖像深度感知方法、基於多模式散斑圖像塊的深度計算方法、深度圖空洞補償方法等關鍵技術難題，相比單目，不僅可實時生成不受環境光影響、高精度、高清晰的深度圖信息，而且進一步提升了深度精度和深度圖空間解析度、拓寬了感知範圍，用於三維圖像的實時識別、動作捕捉及場景感知。擬通過VLSI設計實現該裝置，其關鍵指標包括：實時輸出60幀/秒、1280*1024解析度的深度圖序列，深度圖輸出時延＜=17毫秒，深度精度0.5米處達1毫米，工作範圍0.5~6米。預期研究成果將作為一種新型立體視覺感測器推動人機互動、機器視覺技術的發展。
結題摘要
本課題為滿足工業建模、智慧型監控、3D人臉識別等領域高性能實時深度感知的套用需求，深度研究了雙目結構光高解析度深度感知方法及VLSI設計，率先提出單/雙目結構光兼容的三維深度感知計算引擎結構方法（授權美國發明專利US10194135B2）、結構光散斑編碼圖案生成方法及裝置（授權美國發明專利US9754376B1），並在點雲快速配準、RGBD配準融合、散斑投射器設計、深度自校正等方法上實現創新。完成2款三維深度感知專用晶片的流片，包括單目結構光三維深度感知專用晶片IVP1000，單/雙目結構光兼容的三維深度感知專用晶片IVP2000，並套用IVP2000晶片完成2款雙目結構光3D模組開發。其中遠距離雙目結構光3D模組指標包括：支持1280*1024解析度、60幀/s的深度圖輸出，輸出時延小於等於17毫秒，深度精度0.5米處可達1毫米，深度工作範圍0.5~6米。近距離雙目結構光3D模組指標：支持1280*800解析度、30幀/s的深度圖輸出，輸出時延小於等於33毫秒，深度精度0.5米處可達0.8毫米，深度工作範圍0.25~2米。在智慧財產權方面，累計申報美國發明專利6項（其中已授權3項）、申報中國發明專利15項（其中已授權7項）；發表高水平論文4篇，其中SCI收錄論文1篇、會議論文3篇。成果套用轉化方面，獲得收益101.1萬元。
