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多视点裸眼立体显示技术主要包括多视点立体素材的获取,多视点立体图像的融合以及立体显示装置。目前对于图像融合系统的研究多是在计算机上基于OpenCV开发融合程序,然而由于OpenCV需要配置环境变量、不同版本兼容性差,使得这样的融合程序难以移植;且受限于计算机硬件性能,当处理高分辨率(如4K)的视频图像时,还存在处理时间长、实时性差等缺点。这些都会限制立体显示技术的推广。得益于技术的发展以及集成芯片工艺进步,FPGA具备越来越强的高速并行处理数据的能力,用FPGA实现多视点立体图像融合,并整合到立体显示装置的硬件电路中,用户只需要提供具有视频输出的接口将多视点立体素材传给融合系统即可。而且FPGA可编程的特点,保证了其功能扩展性,只要芯片资源足够就可以添加新功能。本文回顾了立体显示技术的发展历程,重点介绍了基于LCD的立体显示技术,结合图像融合理论,提出了以FPGA为处理核心的亚像素级多视点立体图像融合系统。整个系统可以划分为时钟及复位模块、初始化模块、色彩空间转换模块、HDMI输入控制模块、HDMI时序生成模块、HDMI输出控制模块、UART控制模块。时钟及复位模块产生HDMI输出时钟及内部复位信号;初始化模块通过I2C总线完成HDMI编解码芯片寄存器配置,使其工作在4K模式下;色彩空间转换模块将输入的像素从YCrCb空间转换到RGB空间;HDMI输入控制模块将输入图像纵向放大,并旋转90°存入DDR3中,实现多视点图像帧的缓冲;HDMI输出控制模块将缓存的多视点图像进行亚像素级的融合,并将像素及时序传输给HDMI编码芯片;UART控制模块负责与外部主机通信,配置或读取寄存器的值以及切换融合模式等。本论文提出的超高清多视点裸眼立体图像融合系统经过硬件选型、算法设计、RTL级代码编写、模块综合、图像融合实验等。从实验结果来看,该系统具有实时处理、高扩展性特点。