专利名称：基于嵌入式快速点云数据生成器

专利单位：黑龙江省科学院自动化研究所

专利类型：实用新型专利

专 利 号：ZL201520387605.0

授权时间：2015.9.9

主要发明人：石磊；王刚；孙凯明；甄海涛；朱明清；宋昌江；陈庆文；聂洪秒；张宇

专利简介：在物体三维测量系统中，通常测量过程都是由计算机控制，直接投射出所需要的光栅条纹，利用摄像机直接采集数据到图像采集卡，每一幅图像直接传输给计算机，图像数据全部接收后，再进行编码及恢复三维图像；采用嵌入式芯片FPGA来完成光栅条纹的生成，通过VGA接口输出，利用CMOS摄像头直接采集图片，对采集图片进行实时编码，即每采集一幅图片实时在嵌入式中量化并编码，将多幅图片依次按低位到高位编排，形成编码数据，然后进入点云数据生成器的核心部分，针对三维形貌恢复的浮点运算单元；整个点云生成的计算公式比较简单，各点运算均用同一方式，所以可以在FPGA中实现具有非常大的优势。可使整个测量系统体积变小、功耗低，将光栅条纹生成及图像采集系统结合于一体并实时编码后通过以太网传输，还可以在硬件一级获得系统设计的极大灵活性，对逆向工程的整体发展具有很大的意义。

技术特点：

(1)采用FPGA实现了整个系统的硬件控制逻辑，具有高速的并行性；

(2)研制的针对移相法的三维数据生成设计出专用的浮点计算单元，提高了三维点云生成速度，在嵌入式系统中应用简化系统的复杂程度。

(3)该浮点计算单元具有接口开放性，可以与EDA软件无缝连接，形成一个作为对三维测量专用的IP软核。

(4)使用高速通讯接口实现了图像传输及显示等功能。