蔡兴旺，韩岭，梁发云

(南昌大学机电工程学院，江西 南昌 330031)

高端显示技术要求真实地还原三维世界，达到临场感、浸入感和真实感的视觉属性[1-2]。人类使用双目获取视觉信息从而感受3D效果，因此，获取具有视差的左右眼图像是形成3D视频的重要前提。对于视差图像的获取，伍能举[3]、刘助奎[4]首先拍摄单一角度的2D视频，然后通过绘制虚拟视点或者2D视频转3D视频软件转换出具有视差的图像，但以此类方式生成的视差图像与真实三维场景的深度信息存在偏差。文献[5-6]设计了两视点和多视点3D视频采集系统，但是这种拍摄设备只能获取单一方向的3D图像，不便于多个方向3D视频图像的同步获取。对于左右眼视差图像的处理，张春雨等[7]研究了以软件方式处理数据的方法。本文根据双眼视觉机制构建双向3D图像传感器，可以实时采集具有左右眼视差的图像信息。构建便携化的双向3D图像传感器，可以满足汽车前后方向同步监控等场合的需求。并使用FPGA芯片构建数字化、微型化图像处理系统，利用FPGA高速并行处理数据的能力提高系统运算效率。双向3D图像传感器可应用于需要同步获取两个方向3D图像的场合，四目同帧等系统逻辑算法可为航拍多方向3D图像采集、监控等系统的设计提供参考和支持。

1 3D仿生原理

人的左、右眼存在大约65 mm的水平间距，双眼观看同一物体时在视网膜上形成具有视差的左右立体对图像，经过大脑融合使人们产生3D视觉。根据视差3D原理，3D图像传感器可以采用两个相同型号的CMOS图像传感器及其镜头组模拟人的双眼，相隔一定间距安装在同一水平线上，能够获取具有左右视差的立体对图像。……