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VLSI Design for High-Precision Three-Dimensional depth Perception Chip

Chinese Journal of Electronics 2021年第3期30卷 556-560页

作者： GE Chenyang YAO Huimin ZHOU Yanhui DENG Pengchao Institute of Artificial Intelligence and Robotics Xi'an Jiaotong University Institute of electromagnetic and information technology Xi'an Jiaotong University

This paper presents a Very large scale integration(VLSI) design method for Three-dimensional(3 D) depth perception chip based on infrared coding structure light. The primary sub-modules on the chip contain the speckle pattern preprocessing module, blockmatching disparity estimation, depth mapping and postprocessing. The chip employs pipelining technology,and after Application specific integrated circuit(ASIC)verification, it proves that our chip has more advantages in performance of depth precision(12 bits, 1 mm @ 1 m),image resolution(1280×960), time delay(less than 17 ms),range limit(0.4～6 m). It also can generate more stable and smooth depth map in real-time, which can be used in 3 D recognition, motion capture or scene perception.

关键词： stable depth map image motion analysis depth precision high-precision Three-dimensional depth perception chip infrared coding structure light word length 12.0 bit VLSI design smooth depth map primary sub-modules application specific integrated circuits time 17.0 ms stereo image processing size 1.0 mm speckle pattern motion capture range limit image resolution depth mapping scale integration design method VLSI size 0.4 m to 6.0 m block-matching disparity estimation Application specific integrated circuit verification image matching

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