2026年,全国大学生电子设计竞赛(电赛)控制类题目,如果选择‘基于FPGA的无人机视觉悬停与避障系统’,在实现光流法定位、VSLAM前端和避障决策时,如何利用FPGA的并行性加速特征提取与匹配,并与飞控MCU进行高效协同?
我们团队计划参加2026年电赛,初步想选控制类题目,做一个基于FPGA的无人机视觉系统。核心是用摄像头实现室内悬停和避障。我们查资料知道可以用光流或者简单的VSLAM。但难点在于,图像处理(如ORB特征提取、光流计算)计算量很大,如果用MCU(如STM32H7)可能帧率很低。所以我们想用FPGA做加速。请问,在FPGA上实现这些视觉算法时,架构上应该如何设计?比如如何并行化特征点检测和描述子计算?处理后的结果(如位置偏差、障碍物信息)如何通过SPI或UART高效地传给飞控MCU进行PID控制?有没有类似的开源项目或论文架构可以参考?特别担心软硬件协同的实时性和稳定性。