Para construir um sistema de reconstrução 3D de alta eficiência e baixo consumo de energia, este artigo propõe uma arquitetura de aceleração de hardware baseada em FPGA que combina deslocamento de fase dois mais um com código Gray complementar. Primeiramente, imagens de faixas são capturadas por um módulo de controle de câmera, com posterior armazenamento em cache e filtragem. Em seguida, aproveitando a capacidade de processamento paralelo do FPGA, são otimizados por aceleração de hardware os algoritmos chave de empacotamento de fase, desenrolamento de fase e reconstrução 3D. Finalmente, utilizando um módulo de envio Ethernet Gigabit, os dados da nuvem de pontos 3D são transmitidos para o computador de nível superior para visualização, formando um sistema completo de medição 3D. Resultados experimentais mostram que a arquitetura proposta processa um conjunto de 11 imagens de faixas com resolução 720×540 em apenas 8 ms, em comparação com 27 ms em uma plataforma CPU tradicional, aumentando a eficiência em 3,3 vezes. Ao mesmo tempo, o consumo total de energia do sistema é de apenas 1,687 W, com erro absoluto de fase de 0,0368 rad e erro quadrático médio de 0,0978 mm. O sistema atende aos requisitos de alta precisão, alta eficiência e baixo consumo de energia.

FPGA;reconstrução 3D;luz estruturada;código Gray complementar