《本科毕业设计论文基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处精》由会员分享，可在线阅读，更多相关《本科毕业设计论文基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处精（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分类号密级 深圳大学学位论文 基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库的开发 邱波电子工程98132219指导教师姓名纪震老师申请学位级别学士专业名称电子工程论文提交日期2002年5月 论文答辩日期2002年5月29日2002年5月答辩委员会组长评阅人基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库的开发 摘要本文开发了基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库。 数字图象处理是对数字图象进行处理以满足实际应用的要求。数字图象实时 处理需要高运算量，所以用于处理处理数字图象的硬件必须具有很高的运算速 度。数字图象处理主要研究图象变换，图象编码和压缩，图象增强和图象分割等。 随着数字信号
2、处理(DSP)技术的发展，DSP芯片的价格越来越低，性能越来越 好。可以采用DSP芯片实时处理数字图象。DSP具有特殊的结构并且具有指令周 期短、运算精度高特殊的DSP指令等优点。Code Composer Studio(CCS是TI公司推出的功能强大的集成性 DSP软件开发 工具。在CCS下，开发者可以对软件编辑、调试、代码性能测试和管理项目。另 外，CCS提供了实时分析和数据可视化的功能。 CCS降低了 DSP系统的开发难 度。傅立叶变换是数字图象处理的关键技术而且是衡量DSP芯片运算能力的一个指标，中值滤波是图象平滑和去除噪声的主要方法，巴特沃斯低通滤波可以去除 图象中噪声和使图象中的边
3、缘过渡比较平滑，伽马校正可以使图象看起来比较均 匀。本设计采用TI公司的DSP芯片TMS320C5402在CCS下开发这4个数字图 象处理程序，并分析了程序的实时性。关键词：数字信号处理器，数字图象，实时 论文类型：应用研究Develop digital image real-time process ing program libraries base on TI s DSP chipsABSTRACTThis paper studies on developing digital image real-time processing program libraries baseon TI
4、s DSP chips.Digital image processing processes the digital image to content the practical applicati on s dema nd. Digital imagetiRe process ing requires high operati on amount con seque ntly the hardware that is use to process digital images must have a high operation speed. Digital image processing
5、 chiefly researches image transformation, image cod ing and decod in g, image buildup and image divisi on etc.With the developme nt of DSP tech no logy, the price of DSP chips becomes cheaper and cheaper, and its performa nee becomes higher and higher. DSP chips can be adopted to process the digital
6、 image real-timely. DSP chips have special structure, and have some strong points such as the short instruction cycle, the high precision operation and the special DSP in structio n.Code Composer Studio (CCS) produced by TI is an in tegrated DSP software- develop ing tool with powerful fun cti ons.
7、By CCS, developers can edit and debug the software, test the codes and man age the project .In additi on, CCS provides the fun cti on of real-time an alyses and date visualizatio n. CCS decreases the difficulty of DSP system s developing.Fast Fourier Tran sform is a pivotal tech no logy of digital i
8、mage process ing, and is an index to measure the operation ability of DSP. Medium filter is a major method of smoothing image and wiping off the noise. Butterworth filter can wipe off the noise of the image and make the edges in the image tran siti on smoother. Gamma correct ion can let the image se
9、em uniform. This design adopts TI s DSP c40ps 1TMS320C5develop these 4-digital-image process ing programs and to an alyze their real-time performa nee.Keywords: digital sig nal process ing, digital image, real-timeType of Thesis: Applicati on Research深圳大学本科毕业论文一一基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库的开发目录.2 DSP芯片与
10、数字图象处理.3发展动态21.4本论文章节安排2第二章DSP芯片介绍及开发软件CCS42 . 1 DSP 系统42.2 DSP芯片发展和应用42.3DSP芯片的分类 52 .4DSP芯片的基本结构和特征 5 2.4.1TMS320C540262.4.2.7242.72.5开发软 玄5.1 CCS的TMS320C62XTMS320C67X件 CCS开发流程.5.2程序在CCS下的仿真8第三章程序实现和实时分析3 .1 二维FFT变换.1.1离散傅立叶变换 9.1.2二维离散傅立叶变换 10.1.3快速傅立叶变换10.1.4程序实现和实时分析 123.2中值滤波123.2.1中值滤波原理 133.
11、2.2程序实现和实时分析 133.3巴特沃斯低通滤波143.3.1巴特沃斯低通滤波原理153.3.2程序实现和实时性分析16.4伽马校正16.4.1伽马校正原理 173.4.2程序实现和实时分析 18第四章总结与展望 2(.1论文工作的总结20.2展望20致谢参考文献附录1深圳大学本科毕业论文一一基于TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库的 开发第一章绪论1.1实时数字图象处理图象是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接和间 接作用于人眼并进而产生视知觉的实体1。通过人的视觉系统得到的图象就是客 观景物在人心目中形成的影像。图象不仅仅是二维平面上或三维立体空间中具有
12、暗亮或色彩变化的光分布，还应该包括人的心理因素。一幅图象可以用一个二维函数f(x, y)来表示，x, y是平面的二维坐标，f(x, y)则表 示点(x, y)的亮度(灰度值)。常见能用计算机对图象进行处理，需要把连续的图 象的空间坐标(x, y)和灰度值f(x, y)数字化。这种数字化的图象就是数字图象。 数字图象处理就是利用数字计算机和其它高速、大规模集成数字硬件如数字信号 处理器(DSP),对从图象信息转换而来数字信号进行某些数字运算和处理，以达到 要求的预期结果。为了适应计算机和其他数字硬件的处理，数字化的连续图象离散即数字图象通常 有如下两种表示方法。1) 灰度值二维表示法设连续图象f
13、(x, y)通过等距采样，安排成1个 M N二维数组中，即：f(0,0)f(0,1)Lf(0,M-1) f(1,0) f(1,1)Lf(1,M-1) (1.1.1) f(x,y)= MMOM f(N-1,O)f(N-1,1)Lf(N-1,M-1)其中每个元素时1个离散变量，称为象素(pixel)。在数字图象处理中一般取 N=M, 并且N和灰度级G都是2的整数幕，即取N=2n及G = 2m。一般实验室处理的图 象 G 取 256 级(m = 8 bit)。2) 二值图象表示化为了减少计算量，常将灰度图象转化为二值图象处理。二值图象就是图象只有两个灰度值，非0即1。则每个象素可以用1bit表示。数
14、字图象处理就是利用计算机或其它数字硬件对数字图象进行各种目的的处理。 如去除图象噪声；对信息微弱的图象进行增强处理；对失真的图象进行校正，； 从遥感图片中辨别物体等等。常用的图象处理方法有以下几个方面：1) 图象变换图象变换是许多图象处理技术的基础。通过各种变换的方法如傅立叶变换，沃尔 什变换，离散余弦变换等，把空间域的处理转为变换域处理，许多工作在变换域 中能较快和较方便地实现。2) 图象压缩编码由于数字图象包含大量信息，为了节省图象传输、处理时间和存储空间。需要对 图象进行压缩处理，以减少表达图象的信息量。编码是压缩技术中最重要的方 法。3) 图象的增强和复原1深圳大学本科毕业论文一一基于
15、TI公司DSP芯片的数字图象实时处理程序库的 开发图象的增强目的是为了提高图象的质量，如去除噪声，提高图象清晰度，增强图 象对比度等。图象的复原是把退化图象复原，重新获得原始图象的过程。4) 图象分割图象分割是将图象中有意义的特征部分提取出来，如图象的中物体的边缘、区域 等，这是进一步进行虚像识别、分析的基础。实时数字图象处理要求每秒钟能处理 24帧以上的图象。因为对于视频图象根据 人眼的视觉惰性，只要图象的传输速率够快，每秒钟能传输24帧图象以上，人眼就会感觉到是一幅连续的图象，而无顺序效应。1.2DSP芯片与数字图象处理数字信号处理器(Digital Sig nal Process ing简称DSP)，是一种专为信号处理而 设计的，解决实时处理要求的单片可编程微处理芯片。自从20世纪70年代末问世以来，以其独特地结构和快速实现各种数字信号处理算法地突出特点，发展十 分迅速，并在通信、雷达、声纳、语音合成和识别、图象处理、医疗设备、家用 电器等众多领域获得了广泛地应用。其中典型的DSP芯片为TI公司的生产的DSP芯片，其中TMS320C6000系列是目前数字信号处理器中性能最好的产品。 与一般微处理器相比，DSP芯片具有使用灵活、速度快
