《基于DSP的圖像處理》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于DSP的圖像處理（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上
基于DSP的圖像處理
15級(jí)電氣二班曹永鴻
1.1圖像處理的基本概念
圖像處理是指安之低昂的需要突出一幅圖像中的某些信息，同時(shí)削弱或去除默寫不需要的信息，他是一種將原來(lái)不清晰的圖像變得清晰或強(qiáng)調(diào)某些感興趣的特征，一直不感興趣的特征，是指改善圖像質(zhì)量豐富信息量，加強(qiáng)圖像判讀和識(shí)別效果的圖像處理方法。
圖像處理就是增強(qiáng)圖像中用戶感興趣的信息，其主要目的有兩個(gè)：一是改善圖像的視覺效果，提高圖像成分清晰度；二是使圖像變得更有利于計(jì)算機(jī)處理。
2、
1.2.1 TMS320C6000 DSP芯片的硬件系統(tǒng)
本文選擇TI公司的TMS320C6000系列開發(fā)板，作為算法實(shí)現(xiàn)的嵌入式硬件平臺(tái)。TMS320C6000系列DAP是美國(guó)TI公司于1997年推出的新一代高性能的數(shù)字信號(hào)處理芯片，具有很高的工作頻率和極強(qiáng)的并行處理能力。片內(nèi)有A、B兩組共8個(gè)并行處理單元，每組內(nèi)分為L(zhǎng)、M、D、S四個(gè)單元，每組處理單元結(jié)合同側(cè)的寄存器和數(shù)據(jù)通道，構(gòu)成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)處理單元。C6000處理器的A、B兩個(gè)王正德數(shù)據(jù)處理單元之間可以通過(guò)兩條數(shù)據(jù)交叉通路進(jìn)行數(shù)據(jù)交叉訪問(wèn)，所以這樣的硬件結(jié)構(gòu)非常適合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行處理，利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理。
1.3基于DSP
3、的圖像處理實(shí)現(xiàn)
圖像處理技術(shù)基本上可以分成兩大類：品與處理法和空域處理法。頻域處理法的基礎(chǔ)是卷積定理，它是將圖像看做波，然后利用信號(hào)處理中的手段對(duì)圖像波進(jìn)行處理?？沼蛱幚矸ǖ幕A(chǔ)是灰度映射變換，它是直接針對(duì)圖像中的像素進(jìn)行處理，所用到的映射變換拒絕與增強(qiáng)的目的，例如增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，改善圖像的灰度層次等處理均屬于空域處理法的范疇。
1.3.2數(shù)字圖像邊緣檢測(cè) sobel 算子
這種做法能夠在增強(qiáng)目標(biāo)邊緣細(xì)節(jié)的同時(shí)以削弱部分高頻成分的噪聲。Sobel邊緣檢測(cè)增強(qiáng)算法的變異是從抑制噪聲并增強(qiáng)目標(biāo)的方向入手。從理論上來(lái)說(shuō)，本方法可以大大提高對(duì)紅外目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別能力。另外，從最終增強(qiáng)的結(jié)果與原始
4、圖像比較情況來(lái)說(shuō)，圖像的每個(gè)區(qū)域的細(xì)節(jié)都得到了很好的提升。所以說(shuō)，本程序能夠很好的實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)紅外目標(biāo)并抑制噪聲的目的。本程序?qū)崿F(xiàn)Sobel算子對(duì)圖像的每個(gè)像素考察它上下左右相鄰點(diǎn)的灰度的加權(quán)差，與之接近的鄰點(diǎn)的權(quán)大。據(jù)此實(shí)現(xiàn)算法。程序?qū)崿F(xiàn)了Sobel算子利用像素點(diǎn)上下、左右鄰點(diǎn)的灰度加權(quán)算法，根據(jù)邊緣點(diǎn)處達(dá)到極值這一現(xiàn)象進(jìn)行邊緣檢測(cè)。當(dāng)使用大的鄰域時(shí)，抗噪性能會(huì)更好，但這樣會(huì)增加計(jì)算量，并且得出的邊緣也會(huì)相應(yīng)變粗。
1.3.3數(shù)字圖像銳化 laplace 算子
在圖像增強(qiáng)過(guò)程中，通常利用各類圖像平滑算法消除噪聲，圖像的常見噪聲主要有加性噪聲、乘性噪聲和量化噪聲等。一般來(lái)說(shuō)，圖像的能量主要集中
5、在其高頻部分，噪聲所在的頻段主要在高頻段，同時(shí)圖像邊緣信息也主要集中在其高頻部分。這將導(dǎo)致原始圖像在平滑處理后，出現(xiàn)圖像邊緣和圖像輪廓模糊的情況。為了減少這類不利效果的影響，就需要利用圖像銳化技術(shù)，是圖像的邊緣變得清晰。圖像銳化(image sharpening)就是補(bǔ)償圖像的輪廓，增強(qiáng)圖像的邊緣及灰度跳變的部分，使圖像變得清晰，亦分空域處理和頻域處理兩類。圖像平滑往往使圖像中的邊界、輪廓變得模糊，為了減少這 類不利效果的影響，這就需要利用圖像銳化技術(shù)，使圖像的邊緣變的清晰。圖像銳化處理的目的是為了使圖像的邊緣、輪廓線以及圖像的細(xì)節(jié)變的清晰，經(jīng)過(guò)平滑的圖像變得模糊的根本原因是因?yàn)閳D像受到了平均
6、或積分運(yùn)算，因此可以對(duì)其進(jìn)行逆運(yùn)算（如微分運(yùn)算）就可以使圖像變的清晰。從頻率域來(lái)考慮，圖像模糊的實(shí)質(zhì)是因?yàn)槠涓哳l分量被衰減，因此可以用高通濾波器來(lái)使圖像清晰。
以下程序通過(guò)實(shí)現(xiàn)Laplace算子的方法使圖像的邊緣、輪廓線以及圖像的細(xì)節(jié)變得清晰，經(jīng)過(guò)平滑的圖像變得模糊的根本原因是因?yàn)閳D像收到了平均或積分運(yùn)算，因此可以對(duì)其進(jìn)行逆運(yùn)算就可以使圖像變得清晰。從頻率域來(lái)考慮，圖像模糊的是指是因?yàn)槠涓哳l與分量被衰減，因此可以用高通濾波器來(lái)使圖像清晰。但要注意，能夠進(jìn)行銳化處理的圖像必須有較高的性噪比，否則銳化后圖像性噪比反而更低，拉普拉斯算子會(huì)增強(qiáng)圖像中的噪聲，因此一般是想去除噪聲或減輕噪聲后再進(jìn)行銳化
7、處理。拉式算子是一個(gè)刻畫灰度圖像二階商算子，也是最簡(jiǎn)單的各向同性微分算子。以下程序?qū)崿F(xiàn)Laplace算子是比較基本的圖像銳化工具，處理后后得到的圖像邊界比較細(xì)致。
1.3.4圖像取反
圖像是有一個(gè)個(gè)像素組成，每個(gè)像素有不同的RBG值，比如121，122，95，分別代表不同的色深。所有的顏色都能由這三個(gè)數(shù)表示。最大值分別為255。圖像取反就是用255減去這三個(gè)值。下面的程序?qū)崿F(xiàn)了將圖像按像素按位進(jìn)行求反，求反處理的圖像與原始圖像“黑白顛倒”，可以看清原始圖像中灰黑區(qū)域的情況。
1.3.5數(shù)字圖像直方圖均衡化增強(qiáng)
圖像預(yù)處理中，通常采用直方圖均衡化和直方圖規(guī)定化、線性和非線性灰度變換提高圖
8、像的對(duì)比度，該程序?qū)崿F(xiàn)的算法首先對(duì)直方圖均衡化，增大圖像的對(duì)比度，接著在整個(gè)像素范圍內(nèi)對(duì)圖像灰度級(jí)進(jìn)行等間距排列，使輸出圖像的灰度動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到最大灰度變化范圍，追后對(duì)整幅圖像中值濾波，濾除圖像中被增強(qiáng)的噪聲。直方圖均衡化處理方法的效果還是很不錯(cuò)的，其優(yōu)點(diǎn)主要在于能自動(dòng)增強(qiáng)整幅圖像的對(duì)比度，但具體的增強(qiáng)效果也因此不易控制，只能得到全局均衡化處理的直方圖。通過(guò)該程序使圖像均衡化原灰度級(jí)的像素相加得到新的灰度級(jí)的像素，處理后的直方圖比原直方圖均勻了，但它并不是完全均勻，這是由于在均衡化的過(guò)程中原直方圖幾個(gè)像素較少的灰度級(jí)歸并到一個(gè)新的灰度級(jí)上，而像素較多的灰度級(jí)間隔被拉大了。程序?qū)崿F(xiàn)了直方圖算法，以減少圖像的灰度等級(jí)為代價(jià)，因此圖像的一些細(xì)節(jié)經(jīng)過(guò)處理后損失掉了。在實(shí)際應(yīng)用中，往往要根據(jù)不同的要求得到特定形狀的直方圖分布，以有選擇的對(duì)某灰度范圍進(jìn)行局部范圍內(nèi)的對(duì)比度增強(qiáng)，此時(shí)可以采用對(duì)直方圖的規(guī)定化處理。
專心---專注---專業(yè)
基于DSP的圖像處理
