DSP图像处理算法的实现
嵌入式DSP图像处理系统设计与实现
—一
第] 己 卷 第 g期
t 萋 t l | 理 论 与
法
嵌入 式 D S P图像 处 理 系统设 计 与 实现
刘岩俊
( 中国科学院长春光 学精 密机械 与物理研 究所 长春 1 3 0 0 3 3 ) 摘 要: 为了实时地检测视 频 图像点 目标 位置 , 设计 了基 于 TMS 3 2 O F 2 8 1 2 Ds P和 S p a r t a n 3 一 S C 3 S 4 0 0的实 时 图像处 理系 统 。
p r o c e s s i n g s y s t e m, t he c o n n e c t i n g r e l a t i o n s b e t we e n DS P a n d F PGA , t h e h a r d wa r e s c h e me a r e d e s i g n e d . Th e i ma g e p r o — c e s s i n g s y s t e m i s c o mp o s e d o f Ca me r a l i n k i nt e r f a c e c h i p, F PGA c h i p , wa t c h d o g c i r c u i t , c o mmu n i c a t i o n i n t e r f a c e e t c . Th e s o f t wa r e wo r k f l o w i s i n t h e wa y o f t h a t , t h e wi d t h o f e x t e r n t r i g g e r s i g n a l o f Ca me r a i s 7 us , wh e n c a meh e e x - t e r n t r i g g e r s i g n a l , t h e c a me r a s t a r t s e x p l o r e, t h e n t h e c a me r a s t a r t s e x p o r t i n g i ma g e .Th e t ms 3 2 0 F2 8 1 2 wo r k s u n d e r
激光三维扫描图像处理算法及DSP的实现
g i h he-i nin C odnts ifr t n o h bet I d io ,i ao t TI MS 2 C 0 0 D P a te tredmes o riae nomai fte o jc. n a dt n t d ps ’ T 3 0 60 S n o o i S
d l ina d l e e me t aac mp n ain i cng t na p o i t t - i n i o t u i f be t t eeo e e t n n g n t o e s t , t a e a p rxma e wodme s nC no r n o jc , h rf r eo i s d o o L e o
( olg f rc inIsrmet n t- lcrnc n ier g Ti j ies y Ti j 0 0 2 C l e0 eio ntu n dOpoE eto i E gn ei 。 a i Unv ri 。 a i 3 0 7 ) e P s a s n nn t nn
wel sa clrtn h p e fp o e sn g aa l a ceeaig t es e o rc s ig i d ma ed t.
Ke wo d :DS i g r c s i g ls r3 s a n r y rs P m e p o e sn a e - D c n e a
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ETN MSEN术HIY LRI 子 RE C0 EO电E 量技T N) C C A MT 测 U E G
第81 2年1 0 月 3第 0 1 期 卷
激 光 三 维 扫 描 图像 处 理 算 法及 DS P的 实现 *
孙哲明 葛宝臻
基于DSP的沥青路面裂缝图像处理算法的实现
( .. h o fI fr t n E gn e ig,Ch n ’n Unv ri 1 S o l no mai n iern c o o a g a ies y。Xia 1 0 4,Ch ̄ t ’n7 0 6 ia; n
2 c ol f cn my& Maae n,C ag a nvri ,X ’n7 0 6 , hn ) .Sho o o o E ngmet h n ’nU i s y ia 10 4 C ia e t
Ab ta t Th s h l p v me t u f c rc s n f h an ds a e fp v me ts ra e i h i h y s r c : e a p at a e n ra e c a k i o eo em i ie s so a e n u fc n t e hg wa .An i g r . s t ma e p o c si g ag rt m o s h l p v me ts ra e c a k i p tf r r n t i p p r ta o t h mp o e ls i l lo i ms a d e s lo i n h f ra p a t a e n u f c r c s u o wa d i h s a e .I d p s t e i r v d ca sc g rt a a h n mo p o o ia lo i ms t r c s h s h l p v me t u f c r c g ,s c s a od n o s , e e t g t e ca k e g s r h lgc l g rt a h O p o e st e a p at a e n ra e c a k i s ma e u h a v i i g n i s e d tci h rc d e, n
图像几何变换的DSP算法研究与实现
关 键 。结 合 超 声 诊 断 仪 图 像 形 成 原 理 , 究 实 现 了 图像 几 何 变 换 的 多 种 算 法 , 通 过 搭 建 D P模 型 进 研 并 S 行 仿 真 , 运 算 量 等 可 行 性 指 标 开 展 比 对 分 析 。 优 选 出 R— h t 法 , 图 像 实 时 性 和 分 辨 率 得 到 有 对 T ea算 使
效 的保 证 。
关 键 词 : 超 声 诊 ห้องสมุดไป่ตู้ ;几 何 变 换 ;D P S ;图像 处 理
中 图 分 类 号 :T 3 1 P 9 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 7 — 7 0 2 1 )4 0 4 — 3 6 4 7 2 (0 0 1 - 0 3 0
DS lo i m e e r h a d r a e o ma e g o ty ta so ma in P a g rt h r s a c n e lz f i g e me r r n f r t i o
K y wor s:u r s u d;g o t c ta so ma in;DS e d h ao n e mer r n f r t i o P;i g rc s i g ma e p o e sn
B 型 超 诊 断 仪 是 运 用 超 声 传 导 技 术 和 超 声 图 像 诊
Ab ta t s r c :Ul a o n d a n si q i me t S h g r q i me t a o t r s l t n n i l e s t su d ig o t e up n ’ ih e ur r c e n b u e ou i a d t o mei s ,ma e h D P o e ain e o n k s t e S p rt b c me o
DSP图像处理技术-实验报告模板New1
西安**大学通信与信息工程学院《DSP数字图像处理技术》课内实验报告(2016/ 2017 学年第 2学期)学生姓名: 88888专业班级: 7777学号: 0000指导教师: 0000目录实验1:Code Composer Studio入门实验 0一、实验目的 0二、实验原理 0三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (1)四、实验小结 (1)实验2:编写一个以C语言为基础的DSP程序 (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (4)四、实验小结 (6)实验3:图像灰度化实验 (7)一、实验目的 (7)二、实验原理 (7)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (7)四、实验小结 (8)实验4:图像平滑实验 (10)一、实验目的 (10)二、实验原理 (10)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (12)四、实验小结 (15)实验5:图像锐化实验 (16)一、实验目的 (16)二、实验原理 (16)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (16)四、实验小结 (18)实验6:图像灰度变换实验 (21)一、实验目的 (21)二、实验原理 (21)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (21)四、实验小结 (22)实验7:图像均衡化实验 (24)一、实验目的 (24)二、实验原理 (24)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (24)四、实验小结 (24)实验8:图像边缘检测实验 (28)一、实验目的 (28)二、实验原理 (28)三、实验内容(调试好的程序,实验结果与分析) (28)四、实验小结 (30)实验总结与心得体会 (36)实验1:Code Composer Studio入门实验一、实验目的1、学习创建工程和管理工程的方法2、了解基本的编译和调试功能3、学习使用观察窗口4、了解图像功能的使用二、实验原理开发 TMS320C6xxx 应用系统一般需要以下几个调试工具来完成:1. 软件集成开发环境(CCS):完成系统的软件开发,进行软件和硬件的仿真调试,它是硬件调试的辅助工具。
数字相机像处理器DSP的工作原理
数字相机像处理器DSP的工作原理数字相机是一种现代化的相机设备,它通过内置的数字信号处理器(DSP)实现图像的处理和优化。
在数字相机中,DSP起到了至关重要的作用,它负责接收、处理和输出图像信号,为用户提供高质量的照片和视频。
一、数字相机的基本原理数字相机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:图像采集、图像处理、图像存储和图像输出。
其中,DSP承担了图像处理的任务。
1. 图像采集数字相机通过光学镜头将光线聚焦到感光元件(如CCD或CMOS)上。
感光元件将光信号转化为电信号,并将其转发给DSP进行进一步的处理。
2. 图像处理DSP是数字相机的核心处理单元,它负责对从感光元件得到的原始数据进行各种算法和处理操作。
首先,DSP会对图像进行去噪处理,去除因光线和传感器本身引起的噪点。
然后,它会对图像进行颜色校正、白平衡和曝光控制等调整,以提高图像的质量和真实度。
此外,DSP还能够进行人脸识别、景深调节和图像稳定等高级图像处理功能。
3. 图像存储处理完毕的图像数据会被存储在相机的存储器中。
存储介质常见的有内置的闪存、SD卡或CF卡等。
DSP会负责将处理后的图像数据进行压缩和编码,以减小文件大小并提高存储效率。
4. 图像输出当用户需要查看或传输图像时,DSP会将存储的图像数据解码并进行需要的格式转换。
对于显示器输出,DSP会负责将图像信号发送给相机的LCD屏幕,使用户能够实时预览和操作图像。
此外,DSP还可以将图像通过USB或无线传输功能发送给电脑或其他设备进行后续的处理和分享。
二、DSP的工作原理DSP作为数字相机的核心处理器,其工作原理主要包括以下几个方面:1. 数据处理单元DSP内部包含多个数据处理单元,以便同时处理多个任务。
这些单元可以并行运行,提高了图像处理速度和效率。
2. 算法优化DSP内部嵌入了各种图像处理算法和优化,使其能够更快速的执行各种图像处理任务。
这些算法包括滤波、锐化、对比度调整、色彩增强等等。
基于DWT_SVD和DSP的数字图像加密算法实现_王永皎
142
计算机应用与软件
IMPLEMENTATION OF DIGITAL IMAGE ENCRYPTION ALGORITHM BASED ON DWTSVD AND DSP
Wang Yongjiao1
1 2
Wang Chuan2
( Department of Computer Science and Engineering,Henan University of Urban Construction,Pingdingshan 467036 ,Henan,China) ( College of Computer and Information Technology,Henan Normal University,Xinxiang 453007 ,Henan,China)
j) | V ( i , j) ∈ { 0 , 1} , 1≤ ③ 假设加密信息记为 V = { V( i, i, j ≤ P} , 其目的是为了消除加密 对 V 进行 l 次 Arnold 置乱变换, 信息比特的空间相关性 。 将得到的结果记为 V g , 同时将 l 记为 密钥。 ④ 再给每一个系数子块中都加入预设的加密信息 。 在这 里以一个系数子块的操作为例进行说明 。 首先对系数子块 A i 进行奇异值分解运算: Ai = Ji Ri T Ki ( 4)
Abstract In order to solve the security problem of digital images in communication channel transmission,we propose a new digital image encryption algorithm based on DWTSVD. Singular value of the image has good irreversibility against the geometric attacks,and after mathematical transformation,the image centroid will not change. Based on the above analyses,in this paper we dwell on the designing idea of the DWT-SVD algorithm,and present the implementation steps of the algorithm. The DWTSVD algorithm could be implemented on the constructed platform of image processing system based on DSP,and through the experimental test we can find that the DWTSVD algorithm could well fight against geometric attack in communication channel,thereby ensure the security,invisibility and robustness of the images transmitted in the channel. Keywords DWTSVD algorithm DSP Image centroid Geometric attack Robustness
基于DSP的紫外图像中值滤波算法的实现
65 48
科
学
技
术
与
工
程
7卷
图 1 紫外成像检测系统
机采集并经视频 解码器 S A 15后被编码成数 字 A 71 并行信号 B 66码流送 D 62的视频接 口 Vdo T5 M4 i e
能在断 电后保存程 序及初始 化数据 的存储 器 , 系统 采 用 Fah 为程序存储 器 , 系统 具备 自启 动功能 。 l 作 s 使 图 1 紫外成 像检 测 系统组 成框 图。紫 外信 号 是 首 先 经过紫 外微光 像 增 强 系 统 后 , 号 被 增 强 放 大 信 并 被转 化为 可见光 信号 , 见光 信号 通过 C D摄像 可 C
要
为 了改善 紫外 图像 的成像质量 , 需要 对 图像进行 平滑处理 。D P硬 件具 有强大 的运 算 能力及 灵活 的可编程性 的特 S
点 ,已被广泛地应用于实 时图像处理领 域。根据 紫外检 测技术 的基本要 求, D P平 台上 实现 了对紫 外 图像 的 中值 滤波处 在 S 理, 结果表 明, 方法能够满足紫外检测 系统 的需要。 该 关键 词 紫外图像 DP S 中值滤波 紫外检测
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20 Si Tc. nn. 07 e ehE gg .
基于 D P的紫外图像 中值滤波算法的实现 S
李 伟 于凤梅 庞其 昌‘ 周 丽萍 张 琦
( 仲恺农业技术学院信息学 院, 广州 5 0 2 ; 2 5 暨南大学 光电工程研究所 广州 50 3 ) 1 , 62 1
摘
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第年 l 2月
科
学
技
术
与
工
程
Vo . No 2 17 .4
De . 2 7 e O0
高速数字信号处理中的算法实现与优化
高速数字信号处理中的算法实现与优化随着科技的飞速发展,数字信号处理(DSP)在通讯、图像处理等领域中应用越来越广泛。
特别是高速数字信号处理,对算法的实现与优化提出更高的要求。
因此,本文介绍了高速数字信号处理中常用的算法以及优化方法。
一、时域和频域算法数字信号处理的两种基本处理方式是时域处理和频域处理。
时域处理是指对信号在时间域内进行直接处理;而频域处理则是通过对信号进行傅里叶变换,将信号从时域转换到频域进行处理。
在高速数字信号处理中,时域和频域算法的选择需要根据运算速度和算法实现的难度来考虑。
时域算法可应用于线性时不变系统(LTI)的滤波、解调、合成等方面。
比如,常见的FIR滤波器、IIR滤波器、卷积、离散傅里叶变换(DFT)等都是以时间域为基础的算法,其实现相对直接简单。
但是,在实际应用中,随着信号频带宽度的增大和滤波器阶数的提高,时域算法的计算量也会随之增加,造成实时处理的困难。
频域算法则可应用于时不变系统的频域性能分析、频率选择性滤波等方面。
比如,常见的基于FFT(快速傅里叶变换)的DFT算法,以及基于复数运算和滤波器的滤波算法都是频域算法。
在高速数字信号处理中,频域算法在处理高频信号时有更高的效率,但是相对于时域算法,它的实现难度也较大。
二、算法优化为了提高算法的执行速度和效率,需要对算法进行优化,具体有如下方法:1. 采用FFT等快速计算算法:FFT算法是频域处理的核心,可以用于DCT、DWT等各种变换。
FFT算法采用分治思想,将DFT计算规模从N变为log2(N),大大减少计算量和时间复杂度。
2. 采用并行计算:高速数字信号处理需要快速实时处理大量数据,这可以通过并行计算来实现。
例如,多处理器(multiprocessor)和多线程技术能够将大量数据同时处理,从而提高计算速度。
3. 采用硬件实现:在一些应用中,采用专门的硬件实现可以极大提高算法的速度和效率。
例如,FPGA(Field-Programmable Gate Array)芯片的可重编程性可以根据不同的算法和数据来适应变化的计算要求。
DSP在图像处理中的应用
DSP在图像处理中的应用与发展班级:姓名:学号:DSP在图像处理中的应用与发展摘要:在过去的几年中,各种各样的数字信号处理方法层出不穷。
数字信号处理器已经成为许多消费、通信、医疗、军事和工业类产品的核心器件。
在实际应用中可以选用的数字信号处理实现方法很多。
但是,数字信号处理器(DSP)以其在处理速度、价格和功耗上的无以替代的优势赢得了大多数用户的信任。
随着信息家电、网络通信和3G移动通信的飞速发展,作为最关键的核心器件的数字信号处理器,将会把人们带人高速信息化的时代。
而基于DSP的数字图像处理技术也随之DSP的发展而不断革新。
图像处理技术最初是在采用高级语言编程在计算机上实现的,后来还在计算机中加入了图像处理器(GPU),协同计算机的 CPU工作,以提高计算机的图形化处理能力。
在大批量、小型化和低功耗的要求提出后,图像处理平台依次出现了基于VLSI 技术的专用集成电路芯片((ASIC)和数字信号处理器((DSP)。
但基于DSP的图像处理系统以其可降低体积、重量与功耗,同时价格也较低,具有较高的可靠性,且易于维修与测试,对噪声与干扰有较强的抗干扰能力,越来越受到了人们的青睐。
图像处理与识别是DSP应用中的一个极其重要的领域。
随着近年来对图像高速实时处理的要求,基于DSP的数字图像处理技术发展迅速,在超声图像、红外图像、天文图像、医疗影像和军事等领域等到了广泛的应用。
其目前主要向着多DSP并行运算、多CPU实时系统、分布式实时系统等方向发展。
而一些新的数学方法像模糊论集的引入、神经网络理论的实用化以及分形几何学的应用尤其是小波变换正逐步应用于处理图像的DSP系统中。
这使得用于图像处理的DSP系统向着集成化、并行化、开发简易化和标准化方向发展。
1 、DSP和图像处理技术的发展概况基于DSP的数字图像处理技术是一种新兴的边缘融合技术,可以通俗的理解为DSP与图像处理的结合,现今,它逐步的走向成熟。
成为一门新兴的学科,越来越多的人们投入到了它的研究中。
基于DSP的图像处理
基于DSP的图像处理15级电气二班曹永鸿1.1图像处理的基本概念图像处理是指安之低昂的需要突出一幅图像中的某些信息,同时削弱或去除默写不需要的信息,他是一种将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征,一直不感兴趣的特征,是指改善图像质量丰富信息量,加强图像判读和识别效果的图像处理方法。
图像处理就是增强图像中用户感兴趣的信息,其主要目的有两个:一是改善图像的视觉效果,提高图像成分清晰度;二是使图像变得更有利于计算机处理。
1.2.1 TMS320C6000 DSP芯片的硬件系统本文选择TI公司的TMS320C6000系列开发板,作为算法实现的嵌入式硬件平台。
TMS320C6000系列DAP是美国TI公司于1997年推出的新一代高性能的数字信号处理芯片,具有很高的工作频率和极强的并行处理能力。
片内有A、B两组共8个并行处理单元,每组内分为L、M、D、S四个单元,每组处理单元结合同侧的寄存器和数据通道,构成了一个完整的数据处理单元。
C6000处理器的A、B两个王正德数据处理单元之间可以通过两条数据交叉通路进行数据交叉访问,所以这样的硬件结构非常适合实现数据的并行处理,利于实现数据实时处理。
1.3基于DSP的图像处理实现图像处理技术基本上可以分成两大类:品与处理法和空域处理法。
频域处理法的基础是卷积定理,它是将图像看做波,然后利用信号处理中的手段对图像波进行处理。
空域处理法的基础是灰度映射变换,它是直接针对图像中的像素进行处理,所用到的映射变换拒绝与增强的目的,例如增强图像的对比度,改善图像的灰度层次等处理均属于空域处理法的范畴。
1.3.2数字图像边缘检测 sobel 算子这种做法能够在增强目标边缘细节的同时以削弱部分高频成分的噪声。
Sobel边缘检测增强算法的变异是从抑制噪声并增强目标的方向入手。
从理论上来说,本方法可以大大提高对红外目标的探测识别能力。
另外,从最终增强的结果与原始图像比较情况来说,图像的每个区域的细节都得到了很好的提升。
DSP滤波算法设计与实现
DSP滤波算法设计与实现DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)滤波算法在信号处理领域中起到了至关重要的作用。
滤波算法可以对信号进行分析、处理和改善,去除噪音、增强信号等。
本文将介绍DSP滤波算法的设计和实现原理,以及常见的滤波器类型和应用场景。
一、滤波算法设计原理1. 数字滤波器的基本原理数字滤波器将离散时间的输入信号转换为输出信号,其基本原理是通过对输入信号进行离散化和加权求和的过程来实现。
滤波器的核心是滤波器系数的选择和滤波器结构的设计。
2. 滤波器设计方法常用的数字滤波器设计方法包括频率抽样法、模拟滤波器转换法、窗函数法和优化算法等。
频率抽样法根据滤波器的频率响应特性进行设计,模拟滤波器转换法则是将模拟滤波器的设计方法应用于数字滤波器设计。
窗函数法通过选择适当的窗函数对滤波器的频率响应进行修正。
优化算法通过数学优化模型对滤波器进行设计。
二、常见的滤波器类型1. FIR滤波器FIR(Finite Impulse Response,有限冲激响应)滤波器是一种常见的数字滤波器类型。
它的特点是只有有限个非零响应值,不存在反馈路径。
FIR滤波器具有线性相位和稳定性,适用于广义线性相位要求的应用领域。
2. IIR滤波器IIR(Infinite Impulse Response,无限冲激响应)滤波器是另一种常见的数字滤波器类型。
它的特点是存在反馈路径,具有无限长的冲激响应。
IIR滤波器具有较小的滤波器阶数,可以实现较小的延迟,适用于实时性要求较高的应用领域。
三、滤波器的应用场景1. 语音信号处理在语音信号处理中,滤波器可以用于降噪、语音增强、语音识别等任务。
通过采用合适的滤波器设计和优化算法,可以提高语音信号的清晰度和可理解性。
2. 图像处理在图像处理中,滤波器可以用于图像去噪、边缘检测、图像增强等任务。
通过采用适当的滤波器类型和参数设置,可以去除图像中的噪音,提高图像的质量和细节。
dsp图像处理实验报告
dsp图像处理实验报告DSP图像处理实验报告一、引言数字信号处理(DSP)是一种用于处理数字信号的技术,广泛应用于各个领域。
图像处理是DSP的一个重要应用,通过对图像进行数字化处理,可以实现图像增强、边缘检测、目标识别等功能。
本实验旨在通过DSP技术对图像进行处理,探索图像处理算法的实际应用。
二、实验目的1. 了解数字信号处理在图像处理中的应用;2. 掌握DSP平台的基本操作和图像处理算法的实现;3. 进一步熟悉MATLAB软件的使用。
三、实验环境和工具本实验使用的DSP平台为TMS320C6713,开发环境为Code Composer Studio (CCS)。
图像处理算法的实现主要依赖于MATLAB软件。
四、实验步骤1. 图像采集与预处理首先,通过CCD摄像头采集一张待处理的图像,并将其转化为数字信号。
然后,对图像进行预处理,包括去噪、灰度化等操作,以提高后续处理的效果。
2. 图像增强图像增强是指通过一系列算法和技术,提高图像的质量、清晰度和对比度。
在本实验中,我们采用了直方图均衡化算法对图像进行增强。
该算法通过对图像像素值的统计分析,调整像素值的分布,使得图像的对比度更加明显,细节更加突出。
3. 边缘检测边缘检测是图像处理的重要环节,可以用于目标识别、图像分割等应用。
在本实验中,我们采用了Canny算法进行边缘检测。
Canny算法是一种经典的边缘检测算法,通过对图像进行多次滤波和梯度计算,得到图像的边缘信息。
4. 目标识别目标识别是图像处理中的关键任务之一,可以应用于人脸识别、车牌识别等领域。
在本实验中,我们以人脸识别为例,使用了Haar特征分类器进行目标识别。
Haar特征分类器是一种基于图像特征的分类器,通过对图像进行特征提取和分类器训练,可以实现对目标的快速准确识别。
五、实验结果与分析通过对图像进行处理,我们得到了增强后的图像、边缘检测结果和目标识别结果。
经过对比分析,我们发现图像增强算法能够有效提高图像的对比度和清晰度,使得图像更加易于观察和分析。
多核DSP论文基于MDSP的并行图像匹配算法的设计与实现.
多核DSP论文:基于MDSP的并行图像匹配算法的设计与实现【中文摘要】图像匹配是图像处理的重要研究方向之一,也是图像融合、立体视觉、运动分析等图像分析技术的基础。
通过研究基于多核DSP的并行图像匹配算法,提高算法的执行速度,对计算机视觉、目标跟踪等实时性要求较高的应用有十分重要的意义。
本文深入研究了基于特征的图像匹配算法SIFT、PCA-SIFT和SURF,设计和实现了基于单核DSP的SIFT算法、PCA-SIFT算法、SURF算法,重点研究、设计和实现了基于多核DSP(MDSP)的并行SIFT算法、并行PCA-SIFT 算法和并行SURF算法。
主要的研究工作包括以下几个方面:1.深入研究了图像匹配算法。
对图像匹配的相关研究进行概括和总结,重点研究了SIFT算法、PCA-SIFT算法和SURF算法,对算法的原理和实现细节进行了详细的研究。
2.设计和实现了基于单核DSP的SIFT算法、PCA-SIFT算法和SURF算法。
在深入研究算法原理的基础上,基于计算精度和运算复杂度的权衡,针对单核DSP体系结构的特点,对算法进行了合理的裁剪和优化;根据算法对存储空间的要求,优化了图像和中间结果的存放位置的设计,保证DSP存储空间的成功分配并提高了程序的稳定性和执行速度。
对于初步匹配点中的误配点,本文设计和实现了基于RANSAC算法误配点剔除算法,剔除了存在的误配点。
3.深入研究了基于多核DSP的并行图像匹配算法,设计并实现了基于MDSP体系结构的并行SIFT算法、并行PCA-SIFT算法和并行SURF算法。
针对MDSP多核体系结构的特点,对SIFT算法、PCA-SIFT算法和SURF算法的实现流程进行详细的分析,提出了数据级并行算法方案。
通过对图像进行合理的分割,四个DSP核同时提取图像特征;特征匹配时,每个DSP核依次作为主控结点,寻找实时图的匹配点。
获得初步的匹配点后,采用基于RANSAC算法的误配点剔除算法,剔除存在的误配点。
DSP常见算法的实现
DSP常见算法的实现DSP(数字信号处理)是一种将数字信号处理技术应用于信号处理领域的方法。
DSP常见算法是指在数字信号处理领域中广泛应用、具有代表性的算法。
以下是DSP常见算法的实现示例:1.快速傅里叶变换(FFT):FFT算法用于将一个离散的时间域信号转换为频域信号。
其主要用途是频谱分析和滤波。
FFT算法的实现通常使用蝶形运算,使用迭代和递归两种方法可以实现。
2.有限脉冲响应滤波器(FIR):FIR滤波器是一种数字滤波器,其特点是具有线性相位和稳定性。
它可以通过卷积运算实现。
FIR滤波器的设计可以使用窗函数、最小二乘法等方法。
3.无限脉冲响应滤波器(IIR):IIR滤波器是一种数字滤波器,其特点是具有非线性相位和较窄的带通宽度。
IIR滤波器的实现通常使用差分方程或状态空间模型。
4.自适应滤波器:自适应滤波器是一种能够自动调整滤波器系数的滤波器。
它通常用于消除来自环境的噪声。
自适应滤波器的实现主要使用递归最小二乘法(RLS)或最小均方误差(LMS)算法。
5.声音压缩算法:声音压缩算法主要用于减小音频文件的大小。
其中最常见的算法是基于离散余弦变换(DCT)的MP3算法。
DCT将时域信号转换为频域信号,并通过对频域信号进行量化和编码来实现压缩。
6.声音合成算法:声音合成算法用于生成声音信号。
常见的声音合成算法包括基于波表的合成算法、线性预测编码(LPC)算法和频率调制(FM)算法。
7. 图像处理算法:图像处理算法主要用于对图像进行增强、去噪、边缘检测等操作。
常见的图像处理算法包括快速傅里叶变换(FFT)、数字滤波器、边缘检测算法(如Sobel、Canny算法)等。
8.数字调制算法:数字调制算法主要用于将数字信号转换为模拟信号或其他数字信号。
常见的调制算法包括脉冲编码调制(PCM)、调幅(AM)、调频(FM)等。
在实际应用中,以上算法的实现可以使用各种编程语言(如C、C++、Python等)和DSP开发工具(如Matlab、LabVIEW等)进行。
DSP 图像处理算法的实现-III要点
本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题目:DSP 图像处理算法的实现-III姓名:翁彬彬学院:信息技术与科学学院系:电子工程系专业:电子信息工程专业年级:2004学号:04140059指导教师(校内):杨涛职称:教授指导教师(校外):职称:2008 年 5 月20 日1摘要本文研究的是基于TI 公司DSP 硬件平台的数字图像处理技术。
考虑到可移植性,采用C 语言编写代码。
采用空域法设计图像处理的算法,所涉及运算包括卷积,相关,中值滤波等。
由于图像处理要处理大量的数据,需用DSP 处理器来提高效率。
TMS320C6000 系列DSP 是TI 公司最新推出的一种并行处理的数字信号处理器,其特有的代码优化器也使得C 优化更加方便。
我们根据TMS320C6000 系列的结构特点,对C 代码进行一系列优化,例如:选用适当的编译器选项,内联函数的使用,字处理技术,打开循环,流水线技术,线性汇编等一系列方法对C 代码进行优化,从而极大地提高了数字图像处理的工作效率。
关键字数字图像处理TMS320C6000 系列DSP C 语言优化Abstract: In this thesis, based on the DSP hardware platform of TI Co., the algorithms of digital image processing were studied. C language was used to program these algorithms for the purpose of maximizing the portability of program modules. These algorithms, which include convolutions, correlations and medium filters, were designed based on spatial patterns. To make real-time image processing possible, DSP processors are used to process the massive data in images. The TMS320C6000 DSPs from TI Co. are parallel digital image processors, of which the C-complier makes the compilation and optimization of C-codes seamless and highly efficient. The C-code optimization was highly improved based on the unique designing features of TMS320C6000 series, such as proper choices of compiling options, the utility of intrinsics, the word processing technology, loop opening, pipeline technologies, linear assembly and etc.Keywords: Digital image processing technology TMS320C6000 C code optimization2目录:引言 (4)第一章数字图像处理的基本知识 (4)1.1 数字图像处理简述 (4)1.2 几种处理算法 (4)第二章TMS320C6000DSP芯片的特点 (6)2.1 数字信号处理器的特点………………………………………… ..62.2 TMS320C6000 的硬件结构简介 (7)2.3 TMS320C6000 指令系统................................................10.第三章基于TMS320C6000DSP系列的代码优化 (11)3.1 第一个阶段代码优化 (11)3.2 第二个阶段代码优化 (13)3.3 第三个阶段代码优化 (17)第四章对所编C代码进行优化处理 (20)4.1 小循环的打开 (20)4.2 较大循环的打开 (21)结论 (22)致谢语 (24)参考文献 (24)3随着计算机技术的发展,数字图像处理技术以其广阔的应用领域,受到人们越来越多的关注,本次实验是以DSP 为平台,对数字图像处理系统进行仿真。
基于DSP的FFT实现
基于DSP的FFT实现基于数字信号处理(DSP)的快速傅里叶变换(FFT)是一种高效的信号处理算法,可以将时域信号转换为频域信号。
FFT广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。
FFT算法的核心思想是将N个采样点的离散信号转化为具有N个频域分量的频谱信号。
它通过分治思想,将原始信号分解为两个较小的子问题,并连续进行分解,直到问题规模减小到可以直接求解的程度。
FFT算法的基本步骤如下:1.将N个采样点按照时间顺序排列,作为输入信号。
2.如果N为奇数,将输入信号补零为N+1个点。
3.将输入信号拆分为两个子问题,每个子问题的规模为N/24.对每个子问题递归地应用FFT算法,得到子问题的频域分量。
5.组合子问题的频域分量,得到原始信号的频谱。
6.对频谱进行后处理,如频谱幅值计算、频率估计等。
FFT算法通过递归实现,其中最重要的步骤是蝶形运算。
蝶形运算是FFT算法的核心操作,通过对复数运算的重复应用,将输入信号转换为频域分量。
FFT算法的性能优于传统的傅里叶变换算法,这得益于其时间复杂度的优化。
传统的傅里叶变换算法的时间复杂度为O(N^2),而FFT算法通过分治思想,将时间复杂度优化为O(NlogN)。
这使得FFT算法在大规模信号处理中具有巨大的优势。
在实际应用中,FFT算法可以通过硬件加速来进一步提高性能。
现代DSP芯片内置了专门的FFT硬件,可以实现FFT算法的加速计算。
这些硬件加速器通过并行计算、流水线操作等技术,大幅提升了FFT算法的运行速度。
除了FFT算法之外,还有一些改进的算法可用于实现高效的傅里叶变换。
例如快速哈特利变换(FHT)算法、快速余弦变换(DCT)算法等。
这些算法在一些特定的应用场景下,具有更高的性能和更低的复杂度。
总之,基于DSP的FFT实现是一种高效的信号处理算法,广泛应用于各个领域。
它通过分治思想和蝶形运算,将时域信号转化为频域信号,实现了信号处理的高速计算和高质量结果。
基于DSP的数字图像处理实验的探究
过程 中既能 在 C C S环 境 实 验 中加 深 掌 握 数 字 信 号 处 理 的基 础 知识 , 又 能 培养 学 生 调 试 程 序 的 能力 。为 了 配合 理论 教学 , 实验 内容 安 排仍 从 认 识 性 和 验 证 性人 手, 逐 步增 加设 计性 和工 程应 用性 内容 , 使学 生在 掌握 数 字信 号处 理 基本 理论 和方 法 的基 础 上 , 可 以更 多地 了解 和掌 握数 字信 号处 理 的仿 真 、 开发 、 实现 工具 和 方 法, 达 到 训 练 实 验 技 能 和 积 累 工 程 实 际 应 用 经 验 的
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第3 1卷
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e xpe r i me nt c o ur s e s .
Ke y wo r d s: e x pe r i me n t o f d i gi t al i ma g e p r o c e s s i n g; DSP (d i g i t a l s i g na l pr o c e s s o r); e x pl or a t i on o n e xpe r i me nt a l t e ac hi ng
DSP数字图像处理实验课设
华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称DSP原理及应用题目数字图像处理系统设计分院电信分院专业班级 12通信2班学生姓名余志强指导教师李杰目录第一章课程设计内容及要求第二章程序设计原理2.1数字图象处理基本原理2.2数字图像处理常用方法2.3图象灰度处理的基本原理2.4图象的反色原理和实现2.5灰度图象二值化原理及意义第三章程序设计步骤第四章总结第一章课程设计内容及要求一、设计内容1了解数字图象处理的基本原理2 学习灰度图象反色处理技术3 学习灰度图象二值化处理技术第二章程序设计原理2、1数字图像处理的基本原理数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
图像处理最早出现于 20 世纪 50 年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。
数字图像处理作为一门学科大约形成于 20 世纪 60 年代初期。
早期的图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。
图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
2、2 数字图像处理常用方法:1 )图像变换:由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。
因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2 )图像编码压缩:图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
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C6000 优化方法- - 内联函数
• • TMS320C6000提供了很多内联函数,它们直接映射为 内 • 嵌C6000汇编指令的特殊函数,这样可迅速优化C语言代 • 码,内联函数用下划线“_”开头
C6000 优化方法- - 字访问短型数据
• • • • • • • • • • C6000 优化方法- - 字访问短型数据 • 以“利用32位字访问16位数据”为例:在作 16位short类型数据的点积运算时,由于 C6000的内部数据总线和寄存器都是32位 的, 因此可以采用字长优化的方法进行优化。 具体做法是在做点积运算时, 每次用1个LD 指令取2个16位数据, 并进一步用C6000的 2个16位乘法器在1个周期内并行完成2个 16位乘法。这样, 就有可能进一步提高点 积运算速度。
• • • • • • • • • • • • • • • •
利用循环展开和软件流水的程序优化方法实现: //processing the image for(irows = 1;irows < aSz.height +1;irows++){ for(icols = 1;icols <= aSz.width + 1;icols++){ sum = 0; sum += temp_ptr->pData[(irows -1) * temp_aSz.width + icols - 1] *mask[0]; sum += temp_ptr->pData[(irows -1) * temp_aSz.width + icols] * mask[1]; sum += temp_ptr->pData[(irows -1) * temp_aSz.width + icols + 1] * mask[2]; sum += temp_ptr->pData[(irows) * temp_aSz.width + icols - 1]* mask[3]; sum += temp_ptr->pData[(irows) * temp_aSz.width + icols] * mask[4]; sum += temp_ptr->pData[(irows) * temp_aSz.width + icols +1] * mask[5]; sum += temp_ptr->pData[(irows +1) * temp_aSz.width + icols - 1]* mask[6]; sum += temp_ptr->pData[(irows +1) * temp_aSz.width + icols] * mask[7]; sum += temp_ptr->pData[(irows +1) * temp_aSz.width + icols + 1]* mask[8]; } outptr->pData[(irows -1) * aSz.width + (icols -1)] = sum;
以下情况,output(x,y) =195075
• 通过以上的计算可知,得到的实验结 果是正确的。
浦东机场钢结构合同结构特点
1. 采用施工总承包管理模式,业主虽然支付了 一笔总承包管理费,但组织协调工作量大为 减少,并转移了风险。 2. 钢结构吊装单位未进行招标,早期即介入项 目,与设计单位进行协调,使设计在确定了 吊装方案后出图。 3. 在吊装单位签约以后,再单独进行制作单位 的招标,并纳入总承包管理单位的管理,并 由吊装单位配合管理。
• • • •
3. 中值滤波 中值滤波是一种非线性滤波,对像素领 域内灰度的中值代替该像素的值,即: 其中:
• • • • • • • • • • • •
• 第l阶段:直接根据需要用高级C语言实现DSP功 能,测试代码的正确性。然后,移植到C6000平 台,利用C6000开发环境Profile测试程序的运行 时间。若不满足要求,则进入下一阶段。 • 第2阶段:利用C6000提供的优化方式和其他各种 优化技巧,如使用:编译器选项、内联函数、字 访问短型数据、软件流水、循环展开等,优化C语 言代码。如果还不能满足要求,则进入第3阶段。 • 第3阶段:将C语言代码中耗时最长的部分抽取出 来,用线性汇编语言重写,用汇编优化器进行优 化。使用profile确定这段代码是否需要进一步• • • • • • • •
标准C代码的部分程序: //processing the image for(irows = 1;irows < aSz.height +1;irows++) { for(icols = 1;icols <= aSz.width + 1;icols++) { sum = 0; for (j = 0; j < 3; j++) { for (i = 0; i < 3; i++) { sum+= temp_ptr->pData[(irows+j1)*temp_aSz.width+icols-1+i]*mask[j*3+i]; } } outptr->pData[(irows -1) * aSz.width + (icols -1)] = sum; } }
C6000 优化方法- 软件流水
• • • • • 软件流水是用来安排循环指令,使循环的多次迭代 同时执行的一种技术。图3是一个循环代码的软件 流水示意图。图中A,B,C,D和E表示特别迭 代,其后的数字表示各次迭代的第几条指令,同一 行中的指令是同一周期内并行执行的指令。
DSP 图像处理算法的 实现
姓名:王淑阁 学号:B12011303
DSP 图像处理的原理介绍 1. 离散卷积: a.公式: b.算法实现:使用一个模板mask(大小可以是 3×3,5×5或7×7等),依次覆盖在要处理图像的 各个像素上,模板中心与该像素重合;模板上的各 个元素均有其自身的权值,将模板各元素权值与覆 盖在其下的像素值分别相乘后求和,然后进行相应 的处理,最后将此所得结果赋给当前处理的像素。
C6000 优化方法- - 循环展开
• • • • • • • 循环展开可增加并行执行的指令类,当单次迭 代操作没有充分利用C6000结构的所有资源 时,可使用循环展开提高性能。编译器仅对内 部循环执行软件流水,因此,为了提高性能可 创造一个比较大的内循环。创造大的内循环的 方法就是完全展开执行周期很小的内循环。
• 3×3相关运算处理后图像:
• • 程序中要求输出图像为32位,但是在本次设计 • 中,图像都是用8位来显示的,因此实验结果只是 • 黑白图像。
验证结果的正确性 以下情况,output(x,y) = 0
以下情况,output(x,y) = 65025
以下情况,output(x,y) =130050
举例:3 3 ×3 3 相关运算的算法 实现
• mask的设置如下:的设置如下:
• 该mask的作用是实现图像边缘的检测。
• • • • •
• 输入图像:一幅8位无符号图像(8行8列), 黑色部分的像素值为0,白色部分的像素值 为255;对它进行相关运算,要求输出图像 为32位的图像。 输入图像