基于DSP图像增强系统的设计与实现

论文摘要

随着图像处理技术的快速发展,户外视觉系统的研究与应用迅速增长,例如,自动导航系统、地形分类系统、户外监控系统的需求急速攀升。然而,由于大气的散射作用,使远距离的景物图像的对比度非常低,尤其在恶劣的天气条件（如大雾等）,户外景物图像的对比度和颜色都会退化或改变,图像蕴含的许多特征都被模糊甚至覆盖,导致视觉系统无法正常工作。因此,从大气退化的图像中增强景物的细节信息具有非常重要的现实意义。本论文首先研究了图像增强算法的理论基础,并介绍了典型的图像增强算法。然后利用MATLAB对两组远距离、低对比度图像分别进行了直方图均衡化、基于照度-反射模型的同态滤波、小波变换三种图像增强算法的软件仿真,并结合性能评价指标给出了结论与分析。接下来介绍了基于DM642的硬件电路的设计、程序的移植与优化、系统调试,最后给出实时图像增强结果及分析。根据实验结果,本论文设计的实时图像增强系统高效、稳定,达到了系统设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 图像增强技术研究现状
• 1.3 本文内容安排
• 第二章 数字图像增强理论基础
• 2.1 数字图像处理
• 2.2 数字图像增强
• 2.3 CCD
• 2.3.1 CCD概述
• 2.3.2 CCD成像原理
• 2.3.3 CCD成像特点
• 2.4 图像增强算法的分类
• 2.4.1 帧内增强技术
• 2.4.2 帧间增强技术
• 第三章 实时图像增强算法研究
• 3.1 基于直方图均衡化图像增强算法
• 3.2 基于照度-反射模型的同态滤波增强算法
• 3.3 小波变换图像增强算法
• 3.4 仿真结果与分析
• 3.5 图像增强算法评价
• 3.5.1 均值
• 3.5.2 标准差
• 3.5.3 熵
• 第四章 实时图像增强系统的硬件设计
• 4.1 DSP的发展与芯片选择
• 4.2 系统总体框架
• 4.3 电源模块设计
• 4.4 DM642的配置
• 4.4.1 系统时钟
• 4.4.2 引导模式
• 4.4.3 仿真电路
• 4.5 存储模块设计
• 4.5.1 SDRAM
• 4.5.2 FLASH
• 4.6 视频采集与视频输出模块设计
• 4.7 CF卡模块设计
• 4.8 CPLD模块设计
• 4.9 PCB电路设计
• 4.10 硬件实物图
• 第五章 系统的软件设计与优化
• 5.1 软件开发工具概述（CCS）
• 5.1.1 CCS代码生成工具
• 5.1.2 CCS集成开发环境
• 5.2 系统软件设计
• 5.2.1 系统初始化
• 5.2.2 视频采集
• 5.2.3 视频回放
• 5.2.4 程序移植
• 5.3 软件优化
• 5.3.1 C程序级优化
• 5.3.2 线性汇编语言
• 5.3.3 采用乒乓结构处理
• 5.4 调试结果与分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文