DSP 图像处理算法的实现-III

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 optimization

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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 ………………………………………… ..6 2.2 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

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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。 由于图像处理需要处理大量的数据，并且对运算速度提出了很高的要求，因此我 们选用 DSP 平台，并根据它的结构特点，对所编的 C 代码进行了优化，极大地 提高了运算速度

第一章 数字图像处理的基本知识

第一节 数字图像处理的概述

数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指 利用计算机和其它高速、大规模集成数字硬件，对从图像信息转换来的数字电信 号进行某些数字运算或处理，以期提高图像的质量或达到人们所预想的结果。

数字图像处理方法大致可分为两大类，即空域法和变换域法。

1、空域法 这种方法是把图像看作是平面中各个像素组成的集合，然后直接对这一二维

函数进行相应的处理。空域处理法主要有下面两大类。

(1)领域处理法 包括梯度运算、拉普拉斯算子运算、平滑算子运算和卷积运 算。

(2)点处理法 包括灰度处理及面积、周长、体积、重心运算等。

2、变换域法 数字图像处理的变换域处理方法是首先对图像进行正交变换，得到变换域系

数阵列，然后施行各种处理，处理后再反变换到空间域，得到处理结果。

在我们的设计中采用的是空域法中的域处理法.

第二节 几种图像处理算法的介绍

对于一张数字图像，我们采用 RGB 模式真彩色位图来表示它，一张图像由

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像素矩阵构成，每个像素包含它对应的位置信息，以及 RGB 三个通道各自亮度 值的大小，R 对应红色，G 对应绿色，B 对应蓝色，它们统称为三基色，这三 中色彩的不同搭配，就可以搭配成各种现实中的色彩。如果是单色图像，只要让 三个通道的值相等就可以了 。

在实现数字图象处理的过程中，主要是通过对图像中的每一个像素点运用各 种图像处理算法来达到预期的效果，在本实验里主要涉及了卷积运算，相关运算， 中值滤波。

1 卷积运算：

使用一个 m*n 的掩模，依次覆盖在要处理图像的各个像素上，掩模中心与 该像素重合。掩模上的各个元素均有其自身的权值。将掩模各元素权值与覆盖在 其下的像素值分别相乘后求和，在除以掩模权值之和，所得结果称为响应，赋给 当前处理的像素。通过选取不同的矩阵，我们可以对图像得出很多不同的结果， 这个结果取决于所选取的卷积矩阵不同，可以是高通滤波，低通滤波等等，通过 滤波我们可以得到所需要处理图像的一些特性，比如可以采用高通滤波突出某些 边缘轮廓，用低通滤波来平滑图像，去掉图像中的高频成分。

2 相关运算： < …… 此处隐藏：4007字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……