圖像銳化算法的研究及其DSP實現

電子通信論文編號:TX029    論文字數:24440,頁數:63

目  錄

前   言    1
第一章緒論  2
1.1 研究的目的和意義     2
1.2研究領域簡介   2
1.3圖像銳化的發展歷史及趨勢   3
1.4本論文的主要工作   4
第二章圖像銳化處理的基本理論   5
2.1 圖像銳化處理中的一些基本問題   5
2.1.1 圖像邊緣問題   5
2.1.2 圖像銳化實現方法   6
2.2 銳化處理中關于數字圖像的理論   6
2.3 基于DSP的銳化處理的步驟   6
第三章圖像銳化算法的研究   8
3.1 基于空間域銳化的一些算法  8
3.1.1 梯度銳化法   8
3.1.2 Sobel銳化算法  9
3.1.3 Roberts銳化算法  10
3.1.4 Prewitt銳化算法  11
3.1.5 Laplacian銳化算法  12
3.2 基于頻率域的一些銳化算法   14
3.3 幾種銳化算法之間的比較   15
第四章 DSP系統的介紹   17
4.1 實驗系統介紹  17
4.1.1 C6000系列DSP概述   17
4.1.2 DM642簡介   17
4.1.3 EVM部件   19
4.2 CCS簡介  22
4.3 軟件開發的流程  23
4.3.1應用程序構成   23
4.3.2軟件開發優化方法  23
第五章銳化算法的最終確定和實現   26
5.1 銳化算法的最終確定  26
5.2 針對Laplacian算法的改進   26
5.3 算法的實現   28
5.3.1 DSP程序實現過程   28
5.3.2 算法實現   29
結  論   33
參考文獻   34
附   錄   35
謝    辭  53

摘  要

在獲取圖像的過程中，由于多種因素的影響，導致圖像質量會有所退化。圖像增強的目的在于通過處理有選擇地突出便于人或機器分析某些感興趣的信息，抑制一些無用的信息，以提高圖像的使用價值。圖像銳化正是圖像增強中空間域局部運算方法中的一種，其目的是增強和判斷圖像的邊緣和輪廓信息。而圖像銳化的具體方法就是通過微分而使圖像邊緣突出、清晰。
圖像銳化最常用的方法是梯度銳化法，但除梯度算法外，圖像銳化的方法還有Roberts、Prewitt、Sobel和Laplacian等多種算法，本文對這些方法進行了介紹、比較和分析。最后對C6000系列和DM642的DSP系統的結構和特點做了介紹，并運用DSP語言對圖像銳化的部分算法進行了實現并記錄結果。
通過對各種算法仿真和比較，每種算法都有各自的優缺點。在分析了本論文采用的圖像特點后，有針對性的對Laplacian算法進行了改進，即采用高提升濾波來提高圖像的亮度。實驗結果表明，此方法可行，達到了預期的銳化效果。

關鍵詞：圖像增強；邊緣；圖像銳化；DSP

ABSTRACT

In the process of image acquisiting, the image quality will be degraded due to a variety of factors. Image enhanceing is aimed at highlighting some interested information that is easy to analyze for people and machine and inhibiting some useless information to enhance the image value. Image sharpening is a partion operation method of image enhancing in spatial domain, and its purpose is to enhance and judge the edge of the image and profile information and the specific method of the image sharpening uses differential to make the edge so prominent and clear.
The most commonly used method of image sharpening is gradient sharpening. But apart from the gradient algorithm, image sharpening methods also have Roberts, Prewitt, Sobel, Laplacian and etc. These methods were introduced, compared and analyzed. And it introduces the structure and characteristics of the DM642 DSP. Finally,a part of the image sharpening algorithm is achievd and the results afe recorded.
Through the simulation and comparison of the various algorithms, each algorithm has its own advantages and disadvantages. After the features of the image using in this paper are analyzed, it improves the Laplacian algorithm contrapositively, namely using high-elevating filtering to improve the brightness of the image. Experimental results show that the method is feasible and achieves the desired sharpening effect.

Key words：Image enhancing; Edge; Image Sharpening; DSP