基于DSP平台及RF5框架的图像增强系统的实现

摘要

现如今，数字电子技术发展越来越迅速，数字信号处理器的普及率越来越高，应用范围随之也越来越广泛，DSP数字信号处理器在数字电子领域已经起了至关重要的作用。
　　图像增强，在提高图像质量的图像处理中有着举足轻重的作用，它选择想要的信息着重强调，对于另一些信息可以抑制，因此可以优化图像的观测效果，可以使得增强后的图像对于人的观测分析和计算机的计算处理更加友好。图像增强的方法分为空域增强法和频域增强法两种，在频域增强法中，因小波变换具有良好的局部时间频率特性，所以其在数字图像处理领域中得到了的广泛使用。
　　本文采用TMS320DM642 DSP开发平台，RF5（Reference Frameworks参考框架），实现对图像的加载、增强、显示的算法操作，实现系统结构化开发的规范化。为了解决传统DSP编程难度大和消耗时间长等缺点带来的低效和复杂问题，本文还采用Matlab/Simulink、CCSV3.3通过代码自动生成技术来实现小波变换图像增强算法。与ARM，FPGA等嵌入式工具相比较，DSP由于采用哈佛结构，集成专门的硬件乘法器，能够轻松实现大数据运算，实现快速的实时数据处理。RF5是一种参考框架，是eXpressDSP软件的关键组件，并且利用RF5开发的软件结构在一定范围内可以通用。由于RF5的使用，使得算法和系统软件的接口变的标准化，并且减轻了系统的集成任务，极大程度的缩短了相应的开发周期。论文的最后，通过主观、客观方式分别对通过本设计实现的增强系统处理后的图片进行测评，检验系统和算法的合理性以及实用性，并且对本系统的发展提出了完善建议与未来展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 课题国内外研究现状

1．3 论文难点及章节安排

1．4 本章小结

第二章 开发平台与开发环境介绍

2．1 仿真环境Matlab／Simulink

2．1．1 S-函数的定义

2．1．2 S-函数的工作方式

2．2 开发平台TMS320DM642

2．2．1 DM642芯片的介绍

2．2．2 DM642评估板简介

2．3 开发环境CCS

2．3．1 CCS的组件

2．3．2 CCS的硬件仿真与实时数据交换

2．3．3 CCSV3．3系统开发的主要过程

2．4 参考框架RF

2．4．1 参考框架RF5

2．4．2 RF5存储器占用情况

2．4．3 RF5中数据处理

2．2．4 RF5中的数据通信

2．5 本章小结

第三章 小波变换图像增强算法

3．1 小波分析的发展及算法的主要思路

3．2．1 连续小变换

3．2．2 离散小波定义

3．2．3 信息的分解与重构

3．2．4 二维图像的小波多尺度分解与逐级重构

3．3 图像增强算法实现

3．4 增强结果及分析

3．5 本章小结

第四章 基于RF5框架的图像增强系统的设计

4．1 系统功能模块化

4．1．1 硬件核心模块

4．1．2 图像处理模块

4．1．3 图像显示模块

4．1．4 电源模块

4．2 系统规范化开发

4．2．1 系统软件开发规范化

4．2．2 系统任务执行规范化

4．3．1 系统算法的代码实现

4．3．2 系统算法的模块化实现

4．3．3 参考框架RF5的功能使用规划

4．4 本章小结

第五章 增强图像质量测评

5．1 主观测评手段

5．2 客观测评手段

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文工作总结

6．2 问题与展望

参考文献

致谢

研究生期间的学术成果